Основы вычислительной техники

Вычислительная техника - это совокупность механических и электронных средств авто­матизации вычислений и обработки инфор­мации.

Первая ЭВМ "ЭНИАК" была создана в 1946 г. в США. Сразу после войны работы в этом направ­лении были развернуты у нас в стране и в 1950 г. была создана первая отечественная ЭВМ "МЭСМ" (малая электронно-счетная машина). В 1952 г. была со­здана ЭВМ "БЭСМ", которая в течение нескольких лет была са­мой быстродей­ствующей в Европе. В первых ЭВМ в качестве элементной базы использовались электронные лампы — это было первое поколение ЭВМ. Лампы часто выходили из строя, занимали много места, потребляли большую энергию и выделяли много тепла. С современной точки зрения ничтожно малыми были память и быстродейст­вие (у МЭСМ - 50 оп/с, БЭСМ - 8000 оп/с). В начале 60-х годов начал­ся переход к ЭВМ второго поколения, выполненных на полупро­водниковых элементах (диодах, транзисторах). Эти ЭВМ имели на­много меньший размер, большую надежность, более высокое бы­стродей­ствие и большой объем памяти. Из отечествен­ных машин к этому поколению относятся БЭСМ-4, Минск-22, Минск-32, БЭСМ-6 с быстродействием 10⁶ оп/с. Появление третьего поколения ЭВМ относят к 1964 г. Они были выполнены на малых интегральных схемах (МИС) - это кристалл полупроводника, на котором создается ряд участков, моделирующих диоды и транзисторы, причем число таких элементов на одном кристалле достигало десят­ков и сотен. У нас в стране машины этого поколения выпускались с 1972 г. в виде ЭВМ Еди­ной Системы (ЕС ЭВМ). Если ЭВМ первого и второго поколения использовались в основном для научно -технических расчетов, то ЭВМ третьего поколения начинают применять в управлении тех­нологическими процессами, промышленными предприятиями, при обработке экономической информации, т.е. они вышли из на­учно-исследовательских учреждений и перешли в область практи­ческой деятельности. Удешевление элементной базы ЭВМ привело к появлению в 70-е годы мини-ЭВМ, имеющих ограниченную память и быстро­действие (однако у современной мини - ЭВМ они больше, чем у большой ЭВМ первого поколения), но сравни­тельно дешевых, что ускорило их внедрение во все области человеческой деятельности. Эле­ментной базой мини-ЭВМ является так же интегральная схе­ма, но степень интеграции, т.е. число элементов на одной ИС рез­ко возросло, поэтому они стали называться большими ин­тегральными схемами (БИС) или интегральными подсистемами. Наконец, во второй половине 70-х годов стало возможным помес­тить целую ЭВМ на одном кристалле - появились микропроцес­соры и микро-ЭВМ (персональные компью­теры), помещающиеся на обычном столе. В 1979 г. американская фирма IBM приступила к разработке персональных компьютеров и в августе 1981 г. был выпущен ком­пьютер под названием IBM PC (Ай-Би-Эм Пи-Си), который при­обрел большую популярность у пользовате­лей. В 1983 г. был выпущен компьютер IBM PC XT, имеющий встроенный жесткий диск, а в 1985 г. - компьютер IBM PC AT на основе нового микропроцессора, работающий в 3 - 4 раза быст­рее IBM PC XT. Развитие компьютеров типа IBM PC теперь осуществляется многими конкури­рующими фирмами, хотя IBM и остается са­мым крупным производителем. Наибольшее влияние на развитие компьютеров типа IBM PC оказы­вает фирма Intel - производитель микропроцессо­ров, явля­ющихся "мозгом" компьютера, и фирма Microsoft - разработчик операционной системы MS DOS, графической операционной оболочки Windows и многих других программ, используе­мых на BМ PC. Мини- и микро-ЭВМ, а так же ЭВМ на БИС, с быстродей­ствием порядка десятков и сотен миллионов оп/с, образуют чет­вертое поколение ЭВМ. Сейчас ведутся разра­ботки машин пятого поколения на светокристал­лах. Современная ЭВМ по своей структуре состоит из двух типов устройств - центральных и периферических.