История развития и классификация ЭВМ

По производительности ЭВМ можно разделить на большие ЭВМ (mainframe-основной блок), мини - и микро-ЭВМ. Отдельным подклассом микро-ЭВМ можно выделить класс персональных ЭВМ. ПЭВМ производятся наиболее массово, стоят дешевле других машин, справляются с любыми возникающими в быту и в производстве задачами, полностью обеспечены системными и прикладными программами. Большие ЭВМ используются в промышленности и науке для высоконадежного управления и высокопроизводительной обработки огромных объемов информации.

По области применения ЭВМ можно классифицировать на универсальные и управляющие. Универсальные машины спосбны найти применение почти в любой области. Управляющие ЭВМ необходимы для контроля и управления каким-то конкретным агрегатом, прибором, устройством.

По функциональной принадлежности в системе из нескольких машин ЭВМ можно разделить на рабочие станции и серверы.

История развития ЭВМ

Первенство в этом вопросе чаще всего отдаётся такому устройству, как арифмометр. Промышленное производство арифмометров (3 операции умножения 8-значных числа в минуту) началось в 1822 году.

В 1874 году Вильгод Однер, швед по национальности, живший в России, начал работать над арифмометром, а в 1890 году налаживает их массовый выпуск. В первой четверти 20-го века счетные аппараты Однера под разными названиями выпускались во всем мире и только "российский парк" подобных аппаратов составлял свыше 22 тысячи единиц.

В 1924г. компания Computing Tabulating Recording (CTR), работающая в области системного анализа в бизнесе с использованием статистических данных, обрабатываемых на электромеханических счетно-перфорационных машинах, была переименована в International Business Machines (IBM). Этим было подчеркнуто основное направление деятельности компании и назначение выпускаемых ею средств вычислительной техники (табуляторов и других счетно-перфорационных машин).

Когда в 1935г. правительству США понадобились системы автоматизированного учета занятости, способные обрабатывать данные о 26 млн. человек, IBM была готова исполнить этот заказ в кратчайшие сроки.

В начале 40-х годов в лабораториях IBM совместно с учеными Гарвардского университета была начата разработка одной из первых электромеханических вычислительных машин. Она была собрана в 1944 г. и получила название "Марк-1".

В 1953г. была выпущена IBM 701, построенная на электронно-вакуумных лампах, с быстродействием до 17 тыс. оп./с.

В 1955г. был представлен IBM 705, как первая коммерческая машина, имеющая арифметику с плавающей точкой.

В 1959г. IBM выпустила IBM 1401 – коммерческую машину на транзисторах. Она была поставлена более чем в 10 тысячах экземпляров. В том же году IBM создала свой первый мэйнфрейм модели IBM 7090, полностью выполненный на базе транзисторов, с быстродействием 229 тыс. оп./c, а в 1961г. разработала модель IBM 7030 для ядерной лаборатории США в Лос-Аламосе.

В апреле 1964г. IBM анонсировала System/360 – первое семейство универсальных программно-совместимых компьютеров и периферийного оборудования. Элементной базой семейства 360 были выбраны гибридные микросхемы, благодаря чему новые модели стали считать машинами третьего поколения.

В 1971г. IBM представила две модели семейства System/370 (370/135 и 370/195), преемника System/360 на новой технической базе – монолитных интегральных схемах.

В 1980г., переживая финансовый кризис, руководство компании приняло решение о разработке недорогого персонального компьютера (ПК), и 13 августа следующего года представило IBM 150 Personal Computer, машину, вошедшую в историю как IBM PC. В IBM PC были использованы разработки других фирм: микропроцессор i8088 корпорации Intel, операционная система DOS корпорации Microsoft. Хотя архитектуру ПК сейчас называют Wintel (Windows + Intel), все равно IBM PC стала фактически мировым стандартом. Объявленная базовая цена составляла $1565. Официальная презентация IBM PC состоялась 12 сентября 1981 г. в Нью-Йорке.

