пʼятниця, 18 травня 2012 р.

Засоби обчислювальної техніки та історія їх розвитку. Історія розвитку обчислювальної техніки. Характеристика різних поколінь комп’ютерної техніки. Класифікація комп’ютерної техніки. Основні характеристики персонального комп’ютера

Перші спроби створення інструментів для обробки інф-ції пов’язані з прагненням спростити і прискорити виконання дій над числами.
5 ст до н.е. – Абак (рахівниця) – пристрій для здійснення повсякденних розрахунків, застосовували в Єгипті Греції, Римі. Абак також називають римською рахівницею. Це кістяні, камяні чи бронзові дошки із заглибленнями-смугами, у яких містилися кісточки або камені. Лічба здійснювалася пересуванням кісточок.  16-17ст – з’явилися рахівниці в Росії
Історія обчислювальної техніки починається з винаходу в XVII ст. арифметичної машини. В основі ідея виконання розрахунків за доп. шестерень. Автором цього винаходу був видатний французький учений Блез Паскаль. Майже одночасно з Паскалем сконструював лічильну машину великий німецький математик Готфрід Лейбніц. У 1833р. англійський учений Чарльз Бебідж розробив проект “ аналітичної машини”, якою мала управляти програма. Вона стала прообразом майбутніх комп’ютерів. Здійснити свій проект Бебіджу не вдалося через недостатній розвиток техніки. Лише 100 років потому машина Бебіджа привернула увагу інженерів. Наприкінці 30-х років XX століття німецький інженер Конрад Цузе розробив першу двійкову цифрову машину на електромеханічних реле (механічних перемикачах, що приводяться в дію електричним струмом). Подальший стрімкий розвиток обчислювальної техніки зв’язаний зі створенням ЕОМ.
Перше покоління ЕОМ(40-ві роки XXстоліття). У машинах цього покоління використовувались електронно – вакуумні лампи як основні елементи електронних схем. Лампи в основному замінили електромеханічні реле, тому швидкодія ЕОМ значно зросла.Перша потужна ЕОМ такого роду була створена в США., але її серйозним недоліком було те, що програма, яка виконувалась, не зберігалась в пам’яті комп’ютера. Цей недолік було усунуто в 1945 р. відомим математиком фон Нейманом.Характерними рисами ЕОМ першого покоління є застосування електронних ламп у цифрових схемах, великі габарити, а також трудомісткий процес програмування.
Друге покоління ЕОМ. В середині 50-х рр. ЕОМ почали переводити на напівпровідники. Найпоширенішими машинами цього покоління були “Еліот” (Англія), “Сіменс”(ФРН), “Стретч”(США). У СРСР були розроблені і широко використовувалися “Раздан – 2”, серія машин “Минск”, “Урал”, “Мир”. Найдосконалішою машиною цього покоління була БЭСМ – 6, що виконувала понад 1 млн операцій за секунду. ЕОМ другого покоління вирізняються застосуванням напівпровідникових елементів і використанням алгоритмічних мов програмування.
Третє покоління ЕОМ. Наприкінці 60 – х рр. У пристроях ЕОМ напівпровідникові прилади були замінені на інтегральні схеми. Інтегральна схема – це невелика пластинка кристалу кремнію, на якій розміщаються сотні йтисячі транзисторів, діодів, конденсаторів тощо.Швидкодія ЕОМ зросла до 10 млн операцій за секунду. Характерними рисами ЕОМ третього покоління є застосування інтегральних схем і можливість використання розвинутих мов програмування (мов високого рівня).
Четверте покоління ЕОМ. В основі ЕОМ цього покоління лежать великі інтегральні схеми (BIC). З’явились однокристальні процесори, які згодом стали називати мікропроцесорами. Перший мікропроцесор був створений у США в 1971 р. (компанія Intel). Мікропроцесори спричинили появу міні – ЕОМ, а потім і ПК. ЕОМ 4–го покоління характеризуються застосуванням мікропроцесорів, побудованих на великих інтегральних схемах.
П’яте покоління ЕОМ. Починаючи із середини 90 – х рр. У потужних комп’ютерах починають застосовуватися BIC супермасштабу. Гадають, що обчислювальними машинами 5 – го покоління можна буде легко керувати – користувач зможе просто голосом подавати машині команди. Характерною рисою комп. 5 – го покоління має бути використання штучного інтелекту і природних мов спілкування. 
Номенклатура видів комп'ютерів на сьогодні величезна: машини розрізняються за призначенням, потужністю, розмірами, елементною базою і т.д. Проте будь-яка класифікація є певною мірою умовна, оскільки розвиток комп'ютерної науки і техніки настільки стрімкий, що сьогоднішня мікро-ЕОМ не поступається за потужністю міні-ЕОМ п'ятирічної давності. Класифікація за призначенням: великі ЕОМ (Застосовують для обслуговування великих галузей народного господарства, характеризуються 64-розрядними паралельно працюючими процесорами, до десятків мільярдів операцій за секунду, багатокористувацьким режимом роботи(фірма IBM)потрібен обч. центр,міні ЕОМ (Подібна до великих ЕОМ, але менших розмірів. Використовують у великих підприємствах. Характеризуються мультипроцесорною архітектурою, підключенням до 200 терміналів, дисковими запам'ятовуючими пристроями, що нарощуються до сотень гігабайт, обч центр),мікро ЕОМ (Доступні багатьом установам,для обслуговування достатньо обч лабораторії у складі декількох чоловік. Необхідні системні програми купуються разом з мікроЕОМ, розробку прикладних програм замовляють у великих обчислювальних. ПК(призначений для обслуговування одного робочого місця і спроможний задовольнити потреби малих підприємств та окремих осіб. З появою Інтернету популярність зросла значно вище, оскільки за доп ПК можна користуватись науковою, довідковою, учбовою та розважальною інформацією.). Класифікація за розміром: настільні; портативні;кишенькові.
Основні хар-ки ПК. Принципи роботи комп’ютера: принцип програмного управління, принцип адресності. Принцип адресності полягає в тому, що дані та програми знаходяться на  окремих полях простору для зберігання кодів повідомлень (комірках, регістрах) в ОЗП. Кожне поле має свою адресу – місце його знаходження в загальному просторі для зберігання кодів повідомлень (внутрішньої пам’яті). При опрацюванні даних процесор вибирає дані та програми з пам’яті за конкретними адресами їх знаходження. Ці адреси пересилаються до процесора через спеціальну шину адрес, а дані спрямовуються до запам’ятовуючого пристрою або до процесора  через шину даних. Управляючі сигнали надходять від процесора до периферійних пристроїв та запам’ятовуючих пристроїв через шину управління.
Принцип програмного управління роботою комп полягає в тому, що всі арифметико-логічні та управляючі операції в комп здійсн за програмами, які зберігаються в ОЗП.
Основні хар-ки комп:
•    розрядність процесора (тактова частота), тобто к-тю бітів, яку він може обробити одночасно, та його внутрішньою організацією;
•    ємність запам’ятовуючого пристрою;
•    оперативна пам’ять
•    Час доступу - Швидкодія модулів ОП, це період часу, необхідний для прочитування min порції інформації з елементів пам’яті або запису в пам’ять.
•    Щільність запису - об’єм інформації, записаної на одиниці довжини доріжки (біт/мм)
•    Швидкість обміну інформації - швидкість запису/прочитування на носій, яка визначається швидкістю обертання і переміщення цього носія в пристрої

1 коментар: