История развития персональных компьютеров

Первые машины вычисления. Осуществление прорыва в области вычислительной техники. Процессоры пятого поколения. Развитие микропроцессоров Intel Pentium и Intel Pro. Языки программирования высокого уровня. Внутренняя оперативная память процессора.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра: МЕДИЦИНСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ С КУРСОМ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ

Дисциплина: ИНФОРМАТИКА

Реферат

на тему: «История развития персональных компьютеров»

Подготовил:

студент 199 группы 1 курса

факультета медицинской психологии

специальность - социальная работа

Игнатьев Денис Владимирович

Проверил: старший преподаватель

Шаталаева М.Н.

Самара 2012

Содержание

Введение

1. Первые машины вычисления

2. Поколения ЭВМ

2.1 Первое поколение

2.2 Второе поколение

2.3 Третье поколение

2.4 Четвертое поколение

3. Процессоры пятого поколения

4. Развитие микропроцессоров Intel Pentium и Intel Pro

Заключение

Список литературы



Введение

Современному человеку сегодня трудно представить свою жизнь без компьютера и других электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Если раньше люди использовали компьютеры для упрощения своей жизни, то на сегодняшний день потребности в нем самые разные.

Персональный компьютер (ПК) во многом изменил свое отношение человечества к вычислительным ресурсам. С каждой новой моделью ПК, человек все больше и больше перекладывает повседневные функции на плечи машин, начиная от простых математических вычислений и заканчивая сложным проектированием или созданием отчета. Во второй половине ХХ века компьютеры могли позволить себе только крупные компании, не только из-за своей дороговизны, но и из-за внушительных размеров. Именно поэтому компании изготовлявшие компьютерную технику всегда стремились к минимализму и удешевлению своей продукции. В результате развития микросхем и микроминиатюризации ЭВМ может размещаться на обычном письменном столе. На сегодняшний день компьютер может позволить себе любой человек. Размеры компьютеров стали настолько малыми, что его можно даже поместить в карман.

Но так было не всегда. Путь человечества к этому достижению был очень трудный и долгий. Много веков назад люди хотели иметь приспособления, с которыми они могли бы решать различные задачи. Многие из таких задач решались выполнением некоторых последовательных действий, которые сейчас принято называть алгоритмом. С попытки изобрести такое устройство и началось изобретение ЭВМ.

1. Первые машины вычисления

Созданием первых вычислительных машин можно считать 1623 год. Ученый В. Шикард создал машину умеющую складывать и вычитать числа, но первой машиной для решения алгоритмов стал арифмометр французского ученого и философа Блеза Паскаля. Его основным элементом стало зубчатое колесо. В 1671 году немецкий философ Густав Лейбниц так же создает арифмометр на основе зубчатого колеса с особой конструкцией. Арифмометр Лейбница, как и его предшественники, выполнял все четыре арифметических действия (сложение, вычитание, умножение, деление).

В 1823 году английский математик Чарльз Бэббидж так же занялся машинами для вычислений, но его машина должна была работать не только для вычислений простых алгоритмов, но и выдавать результаты - печатать их на пластине для фотопечати. В те времена планировалось, что машина будет приводиться в действие паровым двигателем. Именно из-за таких трудностей Бэббиджу и не удалось до конца довести свой проект. Смею уверить, что в его идеях возникла впервые использовать внешние устройства для выдачи результатов и их вычисления. Однако ученый Шойц в 1853 году все-таки смог реализовать машину Бэйббиджа. Бэйббидж смог довести свою машину только до стадии эксперимента и называл он ее «Атлантическая».

Идеи Чарльза Бэйббиджа развивались и использовались другими учеными. Так, в 1890 году американец Герман Холлерит разработал машину, работающую с таблицами данных. Эта машина была использована в переписи населения США в 1890 году. Так в 1896 году была создана фирма Холлерита, которая явилась предшественницей компании IBM.

В 1938 году центр разработок ненадолго смещается из Америки в Германию, где Конрад Цузе создает машину, которая оперирует, в отличие от своих предшественниц, не десятичными числами, а двоичными. Эта машина также была все еще механической, но ее несомненным достоинством было то, что в ней была реализована идея обработки данных в двоичном коде. Продолжая свои работы, Цузе в 1941 году создал электромеханическую машину, арифметическое устройство которой было выполнено на базе реле. Машина умела выполнять операции с плавающей точкой.

