эвм

Поколения ЭВМ.

Поколение	Первое	Второе	Третье	Четвертое	Пятое
Годы	1950-1960-е годы	1960-1970-е годы	1970-1980-е годы	1980-1990-е годы	1990—…
Элементная база	электронно-вакуумные лампы	полупроводниковые элементы (транзисторы)	интегральные схемы	большие интегральные схемы (БИС), начало производства микропроцессоров	сверхбольшая интегральная схема (СБИС), микропрцессоры
Максимальное быстродействие(оп./с)	103 – 104	104 – 106	107	109	1012
·     Максимальная ёмкость ОЗУ(Кбайт)	100	1000	10 000	106 - 108	109
Архитектура	Неймановская однопроцессорная	Неймановская однопроцессорная. Появление периферийных процессоров	Центральный процессор + каналы ввода / вывода. Шинная архитектура	Шинная архитектура	Конвейерно-векторные, матричные, многопроцессорные. Мультикомпьютерные системы
Примеры моделей ЭВМ	М-20, Урал-4, Минск-14	М-220, БЭСМ-4, Минск-32, БЭСМ-6	IBM/360/370, PDP-11, EC ЭВМ	CRAY, ILLIAC IV, SX-3	IBM eServer z990

Первое поколение ЭВМ:

Логические схемы создавались на дискретных радиодеталях и электронных вакуумных лампах с нитью накала. В оперативных запоминающих устройствах использовались магнитные барабаны, акустические ультразвуковые ртутные и электромагнитные линии задержки, электронно-лучевые трубки (ЭЛТ). В качестве внешних запоминающих устройств применялись накопители на магнитных лентах, перфокартах, перфолентах и штекерные коммутаторы.

Программирование работы ЭВМ этого поколения выполнялось в двоичной системе счисления на машинном языке, то есть программы были жестко ориентированы на конкретную модель машины и "умирали" вместе с этими моделями.

В середине 1950-х годов появились машинно-ориентированные языки типа языков символического кодирования (ЯСК), позволявшие вместо двоичной записи команд и адресов использовать их сокращенную словесную (буквенную) запись и десятичные числа. В 1956 году был создан первый язык программирования высокого уровня для математических задач - язык Фортран, а в 1958 году - универсальный язык программирования Алгол.

Второе поколение ЭВМ:

Основой ЭВМ второго поколения стало использование новой элементной базы - полупроводниковых транзисторов (триодов), составляющих основную часть конструкции ЭВМ.

         Первый действующий транзистор был биполярным, и создали его в 1947 году ведущие специалисты Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн из фирмы «Bell Labs». Официальная демонстрация устройства состоялась 23 декабря 1947 года, и именно эта дата считается официальным днем изобретения транзистора.

Первый биполярный транзистор представлял собой прибор, в котором два металлических контакта соединялись с бруском из поликристаллического германия. Его копия изображена на фотографии справа.

Таким образом, основой ЭВМ второго поколения стали биполярные транзисторы, представляющие собой три последовательно расположенные слоя полупроводников: эмиттера, базы и коллектора. 

Третье поколение ЭВМ:

В 1958 году Роберт Нойс изобрел малую кремниевую интегральную схему, в которой на небольшой площади можно было размещать десятки транзисторов. А уже в конце 60-х годов интегральные схемы стали применяться в компьютерах.

Логические схемы ЭВМ 3-го поколения уже полностью строились на малых интегральных схемах. Тактовые частоты работы электронных схем повысились до единиц мегагерц. Снизились напряжения питания (единицы вольт) и потребляемая машиной мощность. Существенно повысились надежность и быстродействие ЭВМ.

В оперативных запоминающих устройствах использовались миниатюрнее ферритовые сердечники, ферритовые пластины и магнитные пленки с прямоугольной петлей гистерезиса. В качестве внешних запоминающих устройств широко стали использоваться дисковые накопители.

Появились еще два уровня запоминающих устройств: сверхоперативные запоминающие устройства на триггерных регистрах, имеющие огромное быстродействие, но небольшую емкость (десятки чисел), и быстродействующая кэш-память.

В вычислительных машинах третьего поколения значительное внимание уделяется уменьшению трудоемкости программирования, эффективности исполнения программ в машинах и улучшению общения оператора с машиной.

Появилось и эффективное видеотерминальное устройство общения оператора с машиной - видеомонитор, или дисплей.

Большое внимание уделено повышению надежности и достоверности функционирования ЭВМ и облегчению их технического обслуживания.

Четвертое поколение ЭВМ:

Четвёртое поколение - это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма (0,635 см2.). БИСы применялись уже в таких компьютерах, как "Иллиак", "Эльбрус", "Макинтош". Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. В таких машинах одновременно выполняются несколько команд над несколькими наборами операндов.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт.

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) - ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров, создав первые ПК.

В 1981 году она выпустила свой первый микрокомпьютер IBM PC с открытой архитектурой, основанный на 16-разрядном микропроцессоре 8088 фирмы Intel. Этот компьютер был оборудован монохромным текстовым дисплеем, двумя дисководами для 5-дюймовых дискет на 160 Кбайт, оперативной памятью 64 Кбайта. По поручению IBM фирма Microsoft разработала для IBM PC собственную операционную систему.

Вопросы и Задания

1.   Расскажите о смене элементной базы компьютеров, происходившей при переходе от одного поколения к другому. Как при этом менялись основные характеристики ЭВМ?

2.   В чем состоял отход от архитектуры фон Неймана на ЭВМ второго и третьего поколений?

3.   Что позволило реализовать мультипрограммный режим работы на ЭВМ третьего поколения?

4.   Какие функции выполняли первые операционные системы?

5.   В чем особенности мини-ЭВМ, отличавшие их от «больших» машин?

6.   Назовите две линии в четвёртом поколении ЭВМ.

7.   Что такое суперкомпьютеры? Что такое конвейерная и векторная технологии?

8.   Что представляют собой мультикомпьютерные системы?

№1.                                                                               

1-е поколение:

 Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы – диоды и триоды. ЭВМ отличались большими габаритами, большим потреблением энергии, малым быстродействием, низкой надежностью, программированием в кодах.

2-е поколение:

 Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы (транзисторы). Улучшились по сравнению с ЭВМ предыдущего поколения все технические характеристики. Для программирования используются алгоритмические языки.

3-е поколение:

Элементная база ЭВМ - малые интегральные схемы (МИС). Резкое снижение габаритов ЭВМ, повышение их надежности, увеличение производительности. Доступ с удаленных терминалов.

4-е поколение:

Элементная база ЭВМ - большие интегральные схемы (БИС). Улучшились технические характеристики. Массовый выпуск персональных компьютеров. Направления развития: мощные многопроцессорные вычислительные системы с высокой производительностью; создание дешевых микроЭВМ.

5-е поколение:

 Элементная база ЭВМ - сверхбольшие интегральные схемы (СБИС);микропроцессоры.Разработка интеллектуальных компьютеров. Внедрение во все сферы компьютерных сетей и их объединение, распределенная обработка данных, повсеместное использование компьютерных информационных технологий.

№2

Совместное использование шины для памяти программ и памяти данных приводит к узкому месту архитектуры фон Неймана, а именно ограничению пропускной способности между процессором и памятью по сравнению с объёмом памяти. Из-за того, что память программ и память данных не могут быть доступны в одно и то же время, пропускная способность является значительно меньшей, чем скорость, с которой процессор может работать. Это серьёзно ограничивает эффективное быстродействие при использовании процессоров, необходимых для выполнения минимальной обработки на больших объёмах данных. Процессор постоянно вынужден ждать необходимых данных, которые будут переданы в память или из памяти. Так как скорость процессора и объём памяти увеличивались гораздо быстрее, чем пропускная способность между ними, узкое место стало большой проблемой, серьёзность которой возрастает с каждым новым поколением процессоров.

№3

ЭВМ 3 поколения содержали 1 центральный процессор и несколько периферийных процессоров для управления внешними устройствами, которые назывались каналами ввода и вывода. Это позволило реализовать мультипрограммный режим работы: пока одна программа занята вводом или выводом данных, другая программа занимает центральный процессор, выполняя вычисления.

№4

 Выполняли мониторные функции для автоматического прогона набора (пакета) заданий. В них главное внимание уделялось автоматической смене заданий в процессе выполнения пакета. В процессе развития операционных систем стали появляться мультипрограммные режимы работы для одновременного выполнения нескольких заданий. Сформировались понятия «задание» и «задача», как внешняя и внутренняя соответственно единицы работы вычислительной системы, а также концепция диалогового режима, основанного на системах разделения времени

№5

Более дешевые и простые. У этих машин были свои оригинальные конструктивные решения. Например, на машине “Мир” использовался дисплей со световым пером, а так же была реализована система аналитических вычислений под названием “язык Аналитик”.

№6

Переход к четвертому поколению ЭВМ происходил по двум направлениям. Первое было связано с разработкой суперкомпьютеров, второе - с изобретением в ЭВМ микропроцессоров.

№7

Суперкомпью́тер (англ. supercomputer, СуперЭВМ) — вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. Как правило, современные суперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверных компьютеров, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности в рамках подхода распараллеливания вычислительной задачи.

Конвейерная технология - в компьютере выполнение каждой операции (команды) разбивается на отдельные этапы. Процессорный конвейер - это цепочка процессоров, каждый из которых выполняет только один этап операции и передаёт результат следующему процессору в конвейере.

Векторная технология - предполагает использование множества процессорных элементов, которые могут работать параллельно, одновременно выполняя одну и ту же операцию над разными данными. Подобные вычисления часто выполняются при обработке массивов чисел - векторов.

№8

Мультикомпьютерные системы - системы с распределённой
памятью. Такие системы представляют собой массив мощных серверов, объединённых
в   единый       вычислительный       ресурс   при    помощи      высокопроизводительной
коммуникационной сети (Massively Parallel Processing, MPP).

Свисток.

О.П.-  большой свисток, маленький свисток, свисток для тех, кто не умеет свистеть, красный свисток, свисток учителя,  дешёвый свисток, тихий свисток.
С.П. - инструмент, пластмассовая вещь, издаёт пронзительный звук, маленький по размеру, применяется учителем по физкультуре для оглушения учеников.


Кровать.

О.П. - мягкая кровать, большая кровать, жёсткая кровать, Дашина кровать, детская кровать, кровать-матрас, деревянная кровать, фиолетовая кровать, больничная кровать.
С.П. - предмет комфорта, мебель, удобно спать, не удобно спать, спасение от депрессии и одиночества.

Достоверность информации в Интернете

Провокационные новости распространяются преднамеренно, в целях черного пиара. Они, как правило, быстро опровергаются, но все равно цель бывает достигнута – возникают долгие обсуждения в обществе, к обсуждаемому лицу привлекается всеобще внимание. Конкретный пример – новость об увольнении увольнением главы РЖД Якунина.


Много недостоверной информации появлялось в связи с нашумевшим «Законом Димы Яковлева». Множество фактов, опубликованных в сети, касающихся судьбы детей усыновленных американцами, или же тех, кого американцы хотели бы усыновить, не нашли подтверждения. Тем не мене, тема эта широко обсуждалась в СМИ, социальных сетях, на различных Интернет-порталах.


Ложная информация также просочилась в сеть в день рождения ребенка принца Уильяма и К. Миддлтон, одно из средств массовой информации сообщалось, что ребенок родился мертвым. Естественно этот факт сразу же был опровергнут, но данная новость всколыхнула мировую общественность и внимание было приковано к СМИ, сообщившему эту новость.


На самом деле недостоверная информация встречается не только информационно-развлекательно сфере, но и в любых других, включая образовательную. Масса ошибок встречается в различных банках рефератов, которым так любят пользоваться школьники и студенты. Учебники должны иметь лицензию, соответствовать ФГОС, входить в Федеральный перечень учебников, рекомендованных и допущенных к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования и имеющих государственную аккредитацию. С другой стороны, электронный учебник в сети может выпустить каждый желающий и никто не будет застрахован от получения из него недостоверной информации. Ведь этот учебник не рассматривается специальной комиссией и не получает соответствующих разрешений, но тем не менее, он доступен любому желающему.

Доверять в сети можно официальным энциклопедиям, словарям. Но в тоже время, следует учитывать следующий момент. К примеру, в последнее время большую популярность приобрела Википедия – свободная энциклопедия. Информация, опубликованная в ней, вполне может оказаться недостоверной, поскольку доступ к редактированию статей имеет любой желающий – от научного сотрудника до учащегося начальной школы.

фитоняши

вот так делается тяга, девульки!