Определение
Электронно-вычислительные машины (ЭВМ) - совокупность аппаратных, технических и программных средств, предназначенных для автоматической обработки информации, вычислений и автоматического управления.
В настоящее время данное понятие используется больше в историческом смысле и почти полностью вытеснено понятием "компьютер".
История развития ЭВМ
Ранние вычислительные устройства
Первая машина, умевшая выполнять действия сложения и вычитания над числами, была придумана ещё в 1623 году Вильгельмом Шиккардом. Она была названа "Считающие часы", так как работа механизма была основана на использование звёздочек и шестерёнок.
В 1820 году Шарль Ксавье Тома де Кольмар создал первое серийно выпускавшееся механическое счётное устройство — арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить.
В 1845 году Израиль Штаффель представил счётную машину, которая кроме четырёх арифметических действий могла извлекать квадратные корни.
В 1938 году Конрад Цузе завершил работу над ограниченно программируемой вычислительной машиной Z1, созданной на основе двоичной системы счисления.
Первое поколение ЭВМ
В ЭВМ первого поколения использовали ламповую элементную базу, обладали малым быстродействием и объемом памяти, имели неразвитые операционные системы, программирование выполнялось на языках программирования низкого уровня.
Разработка первой серии электронной машины UNIAC начата примерно в 1947 году. Первый образец UNIAC-1 был построен для Бюро переписи США в 1951 г.
Следующим шагом было увеличение быстродействия памяти, для чего учёные стали исследовать свойства ферритовых колец. Впервые память на магнитных сердечниках была применена в машине «Whirlwind-1».
В разработку электронных компьютеров включилась и фирма IBM, которая в 1952 году выпустила первый промышленный компьютер IBM-701.
Второе поколение ЭВМ
ЭВМ второго поколения использовали полупроводниковую элементную базу, изменяемый состав внешних устройств, языки программирования высокого уровня и принцип библиотечных программ.
В 1955 году в США было объявлено о создании цифрового компьютера TRADIC, построенного на 800 транзисторах и 11 000 германиевых диодах. В этом же году фирма объявила о создании полностью транзисторной ЭВМ. Первая такая машина «Philco-2000» была сделана в 1958 году, она содержала 56 тыс. транзисторов, 1 200 диодов, но всё же в её составе было 450 электронных ламп.
Значительным событием в конструировании машин второго поколения стали ЭВМ «Atlas» выпущенная в 1961 году, в которой были применены концепции виртуальной памяти.
Третье поколение ЭВМ
ЭВМ третьего поколения использовали в качестве элементной базы интегральные схемы, имели развитую конфигурацию внешних устройств и стандартизированные средства сопряжения, обладали большим быстродействием и объемами основной и внешней памяти. Развитая операционная система обеспечивала работу в мультипрограммном режиме.
В начале апреля 1964 года фирма IBM объявила о создании шести моделей своего семейства IBM-360, появление которого ознаменовало появление компьютеров третьего поколения. За 6 лет существования семейства фирма IBM пустила более 33 тыс. машин.
В конце 1970 года фирма IBM стала выпускать новое семейство вычислительных машин — IBM-370, которое сохранило свою совместимость с IBM-360, но и имело ряд изменений: они были удобны для комплектования многомашинных и многопроцессорных вычислительных систем, работающих на общем поле оперативной памяти.
С машинами третьего поколения связано ещё одно значительное событие — разработка и внедрение визуальных устройств ввода-вывода алфавитно-цифровой и графической информации с помощью электронно-лучевых трубок — дисплеев, использование которых позволило достаточно просто реализовать возможности вариантного анализа.
В 1970-х годах благодаря появлению микропроцессоров стало возможным осуществлять буферизацию как данных, принимаемых с экранного терминала, так и данных, передаваемых ЭВМ.
Четвертое поколение ЭВМ
ЭВМ четвертого поколения используют большие и сверхбольшие интегральные схемы, виртуальную память, многопроцессорный с параллельным выполнением операций принцип построения, развитые средства диалога.
История четвёртого поколения началась с того, что японская фирма Busicom (ныне уже не существует) заказала Intel Corporation изготовить 12 микросхем для использования их в калькуляторах различных моделей. Малый объём каждой партии микросхем увеличивал стоимость их разработки. Однако разработчикам удалось создать такое устройство — микропроцессор, который мог использоваться во всех микрокалькуляторах. Его тактовая частота — около 0,75 МГц. Процессор был четырёхразрядным, то есть позволял кодировать все цифры и специальные символы, что было достаточно для калькулятора.
Однако компьютеры работают не только с цифрами, но и с текстом. Для того чтобы закодировать все цифры, буквы и специальные символы, потребовался бы 8-разрядный процессор. Он появился в 1972 году и назывался Intel-8008.
Таким образом, история развития электроники подошла к созданию персональных компьютеров (ПК).
Создателями первого ПК были два молодых американских техника: Стивен Джобс, работавший в фирме Atari, и Стив Возняк из компании HewlettPackard. Летом 1976 года в гараже родителей Джобса они соорудили первый ПК и назвали его «Apple-I» — «яблоко». Для того чтобы достать необходимые детали Джобсу пришлось продать свой автомобиль «Фольксваген».