Конспект лекций по информатике, страница 3

Появились целые семействамашин: "Урал", "Минск", БЭСМ.В это время появился первый дисплей размером 512 на512 точек. В 1962 году студент Массачусетскоготехнологического института Стив Рассес написал первуюкомпьютерную игру «Звездные войны».В 1965 году фирма DEС выпустила миникомпьютерDEC PDP-8, в котором впервые использовала шину данных– набор параллельно соединенных проводов для связикомпонентов компьютера.1.4 ЭВМ третьего поколения – на интегральных схемах(1964-1971)Приоритет в изобретении интегральных схем, ставшихэлементной базой ЭВМ третьего поколения, принадлежитамериканским ученым Д.

Килби и Р. Нойсу, сделавшим этооткрытие независимо друг от друга. Массовый выпускинтегральных схем начался в 1962 году.В 1965 году Гордон Мур сформулировал закон оежегодном удвоении сложности интегральных схем,который был назван законом Мура. Через 10 лет закон былуточнен, и сейчас считается, что удвоение сложностиинтегральных схем происходит каждые 18 месяцев.Несмотря на успехи интегральной техники и появлениемини-ЭВМ, в 60-х годах продолжали доминироватьбольшие машины. Таким образом, третье поколениекомпьютеров, зарождаясь внутри второго, постепенновырастало из него.Первая массовая серия машин на интегральныхэлементах стала выпускаться в 1964 году фирмой IBM. Этасерия, известная под названием IBM-360, оказалазначительное влияние на развитие вычислительной техникивторой половины 60-х годов 20 века.

Она объединила целое17семействоЭВМсширокимдиапазономпроизводительности, причем совместимых друг с другом.Последнее означало, что машины стало возможно связыватьв комплексы, а также без всяких доработок переноситьпрограммы, написанные для одной ЭВМ, на любую другуюиз этой серии. Таким образом, впервые было выявленокоммерческивыгодноетребованиестандартизацииаппаратного и программного обеспечения ЭВМ.В СССР первой серийной ЭВМ на интегральных схемахбыла машина "Наири-3", появившаяся в 1970 году.

Совторой половины 60-х годов 20 века Советский Союзсовместно со странами СЭВ приступил к разработкесемейства универсальных машин, аналогичного системеIBM-360. В 1972 году началось серийное производствостартовой, наименее мощной модели Единой системы –ЭВМ ЕС-1010, а еще через год – пяти других моделей. Ихбыстродействие находилась в пределах от десяти тысяч (ЕС1010) до двух миллионов (ЕС-1060) операций в секунду.В 1964 году Сеймур Крэй разработал суперкомпьютерCDC-660, в котором использовались 60-разрядные слова ипараллельная обработка данных.

CDC-660 был самымпроизводительным компьютером в мире и положил началосозданию суперкомпьютеров, в частности семействакомпьютеров Cray.В эти годы в США разрабатывалась уникальнаявычислительная машина Иллиак-4, в составе которой впервоначальном варианте планировалось использовать 256устройств обработки данных, выполненных на монолитныхинтегральных схемах. Сокращенный вариант проекта на 64процессорах был завершен в 1972 году, номинальноебыстродействие Иллиак-4 составляло 200 миллионовопераций в секунду, что сделало его рекордсменом вскорости вычислений.18В этот же период в СССР были разработанымногопроцессорные вычислительные комплексы серии«Эльбрус».1.5 ЭВМ четвертого поколения – микропроцессорные(с 1971 года)Начало 70-х годов знаменует переход к компьютерамчетвертого поколения – на сверхбольших интегральныхсхемах – микропроцессорах, что позволило сделать ЭВМболее компактными.В 1971 году фирмой Intel был разработан первый в мире4-разрядный микропроцессор Intel 4004, содержащий 2300транзисторов на кристалле.

В 1974 году появился 8разрядный процессор Intel 8080, содержавший 6000транзисторов.В 1974 году на основе Intel 8080 был создан первый вмире персональный компьютер «Альтаир 8800». Онсостоял из печатной платы, набора интегральных схем,нескольких кабелей, источника питания и 8-дюймовогодисковода. Сложить из этих частей компьютер, добавивблоки расширения памяти, клавиатуру и монитор,покупатель должен был сам.В 1976 году был создан компьютер Apple I напроцессоре фирмы Motorola.В 1978 году фирма Intel создала 16-разрядныйпроцессор Intel 8086, положивший начало семейству 80х86этой компании.В 1979 году фирма Motorola выпустила процессор68000, который стал базой для компьютеров семействаMacintosh.В 1981 году фирма IBM выпустила свой первыйперсональный компьютер, названный IBM 5150 PC.

Онбыл сделан на процессоре Intel 8088 (усовершенствованный198086), имел CGA-монитор, 40 Кб ОЗУ, расширяемое до 640Кб. В том же году по соглашению с IBM молодая компанияMicrosoft выпустила первую версию операционной системыPC-DOS 1.0 (MS DOS).НоIBM не сделала свой компьютер единымнеразъемным устройством и не стала защищать егоконструкцию патентами.

