Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 1. Системы передачи данных, страница 3

а ввод данных в нее осуществлялся с перфолент. Работы К. Цузе активно использовались в фашистской Германии. Этот политический факт бросил тень на его работы, и сегодня они малоизвестны. Претендентами на лидерство также являются создатели компьютера Со!оззцз !631, который был создан в Великобритании в 1943 г.

и запущен в эксплуатацию в феврале 1944 г. Возглавляли этот проект математик М. Ньюмен и инженер Т.флауэрс. Машина создавалась для решения суперсекретных задач вскрытия зашифрованной дипломатической переписки, поэтому первая информация о них стала известна только в 1970-е гг. в результате рассекречивания американских документов [17, 47!, Эта машина, в частности, обеспечивала вскрытие переписки высшего командования фашистской Германии, олагодаря чему время вскрытия шифровок сократилась с нескольких недель до 2 — 3 ч. Машина Со1оииз-М1г! имела 1500 электронных ламп.

В 1944 г. англичане построили более мощную машину Со!оьацзМ82, которая состояла из 2 500 ламп и выполняла 100 булевских 10 : - операций в секунду. До конца Второй мировой войны было по:,':: строено 10 таких машин. В 1945 г. Уинстон Черчилль, опасаясь, что ; ' руководство СССР узнает о проекте Со!оззцз, лично приказал демон' тировать н уничтожить восемь из десяти машин.

Оставшиеся две Машины эксплуатировались еше полтора десятка лет в условиях стро, жайшей тайны в Блетчли-Парк, в криптографической службе Великобритании. После чего также были уничтожены. 1.3.2. Микроэлектроника и закон Мура ' . В 1947 г. В.Шокли, Д. Барден и У. Бретейн разработали точечный ,:-. транзистор — первый полупроводной усилитель. В 1956 г. они по::;,;.лучили Нобелевскую премию по физике. Любопытно отметить, что :;: "'примерно в это же время был разработан электровакуумный при::.бор — нувистор, ко~орый по электрическим параметрам превосходил ', транзистор, а по массово-габаритным — уступал, но немного. Одна;:-ко транзистор победил! Причина этой победы — принципиально новая технология — создание полупроводниковых схем на кремние.йой пластинке.

Так был дан старт кремниевой технологии, которая " 'действует в области микроэлектроники по сей день. Этот новый прибор совершил революцию в электронике. В 1971 г. '':-,'появился первый микропроцессор 1пхе1 4004, который работал с ча:; у.:снохой 108 кГц и содержал 2 300 транзисторов. Но уже через семь лет, ''в 1978 г., в микропроцессоре 1пге1 8086 транзисторов было около ':;:-,'.;: 29 000, т.е.

их число возросло больше, чем в 10 раз, и работал он с '- частотой 5 МГц, т.е. частота возросла почти в 50 раз! Еше через 23 ' „.- хода микропроцессор Репйпп 4 работал уже с частотой 1,7 ГГц (т.е. '-'-'.,::.за 30 лет частота выросла более чем в 1 000 раз), а число его транзис'.' -'торов составило 42 млн (т.е.

почти в 20 тыс. раз больше, чем в 1пхе! 4004). С 1971 г. тактовая частота процессоров 1пге1 возросла в 28 тыс. раз, ' -:-"т:е, со 108 кГц до 3 ГГц, а среднее число транзисторов в одном про,: .цессоре выросло в 350 тыс, раз. Тенденция увеличения числа транзисторов на кристалле была сформулирована в !965 г. Г. Муром (одним из основателей !пхе!) в виде закона, который носит его имя: количество транзисторов в интегральной схеме с минимальной ценой удваивается каждые 18 месяцев (11!. По оценкам экспертов, эта тенденция сохранится до 20!! г.

Если экстраполировать эту тенденцию, то в 2010 г. должен быть получен кристалл с 3 млрд транзисторов, а к 2020 г. — со 140 млрд транзисторов. Напомним, что мозг человека вмещает около 100 млрд нейронов. Если закон Мура будет действовать в течение ближайших 70 лет, то к концу этого срока появятся схемы памяти размером с песчинку, имеющие емкость 30 Тбайт.

Это означает, что на таком кристалле можно будет сохранять видеозапись целой человеческой жизни. В настоящее время параллельно с развитием кремниевых технологий активно развиваются новые виды полупроводников на основе 11 нанотехнологий и создаются оптические электронные схемы, спо- собные работать с электромагнитными импульсами 124, 25, 54). 1.3.3.

Компьютеры на основе микропроцессоров И сам компьютер, и его интерфейс с человеком подверглись сугцественным изменениям. Вспомним, что персональный компьютер (ПК) впервые появился в 198! г., и за следуюгцие 20 лет он совершил революцию; до этого он был доступен только специалистам, а теперь он «вошел» почти в каждый дом, с ним работают школьники, он стал мобильным.

