Поколения ЭВМ
ЭВМ – электронно-вычислительная машина, которая осуществляет действия с данными, представленными в той или иной форме.
К первому поколению относились ЭВМ, построенные в ос¬новном на электровакуумных приборах.
Первая быстродействующая ЭВМ “ЭНИАК” (построена в 1946 г. в США) содержала около 18 тысяч ламп и потребляла более 100 кВт мощности электроэнергии. Машина работала в десятичной системе счисления. Сложение и вычитание произ¬водились за 200 мкс, умножение – за 2800 мкс. Она пред¬назначалась для решения дифференциальных уравнений в частных производных, а также некоторых других расчетов. В СССР в 1950 г. под руководством академика С. А. Лебедева в АН УССР была создана первая в Европе малая электронная счетная машина МЭСМ, которую можно отнести к классу машин общего назначения (в отличие от “ЭНИАК”, являю¬щейся специализированной). Машина МЭСМ содержала около 2000 электронных ламп, работала по параллельно-по¬следовательному принципу выполнения операций, имела быст¬родействующую память на ламповых регистрах и внешнюю память на магнитном барабане. Структура и основные схемы этой машины являлись классическими, они положены в основу серии отечественных быстродействующих машин БЭСМ (1952 г.), БЭСМ-2, БЭСМ-4 и БЭСМ-6, созданных также под руководством академика С. А. Лебедева. Первые модели серии БЭСМ имели быстродействие до 10 тысяч арифметических дей¬ствий в секунду. К первым ЭВМ широкого назначения в СССР относятся и машины М-1 (1952 г.), “Стрела” (1954 г.), “Урал-1” (1957 г.) и др.
Однако применение электронных ламп сдерживало разви¬тие логических и вычислительных возможностей цифровых вычислительных машин. Ламповые ЭВМ имели большие габа¬ритные размеры, потребляли большую мощность, имели малое быстродействие, малую емкость оперативной памяти, недоста¬точное математическое обеспечение и, что особенно важно, имели невысокую надежность.
Ко второму поколению относились ЭВМ, построенные в основном на полупроводниковых приборах. К ним относятся серийные машины М-20 и М-220, семейства серийных машин “Урал”, “Минск”, “Раздан” с быстродействием до 10–20 тысяч арифметических действий в секунду. В этот же период в Советском Союзе развиваются работы по созданию и применению цифровых управляющих вычислительных машин.
В вычислительных машинах и системах второго поколе¬ния транзисторы полностью заменили в качестве активных элементов электронные лампы. Это существенно повысило надежность, снизило потребление мощности и уменьшило раз¬меры ЭВМ. Было достигнуто улучшение всех основных харак¬теристик, которое сопровождалось снижением их стоимости. Важным достижением явилось также применение в машинах второго поколения печатного монтажа, при котором нужная схема электрических соединений вытравливается на тонкой медной фольге, наклеенной на поверхности плоского листа изоляционного материала, и в некоторых машинах – монта¬жа накруткой, при котором зачищенный конец одножильного провода накручивается на вывод, имеющий острые грани (обеспечивается получение высоконадежных соединений без нагрева и применения припоя).
Повысилась надежность периферийных электромеханиче¬ских устройств, количество которых в машинах и системах второго поколения увеличилось.
В машинах третьего поколения большинство транзисторов и дискретных деталей заменяется интегральными микросхе¬мами, каждая из которых выполнена в виде отдельного при¬бора. Такой прибор в корпусе, примерно равном по размерам транзистору, содержит несколько десятков компонентов, соот¬ветствующих дискретным транзисторам, резисторам и конден¬саторам. Эти компоненты интегрально, неразборно, соединены между собой и образуют законченный логический функцио¬нальный блок, который соответствует сложной транзисторной электронной схеме, но имеет надежность и стоимость (при массовом производстве), приближающиеся к надежности и стоимости отдельного транзистора. При этом общее количество разъемных компонентов в ЭВМ значительно уменьшается, повышается ее надежность, а стоимость снижается. Конструк¬ции современных ЭВМ третьего поколения весьма разнооб¬разны, а комплект устройств, входящих в состав ЭВМ, изменяется в очень широких пределах.
К машинам этого поколения относятся ЭВМ Единой систе¬мы (ЕС) и Системы малых (СМ) ЭВМ.
Середина 70-х годов ознаменовалась появлением первых персональных компьютеров (ПК). Следующие поколения ЭВМ связаны с развитием ПК. Персональные компьютеры являются наиболее широко используемым видом ЭВМ, их мощность постоянно увеличивается, а область применения растет.