ЕОМ третього покоління
До середини 60-х м.м. були створені більш компактні зовнішні пристрої для комп'ютера, що дозволило фірмі Digital Equipment випустити в 1965 р. перший міні-комп'ютер PDP-8 розміром з холодильник і вартістю всего 20 тис.$ (комп’ютери в 40-50-х м.м. коштували мільйони $).
Після появи транзисторів найбільш трудомісткою операцією при виробництві комп'ютерів було з'єднання і спайка транзисторів для створення електронних схем. Але в 1959 р. Роберт Нойс (майбутній засновник фірми Intel) винайшов спосіб, що дозволяє створювати на одній пластині кременя транзистори і всі необхідні з'єднання між ними. Отримані з'єднання стали називатися інтегральними чи схемами чіпами.
Таким чином, елементна база ЕОМ третього покоління - мікроелектроніка, а також застосування інтегральних мікросхем (ІС). Інтегральна мікросхема - Функціонально закінчений блок, еквівалентний по можливостях досить складній транзисторній схемі.
Важливим параметром, що визначає рівень складності ІС, є ступінь інтеграції К=log N, де N - загальна кількість компонентів (транзисторів, діодів, резисторів), розташованих на кристалі мікросхеми і неразборно з'єднаних між собою. По величині К цифрові мікросхеми підрозділяють на:
Малі ІС (К \xF0A3 1)
Середні ІС (К \xF0A3 2) – СІС
Великі ИС (К \xF0A3 3) – ВІС
Надвеликі (К>3) – НВІС
Збільшилася швидкодія й оперативна пам'ять, зменшилася споживана потужність, маса, займана площа. Конструкція складається з типових модулів, що забезпечують високу щільність компонування елементів.
Існували ЕОМ єдиної системи - ЄС ЕОМ (ЄС-1010, ЄС-1022, ЄС-1035, ЄС-1045, ЄС-1055, ЄС-1061 і т.д.) і малі обчислювальні машини міжнародної системи - СМ ЕОМ (СМ-4, СМ-1420, СМ-1300, СМ-1800, ТС СМ, СМ-1600, ДВК-2, "Електроніка НЦ -80-20/2", СМ-2М, "Електроніка-60" і ін.)
На базі СМ ЕОМ створені також засоби комплексування (об'єднання) ЄС і СМ ЕОМ - вимірювально-обчислювальні комплекси (ИВК) для автоматизації наукових досліджень, технологічних і інших процесів і установок, автоматизації робочих місць (АРМ технолога, конструктора, проектувальника).
Машини ЄС-1010, ЄС-1022 були малими моделями ЄС ЕОМ, всі інші відносять до великим, універсальним ЕОМ; зі зростанням номера моделі, як правило, росте потужність машини, і поліпшуються техніко-економічні показники (ЄС-1010 - 1 млн. оп/c, ЄС-1022 - 1.3 млн. оп/c).
Всі ЕОМ третього покоління крім елементної бази істотно відрізняються від ЕОМ попередніх поколінь і інших характеристик. Насамперед ЕОМ третього покоління оперують з літерно-цифровою інформацією, визначеної відповідними кодовими таблицями. Одиницею адресації пам'яті є байт, у якому може зберігається 8-розрядний двоичний код, що представляє собою один алфавітний символ, цифру, знак. Обсяг оперативної пам'яті в ЕОМ третього покоління звичайно вказують у байтах (для ЄС-1022 обсяг оперативної пам'яті 256-512Кбайт; для ЄС-1035 - 512Кбайт; для ЄС-1045 - 4096 Кбайт; для ЄС-1061 - 8192Кбайт).
Ці машини могли виконувати кілька програм. З'являється можливість роботи в режимі поділу часу й у режимі діалогу, з'являються локальні мережі.
У 1968 р. фірма Burroughs випустила перший комп'ютер на ІС, а в 1970 р. фірма Intel початку продавати ІС пам'яті. Надалі кількість транзисторів, що вдавалося розмістити на одиницю площі ІС збільшувалося приблизно вдвічі щороку, що і забезпечувало постійне зменшення вартості і підвищення швидкодії комп'ютерів.
ЕОМ четвертого покоління
Основа ЕОМ четвертого покоління - ВІС (великі інтегральні мікросхеми). У ВІС на одному напівпровідниковому кристалі (кремнієвій пластині) розміщаються до 103 схем, еквівалентних по своїх можливостях звичайним ІС. Високий ступінь інтеграції (К \xF0A3 3) БІС сприяє подальшому збільшенню щільності компонування електронної апаратури, підвищенню її надійності, збільшенню швидкодії і зниження вартості.
Швидкодія у великих ЕОМ - кілька десятків мільйонів операцій у секунду. Обсяг оперативної пам'яті - до 16Мб
Високий ступінь інтеграції, досягнутий у ВІС, забезпечив можливість створення нового класу ЕОМ - мікросхем.
З 1982 р. (коли був створений перший мікропроцесор) було створено 4 покоління мікроеом на основі процесорів ДО536, ДО550, ДО588, ДО589 ("Електроніка НЦ -80-20/2", (ДВК-2) "Електроніка-60", "Іскра-226" і ін.).
Обчислювальні машини створювалися спочатку для забезпечення і прискорення саме обчислень. Однак поступово ставало усе більш ясно, що на ЕОМ можна обробляти текстову, графічну, звукову й іншу інформацію.
