Элементная база ЭВМ этого поколения - электронные вакуумные лампы.
К первому поколению ЭВМ, кроме отмеченных выше, относятся созданные советскими учеными и инженерами ламповые вычислительные машины БЭСМ-2, Стрела, М-2, М-3, Минск-1, Урал-1, Урал-2, М-20. Они были, в основном, ориентированы на решение научно-технических задач.
Одна из первых вычислительных машин - ТРИДАГ - занимала площадь целого здания.Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими.
Е поколение ЭВМ (с середины 50-х годов до середины 60-х годов ХХ в.).
Элементная база – транзисторы (полупроводниковые приборы).
Применение транзисторов в этом поколении позволило существенно повысить надежность, снизить энергопотребление, уменьшить размеры ЭВМ.Это повлияло на все характеристики и возможности ЭВМ, процесс изготовления, габариты, надежность, быстродействие и т.д. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.
Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ.
Е поколение ЭВМ (с середины 60-х до середины 70-х гг. ХХ в.
В 1958 г. разработана и создана интегральная схема - новый вид электронных приборов. В ней на одном кусочке полупроводника собрана целая электронная схема.
Для 3-го поколения элементная база - интегральные схемы малой степени интеграции, где на миниатюрном кремниевом кристалле, размером примерно 1 см на 1 см, размещалось до 100 активных элементов. Отсюда и название - чип - от английского слова «кусочек», «обломок».
Первая ЭВМ на интегральных схемах была изготовлена уже в 1961 году. Она содержала 587 схем малой интеграции. А в следующем 1962 г. была выпущена первая серийная ЭВМ 3-го поколения. В полной мере развитие этого поколения относится к выше отмеченному проекту - разработке машин IBM-360.
СССР совместно со странами - членами СЭВ - в начале 70-х годов разработали и организовали серийное производство Единой Системы ЭВМ (ЕС ЭВМ) и Системы Малых ЭВМ (СМ ЭВМ) - машин третьего поколения на интегральных схемах.В 1971 г. был создан первый микропроцессорный комплект 4004 - семейство из пяти дополняющих друг друга кристаллов. Главный чип имел размеры 3,8 на 2,8 мм и содержал 2 250 транзисторов.
Е поколение ЭВМ (с середины 70-х годов ХХ в. по настоящее время).
Элементная база - интегральные схемы БИС - большой (от 100 до 1 000 активных элементов на один чип) и СБИС - сверхбольшой (свыше 1 000 активных элементов на один чип) степени интеграции. В первую очередь на этих элементах строят память ЭВМ.
В ЭВМ четвертого поколения достигается дальнейшее упрощение контактов человека с ЭВМ. Использование БИС и СБИС позволяет аппаратными средствами реализовывать некоторые функции программ операционных систем (аппаратная реализация трансляторов с алгоритмических языков высокого уровня и др.), что способствует увеличению производительности.
Для этого поколения характерно следующее:
-применение персональных компьютеров;
-телекоммуникационная обработка данных;
-компьютерные сети;
-широкое применение систем управления базами данных;
-элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.
Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 64 Мбайт – 1-4 Гбайт
Е поколение ЭВМ
Для ЭВМ пятого поколения, которые разрабатываются пока в лабораторных условиях, элементная база основывается на сверхбольших интегральных схемах (СБИС) и на оптико-электронных элементах (лазеры, голография). Для оптических машин носителями энергии служат не электроны, а фотоны, что значительно повышает скорость
передачи сигналов, поэтому быстродействие ЭВМ может достигнуть сотен миллионов операций в секунду.
Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.
Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них — это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином "интеллектуальный интерфейс". Его задача — понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.
Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника.
Для преобразования и передачи оптических сигналов применяют лазеры, светоизлучающие диоды, световоды и различные фотоприемники.
12 Электронная вычислительная машина (ЭВМ) представляет собой комплекс технических средств для автоматической обработки информации, представленной в цифровых кодах. В соответствии с заданной программой машина автоматически реализует требуемый вычислительный процесс. В настоящее время трудно назвать все те области человеческой деятельности, успех которых не был бы связан с применением ЭВМ. Такое широкое распространение ЭВМ объясняется способностью машины выполнять с недоступной для человека скоростью длинные последовательности операций, хранить большие объемы информации и выдавать результаты вычислений практически с любой необходимой точностью.
Вычислительные машиныхарактеризуются следующими свойствами:
Быстродействие ЭВМ
Точность решения задач на ЭВМ
Универсальность применения ЭВМ
4) Каждая ЭВМ характеризуется объемом внутренней оперативной памяти
Программными средствами
6) Габаритные размеры- величина внешних размеров как отдельных модулей или составных частей машины, так и всего комплекса в целом.
7) Энергопотребление- электрическая мощность, потребляемая от источника питания, как отдельными модулями, так и всей ЭВМ.
8) Стоимость - цена отдельных модулей, всего комплекса ЭВМ, расходных материалов.
9) Дизайн- внешний вид, форма, окраска, удобство эксплуатации и др
13Существует достаточно много систем классификации компьютеров. Различают различные классификации ЭВМ по назначению, конструктивным особенностям и структурному построению:
Классификация по назначению
Классификация по назначению — один из наиболее ранних методов классификации ЭВМ. Он связан с тем, как компьютер применяется. По этому принципу различают большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и персональные компьютеры.
Большие ЭВМ. Это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами (mainframe). В России за ними закрепился термин большие ЭВМ. Центральный процессор — основной блок ЭВМ, в котором непосредственно и происходит обработка данных и вычисление результатов. Обычно центральный процессор представляет собой несколько стоек аппаратуры и размещается в отдельном помещении, в котором соблюдаются повышенные требования по температуре, влажности, защищенности от электромагнитных помех, пыли и дыма.Большие ЭВМ отличаются высокой стоимостью оборудования и обслуживания, поэтому работа таких суперкомпьютеров организована по непрерывному циклу.
Мини-ЭВМ.
Микро-ЭВМ.
Персональные компьютеры.
2) Классификация по уровню специализацииПо уровню специализации компьютеры делят науниверсальные и специализированные.
На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией).