К л а с с и ф и к а ц и я к о м п ь ю т е р о в

История знает большое разнообразие вычислительных устройств и машин: механических, гидравлических, пневматических, электромеханических, электронных, из которых наибольшее распространение получили последние. Причем, самими популярными из них стали электронные цифровые вычислительные машины (ЭЦВМ). Это объясняется тем, что они обладают сравнительно высокой надежностью и быстродействием. Базовым элементом таких машин является двухпозиционный элемент. Он характерен тем, что может находиться в одном из двух состояний. Условились одно состояние обозначать как состояние «0», а другое как состояние «1». Примером такого элемента может быть контакт обыкновенного выключателя. Он может быть или разомкнут, например, состояние «0», или замкнут – состояние «1». Конечно же, в компьютерах в качестве двухпозиционного элемента используется не механический контакт, а специальное электронное устройство называемое т р и г г е р о м, на выходе которого может или присутствовать электрический сигнал – состояние «1», или отсутствовать – состояние «0». Если говорить о классификации вычислительных машин, то целесообразно вести речь об электронных вычислительных машинах, как наиболее распространенных.

История их развития знает пять поколений. Справедливости ради следует отметить, что создание пятого поколения машин еще не завершено.

К первому поколению относят машины, построенные на электронных лампах. Они использовались в пятидесятых годах ХХ века. Примерами таких машин были американские машины UNIVAC, IBM-701, IBM-704, а также советские машины БЭСМ и М-20. Быстродействие таких машин составляло 5-30 тысяч арифметических операций в секунду. Эти машины стоили очень дорого, занимали огромные площади, были недостаточно надежны и могли хранить очень мало данных.

Ко второму поколению относят машины, построенные на полупроводниковых элементах. Период их применения – конец пятидесятых годов до середины шестидесятых. Скорость обработки данных этими машинами возросла до одного миллиона операций в секунду. У них значительно уменьшились стоимость и размеры, выросли надежность и объем хранимой информации. Типичными представителями машин этого поколения можно назвать американские машины PDP-8, IBM-7094, CDC-6600, английские ATLAS, советские – БСЭМ-4, М-220, МИНСК-32, БСЭМ-6.

К третьему поколению относят машины, выполненные на интегральных схемах (ИС). Интегральная схема представляет собой миниатюрное устройство, содержащее в себе достаточно большую совокупность различных полупроводниковых элементов (транзисторы, конденсаторы, резисторы и др.), образующих какой-либо законченный функциональный элемент. Участок такой схемы порядка одного квадратного миллиметра, но по своим функциональным возможностям она эквивалентна сотням и тысячам транзиторных элементов. Это поколение машин имело распространение с середины шестидесятых годов до начала семидесятых. С переходом на интегральные схемы машины начали выпускаться семействами. Машины, входящие в семейство, имели одинаковую логическую структуру, одни и те же способы работы с информацией, но различные стоимости, быстродействие и объемы хранимой информации.Большое распространение получили машины семейства IBM/360. Популярность таких машин в мире была столь велика, что их начали повсеместно копировать, создавая аналоги. Причем программы, подготовленные для выполнения на IBM, с успехом использовались и на их аналогах. Такие модели машин принято называть программно - совместимыми. В нашей стране такой программно-совместимой с семейством IBM/360 была серия машин ЕС ЭВМ, в которую входило около двух десятков различных по мощности машин. В этих машинах появились терминалы, представленные клавиатурой и дисплеем. В качестве носителей исходной информации еще использовались перфокарты и перфоленты, хотя уже начали появляться магнитные диски и магнитные ленты. Объем хранимой информации заметно увеличился, а быстродействие возросло до нескольких миллионов операций в секунду.

К четвертому поколению относят машины, созданные на базе больших интегральных схем (БИС). Если интегральные схемы эквивалентны тысячам транзисторных элементов, то большие интегральные схемы эквивалентны десяткам и даже сотням тысяч таких элементов. На фоне такого перехода произошло разделение единого потока машин на две ветви. Одна ветвь продолжала наращивать мощность и надежность и шла по пути создания больших машин коллективного пользования. К ним следует отнести семейство машин IBM/370 и модель IBM 196, скорость которой достигла 15 миллионов операций в секунду. К этому поколению отечественных машин относится «Эльбрус». Разработка таких мощных машин позволило перейти к созданию компьютерных сетей, что позволило впоследствии создавать глобальные и всемирные компьютерные сети.

Вторая ветвь пошла по пути миниатюризации и персонализации средств обработки данных, то есть по пути создания персональных малогабаритных ЭВМ как их сейчас принято сейчас называть компьютерами. Своим рождением этонаправление обязано появлению в 1971 году первого микропроцессора Intel 4004. Габариты компьютеров позволили создавать индивидуальные рабочие места. Стоимость их стала значительно меньше стоимости машин коллективного пользования, что открыло широкий к ним доступ и значительное распространение. Объем хранимой информации возрос до десятков и сотней Гигабайт, а быстродействие до миллиардов операций в секунду.

К пятому поколению машин, разработка которых еще не завершена, относят машины с логическим программированием. Отличие таких машин от машин предыдущих поколений состоит в том, что они не требуют разработки программ вычисления. То есть программирование как таковое становится излишним. Для машин с логическим программированием достаточно сформулировать задачу, то есть представить исходные данные и определить цель. В дальнейшем компьютер сам должен выбрать способ решения, составить подробный план действий для достижения поставленной цели. При разработке машин этого поколения планируется обеспечить возможность общения пользователя с машиной на уровне естественного языка. Решить весь комплекс поставленных задач пока не удается, хотя уже имеются впечатляющие результаты. Основные трудности в достижении поставленной цели носят финансовый и технический характер.

Поиск по сайту: