História počítačových systémov
Doba "kamenná"
Históriu a vývoj počítačov by sme mali datovať možno od roku 1614, kedy Napiérov objavil logaritmy, logaritmické pravítko bolo storočia symbolom inžinierov, po nástupe mikropočítačov sa stalo relikviou. |
|
|
|
Abakus - 1. počítací stroj v starovekom Ríme, založený na princípe ozubených koliesok | "paskalína" - súčtová mosadzná kalkulačka Blaisa Pascala - r. 1645 | ENIAC - veľký elektrónkový počítač z roku 1943 |
Wilhelm Schickard (1592-1635) | - zostrojil 1. číslicovú kalkulačku na +, -, x, založený na princípe ozubených kolies. |
Blais Pascal (1623-1662) | - prvú kalkulačku zostrojil ako 19-násť ročný, od Ľudovíta XVI. neskôr dostal privilégium na výrobu 5O "paskalín". |
G. W. Leibnitz (1646-1716) | - zostrojil kalkulačku pre výpočet hodnôt polynómu, ale keďže niekedy do seba zapadalo až 25 kolesok, pochopil, že počítací stroj nemôže pracovať v 10. sústave. |
Charles Babbage (1792-1871) | - DIFERENCENGIN - výpočet hodnôt diferencií polynómu až do 6. stupňa. Jeho 96 koliesok na 24 osiach sa začali otáčať v roku 1822. V roku 1837 zostrojil tzv. ANALYTICALENGIN, ktorý mal podobu univerzálneho programovateľného stroja, kde vstup a výstup boli realizované pomocou diernych štítkov - Jacquardových kariet. |
Hermann Hollerith (1860-1929) | - podujal sa na sčítanie ľudu Spojených štátov v roku 1890, ktoré v roku 1880 500 úradníkov vyhodnocovalo 7 rokov. 43 "holeritov" - dierno-štítkových strojov a 50 zamestnancov vyhodnotilo za 1 mesiac. O tieto stroje prejavili záujem banky, poisťovne, firmy... |
Nultá generácia počítačov
Počítače 0. generácie pracovali na princípe elektromagnetického relé, ktoré využívalo 2 stavy a teda pracovali v dvojkovej sústave. Nemecký inžinier Konrád Zuse zostrojil elektromechanický počítací automat Z-1, neskôr Z-3, ktorý sa skladal z 2600 relé a rýchlosť 1 výpočtu trvala niekoľko sekúnd. Vstup bol realizovaný klávesnicou, výstup pomocou žiarovkového zobrazovača. Počítač bol zničený pri bombardovaní Berlína.
Na americkom kontinente profesor matematiky na Harwardskej univerzite a zakladateľ firmy IBM Howard Aiken uviedol v roku 1944 do prevádzky monštrum pod nátvom MARK I. Vo vnútri 5,5t pracovalo 3500 relé, mal dĺžku 15m, sčítanie dvoch čísel trvalo 1/3s, násobenie 6s. Stroj pracoval v 10-kovej sústave a pracoval na vývoji atómovej bomby. Neskôr zostrojil počítače MARK II a MARK III. |
Obdobie | Veľkosť | Z čoho | Na čo | Koľko |
30-te roky | haly | elektro-magnetické relé | vojenské účely | na zakázku |
Prvá generácia počítačov 1944 - 1956
Vývoj prvého elektrónkového počítača si vynútila vojnová situácia, keď bolo potrebné urýchliť výpočty balistických dráh striel. V roku 1946 bol uvedený ENIAC, postavený z 18000 elektróniek, chladených 2 leteckými motormi. 30t monštrum spotreboval na žhavenie 140kW, robil za 1s 5000 čítaní, 300 násobení, pracoval v 10. sústave (10 elektróniek - každá predstavovala jednu cifru), pamäť sa nastavovala (programovala) 130 prepnačmi. Jeho výkon dnes dokáže nahradiť IO na čípe veľkom ako necht malíčka.
Slabiny naprogramovania ENIACu si uvedomoval "otec počítačov" John von Neumann(1903-1957). Formuloval zásady tvorby počítačov:
- Počítač sa nemá prispôsobovať programu, musí byť univerzálny
- Program musí byť uložený v pamäti počítača.
- Program sa vykonáva sekvenčne.