За океаном, в Америке, в этот период также шли работы по созданию подобных электромеханических машин. В 1944 году Говард Эйкен спроектировал машину, которую назвали Mark-1. Она, как и машина Цузе, работала на реле. Но из-за того, что эта машина явно была создана под влиянием работ Бэббиджа, она оперировала с данными в десятичной форме. Нужно было искать новую, более технологичную элементную базу. И тогда вспомнили об изобретении Фореста, который в 1906 году создал трех электродную вакуумную лампу, названную триодом. В силу своих функциональных свойств она стала наиболее естественной заменой реле. В 1946 году в США, в университете города Пенсильвания, была создана первая универсальная ЭВМ - ENIAC . ЭВМ ENIAC содержала 18 тыс. ламп, весила 30 тонн, занимала площадь около 200 квадратных метров и потребляла огромную мощность. В ней все еще использовались десятичные операции, и программирование осуществлялось путем коммутации разъемов и установки переключателей. Естественно, что такое «программирование» влекло за собой появление множества проблем, вызванных, прежде всего, неверной установкой переключателей. С проектом ENIAC связано имя еще одной ключевой фигуры в истории вычислительной техники - математика Джона фон Неймана. Именно он впервые предложил записывать программу и ее данные в память машины так, чтобы их можно было при необходимости модифицировать в процессе работы. Этот ключевой принцип, был использован в дальнейшем при создании принципиально новой ЭВМ EDVAC в 1951 году. В этой машине уже применяется двоичная арифметика и используется оперативная память, построенная на ультразвуковых ртутных линиях задержки. Память могла хранить 1024 слова. Каждое слово состояло из 44 двоичных разрядов.

2. Поколения ЭВМ

После создания EDVAC человечество осознало, какие высоты науки, и техники могут быть достигнуты тандемом человек-компьютер. Данная отрасль стала развиваться очень быстро и динамично, хотя здесь тоже наблюдалась некоторая периодичность, связанная с необходимостью накопления определенного багажа знаний для очередного прорыва. До середины 80-х годов процесс эволюции вычислительной техники принято делить на поколения. Всю историю создания ЭВМ можно разделить на пять поколений. У каждого поколения есть свои положительные и отрицательные характеристики, которые на примере мы сейчас рассмотрим.

2.1 Первое поколение ЭВМ

В период1945-1954 гг. формируется типовой набор структурных элементов, входящих в состав ЭВМ. К этому времени у разработчиков уже сложилось примерно одинаковое представление о том, из каких элементов должна состоять типичная ЭВМ. Это - центральный процессор (ЦП), оперативная память (или оперативно запоминающее устройство - ОЗУ) и устройства ввода-вывода (УВВ). ЦП, в свою очередь, должен состоять из арифметико-логического устройства (АЛУ) и управляющею устройства (УУ). Машины этого поколения работали на ламповой элементной базе, из-за чего поглощали огромное количество энергии и были очень не ненадежны. С их помощью, в основном, решались научные задачи. Программы для этих машин уже можно было составлять не на машинном языке, а на языке ассемблера.

2.2 Второе поколение ЭВМ

Смену поколений определило появление новой элементной базы (1955-1964 гг.): вместо громоздкой лампы в ЭВМ стали применяться миниатюрные транзисторы, линии задержки как элементы оперативной памяти сменила память на магнитных сердечниках. В конечном итоге привело к уменьшению размеров, повышению надежности и производительности ЭВМ. В архитектуре ЭВМ появились индексные регистры и аппаратные средства для выполнения операций с плавающей точкой. Были разработаны команды для вызова подпрограмм.

Появились языки программирования высокого уровня - Algol, FORTRAN, COBOL - создавшие предпосылки для появления переносимого программного обеспечения, не зависящего от типа ЭВМ. С появлением языков высокого уровня возникли компиляторы для них, библиотеки стандартных подпрограмм и другие хорошо знакомые нам сейчас вещи.

Важное новшество, которое хотелось бы отметить, - это появление так называемых процессоров ввода-вывода. Эти специализированные процессоры позволили освободить центральный процессор от управления вводом-выводом и осуществлять ввод-вывод с помощью специализированного устройства одновременно с процессом вычислений. На этом этапе резко расширился круг пользователей ЭВМ и возросла номенклатура решаемых задач. Для эффективного управления ресурсами машины стали использоваться операционные системы (ОС).

2.3 Третье поколение ЭВМ

Смена поколений (1965-1970 гг.) вновь была обусловлена обновлением элементной базы: вместо...