История вычислительной техники

Самые первые вычислительные устройства
Первые попытки создания инструментов для обработки информации связанны с стремлением упростить действия над числами. В V – IV вв. до н.э. созданы древнейшие из известных счётов – «саламинская доска» по имени острова Саламин в Эгейском море – которые у греков и в Западной Европе назывались «абак», у китайцев - «суан-пан», у японцев – «серобян». Вычисления на них проводились путём перемещения счётных костей и камешков (калькулей) в полосковых углублениях из бронзы, камня, слоновой кости, цветного стекла. Эти счёты сохранились до эпохи Возрождения, а видоизмененном виде, сначала как «дощатый щот», и как русские счёты (появились на рубеже XVI-XVII вв.) дошли до настоящего времени.

Отец Паскаля был интендантом, его работа требовала выполнять много подсчётов по взысканию налогов.
Желая облегчить работу отца, юный Блез занялся разработкой суммирующей машины.
В 1642 году он создаёт первую модель, которая умеет складывать и вычитать многозначные числа. Спустя три года машина приобретает законченный вид.
Было создано более 50–ти экземпляров машин, 8 из них сохранились по сей день, например в Парижском музее искусств и ремёсел.
Блез Паскаль
(1623-1662)
«Паскаль задался целью заменить посредством чисто механических приспособлений действие нашего соображения и памяти».
Бинс.

Готфрид Вильгельм Лейбниц
(1646-1716)
В 1670 г. немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц дал первое описание своего арифметического инструмента – первой счётной машины, которая механически производила сложение, вычитание, умножение и деление. Им сделана попытка создать алгебру логики, интегральное исчисление.
Арифмометры несколько столетий верно служили людям, однако обладали ограниченными возможностями: низкая скорость вычисления, небольшой объём памяти.

В первой половине ХIХ века англичанин Чарльз Бэббидж (1791-1871) разработал конструкцию машины, по многим причинам достойной называться первым компьютером. Но в те времена (Бэббидж начал свою работу в 1834 году) подобная машина могла быть только механической. Но точность изготовляемых деталей, необходимая для этой машины, в середине ХIХ века была просто недостижима.
Дочь английского поэта Джона Гордона Байрона леди Августа Ада Лавлейс (1815 -1852) разработала первые программы для машины Бэббиджа, заложив многие идеи и введя ряд понятий, сохранившихся до нашего времени.
Основные части первого компьютера были теми же, что и у современных ЭВМ:
устройство для ввода данных;
запоминающее устройство, (Бэббидж называл его «складом»); арифметическое устройство, («мельница»);
устройство управления, руководившее перемещениями со «склада» на «мельницу» и работой «мельницы» и обеспечивавшее выполнение в нужном порядке по заданной программе;
устройство для вывода результата.
Загружалась программа с помощью комплектов карточек с пробитыми дырочками – перфокарт.

Англичане к концу 1943 г. построили первый электронный компьютер «Colossus-I» для того, чтобы оперативно вскрывать шифрпереписку высшего германского руководства. В последний год войны у англичан уже было 10 огромных машин «Colossus-II», дешифрующих в месяц до 300 шифртелеграмм командования Вермахта. Офицальная информация об этом суперкомпьютере была раскрыта британскими властями лишь в октябре 2000 г.
Возможность создать электронно-вычислительную машину появилась благодаря развитию научно-технического прогресса. Основным компонентом первых ЭВМ стала электронная лампа.
Это было первое поколение ЭВМ.
Поколения компьютеров

Одной из первых и самой известной электронно-вычислительной машиной стал компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator Analyzer and Computer). Он был создан в Пельсенвальском университете Проспером Экертом и Джоном Мокли для нужд американской армии в 1945 г. Эта первая ЭВМ имела почти 20 тыс. ламп и занимала 74 кв.м.
Джон (Янош) Фон Нейман (1903-1957)
Американец венгерского происхождения Нейман разработал концепцию ЭВМ (принципы фон Неймана):
принцип хранимой и сменяемой программы
принцип адресной памяти
ENIAC - один из первых компьютеров.

Транзисторы монтировались на печатные платы, компьютер стал занимать намного меньше места. Появились языки программирования, началось серийное производство.
В 1953 г. были изобретены полупроводниковые приборы, названные транзисторами. Они меньше ламп по размеру, потребляют меньше энергии.
На транзисторах создавались ЭВМ второго поколения.
В начале 1960-х г. на кристалле кремния была сделана первая интегральная схема (ИС), которая содержала 6 элементов. Следующие ИС имели уже сотни и тысячи элементов.
ЭВМ на ИС - третье поколение
Стали появляться компании (американская IBM – International Business Machine), разрабатывались АСУ (автоматизированные системы управления). ЭВМ занимала пространство около 1 куб.м. В 1965 г. в США разработан язык программирования Бейсик, который получил широкое распространение.

В 1971 г. фирма Intel (США) создала первый микропроцессор, изготовленный по технологии БИС ( большая ИС). Стали выпускаться компьютеры, содержащие процессор на одном кристалле. Это было четвёртое поколение ЭВМ.
Микропроцессоры стали встраиваться в часы, телефоны, бытовые приборы. Появились бортовые компьютеры на автомобилях и самолётах. Развитие производства ЭВМ пошло по двум направлениям:
15% - большие многопроцессорные вычислительные комплексы для решения НТ задач («Иллиак–IV» - Иллинойский университет США, «Эльбрус – 2» - СССР).
85% - персональные компьютеры. Первая ПЭВМ создана в 1973 г. фирмой Micral (Франция). В 1977 г. американцы Стив Джобс и В. Возняк начали изготовление компьютеров “Apple”.
В 1985 г. фирма IBM выпускает модель IBM PC/XT, затем IBM PC/AT 286. Так началась история поколений процессоров.