Neumann stál pri zrode myšlienky sériovej výroby počítačov, ktorú zahájil v roku 1951 UNIVAC, ktorý bol plne programovateľný, pracoval v binárnej sústave a programovalo sa v strojovom jazyku. |
Obdobie | Veľkosť | Z čoho | Na čo | Koľko |
40-te roky | haly | elektrónka | vojenské účely | jednotlivé kusy |
Druhá generácia počítačov 1956 - 1964
V roku 1948 bol objavený tranzistor, ktorý nahradil veľkú elektrónku, pričom zmena stavu tranzitora sa udeje za 1 nanosekundu. Počítače tejto generácie pracovali s magnetickými pamäťami, vnútorná pamäť bola zložená z feritových jadier (1 jadro - 1 bit) a využívala tzv. deštruktívne čítanie.
Programy sa písali v nižších programovacích jazykoch, počítače úlohy spracovávali dávkovo, slúžili hlavne na hromadné spracovanie dát, ako aj vedecko - technické výpočty. |
Obdobie | Veľkosť | Z čoho | Na čo | Koľko |
50-te roky | miestnosti | tranzistor | vojenské účely, hromadné spracovanie dát | malosériová výroba |
Tretia generácia počítačov 1964 - 1980
V roku 1964 vznikol plát kremíka, na ktorom bolo prepojených rádovo 100 aktívnych prvkov, ktorý bol nazvaný ako integrovaný obvod.
Podľa počtu prvkov na doštičke rozoznávame tzv. hustotu integrácie:
- SSI - single scale integration - 100 aktívnych prvkov
- MSI - midle scale integration - 1000 aktívnych prvkov
- LSI - large scale integration - 10000 aktívnych prvkov
Počítače využívali diskové magnetické pamäte, vyrovnávacie pamäte, operačnú pamäť na princípe IO, viacužívateľské OS, asynchrónne spracovanie žiadosti o prerušenie z periférií, programovalo sa už vo vyšších programovacích jazykoch. Za 1s bol schopný počítač 3. generácie vykonať 10000 - 100000 inštrukcií. Počítač obsluhoval tím operátorov, bežný programátor sa k takému počítaču ani nedostal. |
Obdobie | Veľkosť | Z čoho | Na čo | Koľko |
60-te roky | skrine | integrované obvody | hromadné spracovanie dát, vedecké výpočty, riadenie prevádzky strojov, armáda | sériová výroba |
Štvrtá generácia počítačov 1980 - 1990
V roku 1980 vysoká hustota integrácie (VLSI - very large scale integration) natoľko zmenšila rozmery počítača, že mohol byť umiestnený na stôl, prvý počítač bol "ušitý" na jednoužívateľský jednoúlohový operačný systém DOS a mal označenie 8088. Na 1 cm2 bolo umiestnených až 100000 prvkov. Začala éra 8-bitových počítačov.
Mikroprocesor s označením 80286 však pracoval už so 16-bitovým slovom, 80486 s 32-bitovým slovom. |
Obdobie | Veľkosť | Z čoho | Na čo | Koľko |
70-te roky | skrinky | integrované obvody s vysokou hustotou integrácie | široké využitie v ekonomike, vede, armáde | veľkosériová výroba |
Piata generácia počítačov
Mikroprocesor s ultra vysokou hustotou integrácie (ULSI - ultra large scale integration - 5 miliónov akt. prvkov) napr. od firmy Intel je skôr známy pod názvom "pentium". Pracuje už s 64 - bitovým slovom, oproti zásadám von Neumanna vykonáva inštrukcie paralelne vďaka "pipeliningu" a je schopný vykonať za 1 sekundu v závislosti od taktovacej frekvencie až 10 miliónov inštrukcií.
|
Obdobie | Veľkosť | Z čoho | Na čo | Koľko |
80-te roky | na stole | mikroprocesor | všetky oblasti spracovania a prenosu informácií | hromadná veľkovýroba |
Šiesta generácia počítačov
Napriek neustálemu zmenšovaniu rozmerov, zvyšovaniu počtu akt. prvkov a zvyšovaniu taktovacej frekvencie, existuje isté obmädzenie - rýchlosť svetla! (Svetlo prejde vo vákuu za 10-10 sekundy len 3 centimetre.) Preto zvyšovať výkonnosť je možné len paralelnými systémami - viacerými mikroprocesormi, ktoré si vedia úlohy "podeliť medzi seba". Ale to už nie je história, ale súčasnosť! |
Obdobie | Veľkosť | Z čoho | Na čo | Koľko |
90-te roky | zošit A4 | výkonnejší mikroprocesor, paralelné systémy | všetky oblasti ľudského života, hromadne sa objavuje v školstve, domácnostiach | hromadná veľkovýroba |
Odkazy na príbuzné témy
© Jana Machová
|