ЕОМ п'ятого покоління
Основа й елементна база ЕОМ п'ятого покоління - НВІС (надвеликі інтегральні мікросхеми) і оптико-електронні елементи. Для оптичних машин носіями енергії служать не електрони, а фотони, що значно підвищує швидкість передачі сигналів, тому швидкодія цих машин - сотні мільйонів операцій у секунду.
Для перетворення і передачі оптичних сигналів застосовують лазери, проміневі діоди і різні фотоприймачі.
Подальший розвиток одержав процес, що почався в третім поколінні, - зрощування машин і обчислювальних центрів із системами зв'язку, утворення мереж ЕОМ. [1,4]
Поява і розвиток мікропроцесора і персональних комп'ютерів
У 1970 р. був зроблений перший важливий крок на шляху до персонального комп'ютера - Маршиан Едвард Хофф із фірми Intel сконструював ІС, аналогічну за своїми функціями центральному процесору великого комп'ютера.
Так з'явився перший мікропроцесор Intel-4004, що був випущений у продаж у 1971 р. Це був дійсний прорив, тому що мікропроцесор Intel-4004 розміром менш 3-х див був гігантської машини ENIAC. Правда, можливості Intel-4004 були куди скромніше, ніж у центрального процесора великих комп'ютерів того часу - він працював набагато повільніше і міг обробляти одночасно тільки 4 біти інформації (на великих 16 чи 32 біта), але і коштував він у десятки тисяч разів дешевше. Але ріст продуктивності мікропроцесорів не змусив себе чекати. У 1973 р. фірма Intel випустила 8-бітовий процесор Intel-8008, а в 1974 р. - його удосконалену версію Intel-8080, що до кінця 70-х м.м. стала стандартом комп'ютерної індустрії.
Спочатку мікропроцесори використовувалися в різних спеціалізованих пристроях, наприклад, у калькуляторах. Але в 1974 р. кілька фірм оголосили про створення на основі мікропроцесора Intel-8080 персонального комп'ютера, тобто пристрою, що виконує тієї ж функції, що і великий комп'ютер, але розрахованого на одного користувача. На початку 1975 р. з'явився перший комерційно розповсюджуваний персональний комп'ютер Альтаир-8800 на основі мікропроцесора Intel-8080. Цей комп'ютер продавався за ціною близько 500$. І хоча можливості його були дуже обмежені (оперативна пам'ять 256 байт, клавіатура і монітор були відсутні), його поява було зустрінуто з великим ентузіазмом: у перші ж місяці було продано кілька тисяч комплектів машин.
Успіх Альтаір-8800 змусив багато фірм зайнятися виробництвом ПК. Вони стали продаватися вже в повній комплектації (із клавіатурою, монітором).
Наприкінці 70-х м.м. поширення ПК привело до деякого зниження попиту на великі комп'ютери і міні-евм. Це стурбувало фірму IBM (International Business Machines Corporation) - провідної компанії по виробництву великих комп'ютерів. И в 1981 р. новий комп'ютер IBM PC був офіційно представлений публіці і придбав широку популярність (16-розрядний мікропроцесор Intel-8088, 1Мб пам'яті). Через 1-2 року IBM PC зайняв ведуче місце на ринку, витиснувши моделі 8-бітових комп'ютерів.
Тепер, простеживши весь процес створення і розвитку обчислювальної техніки, можна сказати, що сучасні обчислювальні машини представляють одне із самих значних досягнень людської думки, вплив якого на розвиток науково-технічного прогресу важко переоцінити. Області застосування ЕОМ безупинно розширюються. Цьому в значній мірі сприяє поширення персональних ЕОМ, і особливо мікросхем.
Комп'ютери починають торкати життя кожної людини. Якщо ви занедужаєте, і якщо вас направлять у лікарню, то, потрапивши туди, ви виявитеся у світі, де від комп'ютерів залежать житті людей (у частині сучасних лікарень ви навіть зустрінете комп'ютерів більше, ніж самих пацієнтів, і це співвідношення буде згодом рости, переважуючи число хворих). Поступове вивчення комп'ютерної техніки намагаються вводити в програми шкільного навчання як обов'язковий предмет, щоб дитина змогла вже з досить раннього віку знати будівлю і можливості комп'ютерів. А в самих школах (в основному на заході й в Америці) уже багато років комп'ютери застосовувалися для ведення навчальної документації, а тепер вони використовуються при вивченні багатьох навчальних дисциплін, що не мають прямого відношення до обчислювальної техніки. Навіть у початковій школі комп'ютери впроваджуються для вивчення курсів елементарної математики і фізики. Самі мікропроцесори одержали не менш широке поширення, чим комп'ютери - вони вбудовуються в кухонні плити для готування їжі, ашини і навіть у годинник.
Робототехніка також являє собою перспективну область застосування комп'ютерів. На промислових підприємствах використовується зараз безліч робототехнічних пристроїв; несподівані і дивні види роботів починають заповнювати і науково-дослідні лабораторії. Існують безліч хірургічних і точних виробничих операцій, що можуть і будуть виконуватися роботами, керованими комп'ютерами (тому що в багатьох випадках роботи справляються з цими діями краще, ніж люди). Але поки комп'ютер уступає людині з погляду творчої діяльності, тому що машина не наділена поки такими якостями, що змогли б їй допомогти створити що-небудь нове, що не введено в її пам'ять самою людиною.
Тема. Як люди рахували?
Мета. Донести до дітей інформацію про те, як люди рахували у давні часи, про історію творення обчислювальної техніки, зокрема комп’ютера.
Обладнання. Ілюстративний матеріал, дидактичні картки, комп’ютер.