История развития ЭВМ.

История компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому уже в древности появилось простейшее счетное устройство -- абак. В семнадцатом веке была изобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчеты. В 1642 Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм. Два столетия спустя в 1820 француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял свое место на бухгалтерских столах.
Все основные идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены еще в 1833 английским математиком Чарлзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты -- листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты уже использовались в текстильной промышленности. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем.

В далёком феврале 1946 года мир узнал о том, что в Соединенных Штатах запущен первый в мире электронный компьютер ENIAC, строительство которого обошлось почти в полмиллиона долларов.
Агрегат, оборудование для которого монтировалось в течение трех лет (с 1943 по 1945 годы), поражал воображение современников своими размерами. Electronic Numerical Integrator And Computer (ENIAC) – электронный цифровой интегратор и компьютер весил 28 тонн, потреблял 140 кВт энергии и охлаждался авиационными двигателями Chrysler. В этом году компьютер ENIAC отпраздновал своё шестидесятитрёхлетие. Все компьютеры, изобретённые до него, были лишь его вариантами и прототипами и рассматривались как экспериментальные. Да и сам ENIAC, равный по мощности тысячам арифмометров, назывался сначала «электронным вычислителем».

ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАМОТНОСТИ НЕОБХОДИМО ПОНИМАТЬ, ЧТО НА ДАННЫЙ МОМЕНТ СОЗДАНО ЧЕТЫРЕ ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ:
1-ое поколение: 1946 г. создание машины ЭНИАК на электронных лампах.
2-ое поколение: 60-е годы. ЭВМ построены на транзисторах.
3-ье поколение: 70-е годы. ЭВМ построены на интегральных микросхемах (ИС).
4-ое поколение: Начало создаваться с 1971 г. с изобретением микропроцессора (МП). Построены на основе больших интегральных схем (БИС) и сверх БИС (СБИС).

ПЕРВАЯ ЭВМ
В 1946 году в США появилась первая электронная вычислительная машина, которая получила название ЭНИАК (ENIAC — Electronic Numerical Integrator and Calculator, в переводе "электронный численный интегратор и калькулятор"). От нее начался отсчет пути, по которому пошло развитие электронно-вычислительных машин (ЭВМ).
В ней было 20 тыс. электронных ламп, из которых ежемесячно заменялось 2000. За одну секунду машина выполняла 300 операций умножения или же 5000 сложений многоразрядных чисел.
1946 - СЕРЕДИНА 50-Х ГОДОВ ХХ в.
Характерные черты ЭВМ первого поколения:
Элементная база: электронно-вакуумные лампы, резисторы, конденсаторы. Соединение элементов — навесной монтаж проводами.
Быстродействие: 10—20 тыс. оп/с.
Габариты: ЭВМ выполнена в виде громоздких шкафов и занимает специальный машинный зал.
Эксплуатация слишком сложна из-за частого выхода из строя. Существует опасность перегрева ЭВМ.
Программирование: трудоемкий процесс в машинных кодах. При этом необходимо знать все команды машины, их двоичное представление, а также различные структуры ЭВМ. Этим в основном были заняты математики-программисты, которые непосредственно и работали на ее пульте управления. Общение с ЭВМ требовало от специалистов высокого профессионализма.

Второе поколение пришлось на период от конца 50-х до конца 60-х годов.
Был изобретен транзистор, который пришел на смену электронным лампам. Это позволило изменить элементную базу ЭВМ на полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды), а также резисторы и конденсаторы более совершенной конструкции. Один транзистор заменял 40 электронных ламп, работал с большей скоростью, был дешевле и надежнее. Средний срок его службы в 1000 раз превосходил продолжительность работы электронных ламп.
Характерные черты ЭВМ второго поколения:
Элементная база: полупроводниковые элементы. Соединение элементов — печатные платы и навесной монтаж.
Габариты: ЭВМ выполнены в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста.
Производительность: до 1 млн. оп/с.
Эксплуатация: упростилась. Появились вычислительные центры с большим штатом обслуживающего персонала, где устанавливались обычно несколько ЭВМ.
Программирование: существенно изменилось, т. к. велось преимущественно на алгоритмических языках. Программисты уже не работали в зале, а отдавали свои программы на перфокартах или магнитных лентах специально обученным операторам. Решение задач производилось в пакетном (мультипрограммном) режиме. Результаты решения распечатывались на специальной перфорированной по краям бумаге.
Введен принцип разделения времени, который обеспечил совмещение во времени работы разных устройств, например одновременно с процессором работает устройство ввода-вывода с магнитной ленты.

Характерные черты ЭВМ третьего поколения.
Элементная база — интегральные схемы, которые вставляются в специальные гнезда на печатной плате.
Габариты: для размещения также требуется машинный зал.
Производительность: сотни тысяч — миллионы операций в секунду.
Эксплуатация: требуется штат высококвалифицированных специалистов. Незаменимую роль играет системный программист.
Технология программирования: во многих вычислительных центрах появились дисплейные залы, где каждый программист в определенное время мог подсоединиться к ЭВМ в режиме разделения времени.
Произошли изменения в структуре ЭВМ. Наряду с микропрограммным способом управления, используются принципы модульности и магистральности.
Увеличились объемы памяти. Магнитный барабан постепенно вытесняется магнитными дисками. Появились дисплеи, графопостроители.

Новые технологии создания интегральных схем позволили разработать в конце 70-х — начале 80-х годов ЭВМ четвертого поколения на больших интегральных схемах (БИС). Наиболее крупным сдвигом в электронно-вычислительной технике, связанным с применением БИС, стало создание микропроцессоров.
Сейчас же этот период расценивается как революция в электронной промышленности. Ведь с появлением микропроцессора связано одно из важнейших событий в истории вычислительной техники — это создание и применение персональных ЭВМ.
ЭВМ этого поколения превосходят компьютеры предыдущих поколений компактностью, огромными возможностями и доступностью для разных категорий пользователей.