Наоборот, она собрала компьютериз независимо изготовленных частей и не стала держатьспецификации этих частей и способы их соединения всекрете. Этот подход, называемый принципом открытойархитектуры, обеспечил потрясающий успех этомукомпьютеру, хотя и лишил фирму возможности единоличнопользоваться плодами этого успеха. Именно этиобстоятельства привели к бурному росту производстваперсональных компьютеров и распространению их по всемумиру.В 1982 году появились 16-разрядный процессор Intel80286, 32-разрядный компьютер HP 9000 и рабочая станцияSUN Workstation.В 1983 фирма Apple выпустила компьютер Lisa –первыйкомпьютерсграфическиминтерфейсомпользователя.В 1984 Apple заказала доработку графическогоинтерфейса пользователя главе компании Microsoft БилуГейтсу.

Он усовершенствовал имеющийся интерфейс, ноувел идею у Apple и положил ее в основу своейоперационной системы Windows.В том же 1984 году фирма IBM выпустила новуюмодель персонального компьютера IBM AT (PC/AT).В 1985 году появился первый полностью 32-разрядныймикропроцессор Intel 80386DX, выпущенный фирмой Intel.В 1989 году Intel выпустила процессор i486DX, которыйимелвстроенныекэш-памятьиматематический20сопроцессор, а также средства мультиплексирования иконвейерную схему исполнения команд.В 1993 году был выпущен микропроцессор Intel Pentium, который положил начало семейству процессоров (Pentium Pro – 1995, Pentium II – 1997, Pentium III – 1999, Pentium IV – 2000 год).В 2000 году появился 64-разрядный процессор IntelItanium.В 2004 году фирма IBM создала 8-процессорный чипPower5 MCM, который используется в суперкомпьютерах.В настоящее время мы находимся на порогезарождения пятого поколения компьютеров – намногоядерных микропроцессорах.В 2005 году фирма Intel выпустила первыйдвухъядерный процессор Pentium D.В 2006 году был выпущен процессор Core 2 Duo (2ядра) и процессор Core 2 Extreme (4 ядра).В 2007 году появился процессор Core 2 Quad (4 ядра).2.

Устройство персонального компьютераКомпьютер – это электронное устройствообработки данных.2.1 Классификация компьютеров- по поколениям (по элементной базе):I – электронно-ламповыеII – транзисторныеIII – ЭВМ на интегральных схемахIV – микропроцессорные- по назначению:универсальныепроблемно-ориентированныеспециализированныедля21по производительности и функциональнымвозможностям:СуперЭВМ – многопроцессорные (тысячи процессоров)ЭВМ, предназначенные для решения задач чрезвычайнойсложности (моделирование ядерных реакций, управлениесетью Internet, управление космическими объектами и т.д.).Имеютуникальнуюархитектуру,создаютсяпоспециальному заказу.Большие ЭВМ – многопроцессорные (десятки и сотнипроцессоров) ЭВМ, предназначенные для решенияширокого класса задач (серверы больших сетей, работа сбольшими базами и банками данных).МалыеЭВМ–многопроцессорныеЭВМ,предназначенные для обслуживания сетей среднего размера(до 100 мест) или индивидуального применения прирешении сложных задач (САПР, дизайн, работа с большимибазами данных и т.п.).МикроЭВМ – это ЭВМ, у которых центральныйпроцессор выполнен в виде одного или несколькихмикропроцессоров.Ихможноразделитьнамногопользовательские (серверы) и однопользовательские(персональные – универсальные и рабочие станции – дляопределенного вида работ, например, издательских).Современный мощный ПК можно использовать и каксервер, и как рабочую станцию.

МикроЭВМ можноклассифицировать по типоразмерам: настольные (desktop),портативные (notebook) и карманные (Pocket PC), а также поплатформам(типаммикропроцессоров):IBMPC(процессоры Intel, AMD) и Apple Macintosh (процессорыMotorola).Основнойхарактеристикойпроизводительности(вычислительной мощности) компьютеров считаетсябыстродействие, которое измеряется в специальных-22единицах.Единицы измерения быстродействия компьютеров: MIPS – миллион операций в секунду над числами сфиксированной точкой, MFLOPS – миллион (106) операций в секунду надчислами с плавающей точкой, GFLOPS – биллион (миллиард) (109) операций всекунду над числами с плавающей точкой, TFLOPS – триллион (1012) операций в секунду надчислами с плавающей точкой, PFLOPS – квадриллион (1015) операций в секундунад числами с плавающей точкой.2.2 Устройство (архитектура) ПКБазовая конфигурация персонального компьютеравключает системный блок, монитор, клавиатуру и мышь.2.2.1 Системный блокВ системном блоке располагаются все основные узлыкомпьютера: материнская плата: микропроцессор, внутренняя память (ОП, ПЗУ, СМОS и кэшпамять), системные шины (электронные линии передачиданных), видеокарта, звуковая карта, контроллеры1 устройств; накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД); дисководы оптических дисков (CD, DVD и т.п.);1Контроллер, или адаптер – это электронная схема, которая управляет внешнимустройством.23 дисковод гибких магнитных дисков; блок питания с вентилятором (преобразуетнапряжение сети в постоянный ток низкогонапряжения, подаваемый на электрические схемы).К системному блоку через специальные разъемы,находящиеся на задней стенке системного блока, можноподключитьразличныеустройстваввода-выводаинформации: колонки, принтер, мышь, сканер, джойстик,графопостроитель, флэш и т.д.