Продажи были начаты в октябре 1981 г., и уже к концу года было продано более 35 тыс. машин, а в течение первого года выпуска – 136 тыс. Пять лет спустя выпуск ПК достиг 3 млн. штук. За последние 15 лет в США было куплено ПК больше, чем автомобилей. Надо отметить, что за пять лет до появления IBM РС первый ПК был создан основателями фирмы Apple Computer. Однако на становлении феномена персонального компьютера в мире сыграли роль прежде всего производственная мощь корпорации IBM и грамотная научно-техническая и маркетинговая политика (массовый выпуск программного обеспечения).

Корпорация IBM является лидером по числу полученных и внедренных патентов. В 1997г. она получила 1724 патента США, из которых 550 связаны с разработкой программ, а 250 – с сетевыми технологиями. Исследовательский центр IBM предложил следующие наиболее важные решения:

· дисковые накопители;

· динамическую оперативную память (30 лет назад был зарегистрирован патент IBM);

· реляционные СУБД (System R в конце 70-х годов, источник языка SQL, ставшего стандартом, и СУБД DB2, на которую продано 10 тыс. лицензий;

· RISC-процессоры (первый создан 20 лет назад, а недавно объявлен выпуск нового микропроцессора POWER PC с тактовой частотой 2 ГГц);

· технологии микроэлектроники.

Универсальные и управляющие ЭВМ

Главное отличие управляющих машин от универсальных ЭВМ состоит в особенности их связи с внешним миром (управляемым объектом). Исходные данные поступают в машину, минуя человека, непосредственно от измерительных приборов или других устройств, фиксирующих характерные параметры объекта, сигналы управления также выдаются машиной непосредственно на объект. Для этого в составе управляющей машины следует предусмотреть специальные устройства связи с объектом. Кроме того, управляющие машины должны обеспечить работу в реальном масштабе времени, что предъявляет специфические требования к их прикладному и системному программному обеспечению. А это, в свою очередь, предопределяет аппаратную архитектуру и структуру машины.

К управляющим машинам предъявляются более высокие требования по надежности, чем к вычислительным машинам. Даже повторение вычислений, позволяющее исключить ошибки при проведении расчетов на вычислительных машинах, как правило, невозможно в системах реального времени.

В лекции "5 - Лоция" также много полезной информации.

Для задач управления технологическими процессами и объектами в большинстве случаев достаточно точности вычислений порядка 0,1% (реже 0,01%), так как исходные данные измеряются все равно с определенной погрешностью. Поэтому представление данных может быть ограничено машинным словом длиной 15-32 двоичных разрядов, а не 32, 48, 64 разряда, как в универсальных ЭВМ.

Эти принципиальные отличия обусловили выделение управляющих машин в самостоятельный класс средств вычислительной техники наряду с классом универсальных ЭВМ, предназначенных для решения вычислительных задач и обработки данных. В англоязычной терминологии класс управляющих ЭВМ определен как control computers.

Программное обеспечение

Любые ЭВМ необходимо снабдить программами. Управляющие ЭВМ работают по специальным программам, алгоритм которых предусматривает решение конкретной задачи.

Большие универсальные ЭВМ решают узкоспециальные задачи, поэтому снабжаются специфичным программным обеспечением. Обычно для каждого класса ЭВМ разрабатывались свои ОС. Наиболее распространенными ОС для мэйнфреймов IBM семейства System/360 в своё время являлись DOS/360 для малых машин и OS/360 для больших машин. Для современных мэйнфреймов серий S/390, z900 и RS/6000, которые обслуживают сети, в настоящее время ведутся работы по модификации версий ОС Unix и Linux.

Для микро-ЭВМ наиболее известны операционные системы – MS-DOS, Linux, MacOS и, конечно же, Windows. Одними из первых программ для микро-ЭВМ были языки программирования высокого уровня (Бейсик), игры, текстовые редакторы и табличные процессоры. Наличие удобного и разнообразного программного обеспечения сделало этот класс ЭВМ популярным.

Поделитесь ссылкой:

Популярные услуги

История развития и классификация ЭВМ

Рекомендуемые материалы

Рекомендуемые лекции