Оконный интерфейс, мышка, скоростной доступ в Интернет принципиально изменили область применения компьютеров. В настоящее время в мире функционирует более 1,5 млрд ЛК! В начале ХХ1 в. появился новый класс компьютеров — карманный персональный компьютер (КПК), у которого есть мультипрограммный режим, большая ВАМ и процессор большой мощности. Тактовая частота процессора современного КПК более 500 МГц.

Напомним, что у микропроцессоров первых ПК тактовая частота была всего 5 МГц. Современньпй КПК имеет оконный интерфейс, голосовое управление, беспроводные интерфейсы В1цегоог)г, ЪМР1, ОРВ8, он может работать с аудио- и видеофайлами, с СРЯ-приемниками и Интернетом. Появился целый класс новых устройств, ориентированных на новые интерфейсы. Это, например, и ТаЫег РС, и электронные рамки для цифровых фото, в которых можно менять изображение.

Эти устройства способны снимок, сделанный камерой сотового телефона на одном конце Земли, передать по сети и воспроизвести в такой рамке на другом конце Земли за считанные минуты. Отдельный класс устройств на основе микропроцессоров составляют встроенные системы. Это весьма широкий класс устройств: от бытовых приборов до сложных технических систем. К бытовым приборам относятся такие устройства, как фото- и видеокамеры, аудиоустройства ()Рог)), микроволновые печи, холодильники, часы и т.д.

Технически сложными являются космические системы (например, спутниковые системы связи), управляющие комплексы летательных аппаратов, автомобилей, кораблей, интеллектуальные дома и т. п. Уже в 2002 г, устройства, не являющиеся персональными компьютерами, составляли около 50 % от всех устройств доступа в Интернет, а к 2005 г. число таких устройств превысило «гисло ПК. К 2005 г. на одного жителя Европы и Северной Америки в среднем приходилось около 20 микропроцессов, размещенных в бытовых приборах. Сегодня микропроцессор можно встретить везде: в кроссовках, кастрюлях, автомобилях, самолетах, на кораблях. В 2007 г.

число компьютеров, подюпоченных к Интернету, оценивалось в 1 млрд 370 млн штук, в то время как общее количество Функционирующих чипов превысило 20 млрд. 12 Ирония наших дней состоит в том, что отдельный компьютер ,сделал свое делов, эра компьютеров прошла! Дальнейшее развитие связано с интеграцией компьютеров и средств связи. 1.3.4. Телекоммуникации и закон Гилдера В настоящее время, с одной стороны, компьютеры объединяют в сети, оборудуя их необходимыми средствами телекоммукации, а с другой стороны, традиционные средства коммуникации, такие как телефон„превращают из простого средства передачи голоса в изощренные средства интерактивного беспроводного взаимодействия.

Уже в 1998 г. в Финляндии более 50% населения имели сотовые телефоны. Сегодня мы звоним человеку не туда, где он может находиться, а непосредственно ему. К копну 2003 г. в мире было больше пользователей лчге!езз, чем мчгесй В 2004 г. в Европе насчитывалось около 50 млн пользователей приложений ЧГАР (1т(ге1еаз Аррйсагюп Рго!осо1). В настоящее время с сотовых телефонов ежедневно отправляется около 1 млрд 8М8-сообщений. Это уже нечто большее, чем телефонный разговор. Технология ОРК8 (лепета! Рас!се! Кайо 8спчсе) позволяет в(ге!еаз-пользователям уже сегодня обмениваться данными со скоростью ло 144 Кбит/с, а применение технологии ЫМТ8 обеспечивает скорость обмена данными до 2 Мбит/с.

Это уже не телефон, зто коммуникатор. Скорость распространения зтих устройств впе ьзтляет. Например, только за последние три месяца 2006 г. их было продано 244,9 млн штук (больше, чем население России), а за весь 2006 г. — 1,02 млрд штук. Настоящий Фурор произвело появление на рынке в 2007 г. 1Р1юпе от Арр1е. Фирма Арр1е заново изобрела телефон, который объединяет в себе возможности !Рог), изменивший в 2001 г.

всю музыкальную индустрию, инновационный мобильный телефон и интернет-коммуникатор с интерфейсом радикально нового типа. Изменились и кабельные (тт)гег)) средства коммуникации. Сегодня по обычной домашней телефонной линии благодаря технологии А()8Ь обеспечивается скорость обмена информацией до 2 Мбит!с. В Европе число пользователей высокоскоростными соединениями с 2002 по 2005 г. выросло в шесть раз. В России общая цифра числа 1юльзователей высокоскоростными каналами не столь велика, но она очень быстро растет, примерно на 30% в год. Правда, пока такие темпы роста задал)т Москва и Санкт-Петербург, но уже в 2007 г.

был отмечен большой рост числа подключений к высокоскоростным каналам связи и в регионах России. Если в области микропроцессорной техники в настоящее время лействует закон Мура, то в области телекоммуникаций действует закон Гилдера (67), выявивший на основании статистических данных следующую тенденцию: пропускная способнос1ь телекоммуникацион- 13 ных каналов удваивается каждые шесть месяцев, т.