Информационная деятельность человека

Этапы развития вычислительной техники

Поколения ЭВМ

Некоторая любопытная информация
1946 г. - первая ЭВМ (США, «ENIAC»,содержала 18 000 ламп, весила 30 тонн, размер – 4м*30м*6м, ОП – 600 бит, 5 000 операций в секунду, работала 10 лет)
1950 г. - первая советская ЭВМ («МЭСМ», ОП – 1800 бит)
1976 г. - первый персональный компьютер (ПК) компании «APPLE» (ОП – 48 кбайт, 1 МГц)
1983 г. – первый персональный компьютер компании IBM («IBM PC/XT», ОП – 640 Кбайт, ЖД – 10 Мбайт, 10 МГц)

Классификация и состав ЭВМ.

По элементной базе.
По типу обрабатываемых сигналов (см. выше):
ЭЦВМ (цифровые).
АВМ (аналоговые).
Гибридные (смешанные).

По производительности:
Супер-ЭВМ. Самые мощные компьютеры, представляющие собой многопроцессорные вычислительные системы. Предназначены для решения уникальных задач (прогнозирование метеобстановки, управление космическими и оборонными комплексами и др.). Очень дорогие (стоят сотни миллионов долларов).
ЭВМ общего назначения. Предназначены для решения широкого класса научно-технических и статистических задач. Они обрабатываю около 60% всей информации в мире.
Мини-ЭВМ. Предназначены чаще всего для управления технологическими процессами предприятий. Они гораздо компактнее и дешевле ЭВМ общего назначения.
Микро-ЭВМ и персональные компьютеры. Появились после изобретения микропроцессора. Имеют очень широкую область применения. Ещё более компактны. К ним относятся:
Учебные (используются в тренажерах).
Бытовые (в бытовой технике).
Профессиональные (персональные компьютеры).

Определение ЭВМ
Электронная вычислительная машина (ЭВМ, компьютер) — комплекс программных и технических средств, объединённых под общим управлением и предназначенный для автоматизированной обработки информации по заданному алгоритму.
Современная ЭВМ является единым комплексом из нескольких устройств. Каждое устройство представляет собой автономный, конструктивно законченный модуль с типовым сопряжением. ЭВМ может иметь переменный состав оборудования. В основе её работы лежит принцип открытой архитектуры.

Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов. В основе архитектуры современных ЭВМ лежат принципы, предложенные американским ученым и теоретиком вычислительной техники Джоном фон Нейманом. В соответствии с ними выделяются пять базовых элементов компьютера:
арифметико-логическое устройство;
устройство управления;
запоминающее устройство;
система ввода информации;
система вывода информации.

Обобщённая структурная схема ЭВМ

Устройство ввода служит для преобразования информации в закодированную последовательность сигналов и записи её в основную память (ОП).
Примеры устройств ввода:
Клавиатура (ввод информации в виде последовательности символов, которые образуют команды);
Манипуляторы: мышь, джойстик, touchpad, touchscreen (информация вводится путём выбора из предлагаемого набора какой-либо информации);
Сканер;
Камера;
Микрофон.
Устройство вывода служит для преобразования результатов обработки сигналов в информацию, в удобном для пользователя виде.
Примеры устройств вывода:
Монитор (электронно-лучевая трубка, жидкокристаллический, плазменный);
Принтер (матричный, струйный, лазерный);
Плоттер (графопостроитель);
Динамик;
Экраны, проекторы.

Основная память (ОП) – устройство, предназначенное для хранения данных и программ. Это электронное устройство, основанное на микросхемах. Для него характерна большая скорость доступа к данным. Состоит из ПЗУ и ОЗУ.
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство. Хранит служебные программы (записанные туда при изготовлении микросхемы устройства), выполняемые во время загрузки ЭВМ (диагностика и начальная отладка, оптимизация связей, запуск загрузчика операционной системы). Является энергонезависимой памятью (при выключении компьютера информация, записанная в ПЗУ, не пропадает).
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство. Хранит программы, исходные данные и результаты обработки во время их использования. Является энергозависимой памятью.

ВЗУ – внешнее запоминающее устройство. Служит для длительного хранения программ и больших объёмов данных. По мере необходимости они переписываются в ОП и там используются. В настоящее время это, как правило, электромеханические устройства. В связи с этим, скорость доступа к данным у этих устройств гораздо ниже, чем у электронных.
ЦУУ – центральное устройство управления. Осуществляет управление аппаратными и программными ресурсами ЭВМ. Производит чтение команд из основной памяти, определяет адреса операндов команд, тип операции, передаёт сигнал в ОП и АЛУ.
АЛУ – арифметико-логическое устройство. Выполняет арифметические и логические операции над данными и вырабатывает различные условия, влияющие на ход вычислительного процесса.
ЦУУ и АЛУ вместе составляют ПРОЦЕССОР.
Процессор и основная память вместе составляют центральные устройства (ядро) ЭВМ. Остальные устройства являются внешними устройствами ЭВМ.