К какому классу эвм по производительности относится компьютер ibm pc
Обновлено: 04.07.2024
Классификация ЭВМ и их основные характеристики
История ПК Первым полноценным персональным компьютером принято считать Apple II, выпущенный в июне 1977. Однако, ещё в 1973-м году компания Xerox выпустила персональник Xerox Alto, который имел ТРЁХКНОПОЧНУЮ ОПТИЧЕСКУЮ мышь, сетевую карту и графический пользовательский интерфейс. Такая "роскошь" для большинства пользователей стала доступна только через 10-17 лет. Сам же Xerox Alto так и не поступил в широкую продажу.
В 1975-м году Билл Гейтс и его соратник Пол Аллен задумали написать интерпретатор языка BASIC для компьютера Altair 8800 и за одно основали компанию Micro-Soft. Основной специализацией новоиспеченной фирмы стала разработка программного обеспечения для компьютеров.
В конце семидесятых годов - увеличение спроса на персональные компьютеры привело к снижению спроса на большие и мини ЭВМ. В 1979-м году IBM решила открыть выпуск персональных компьютеров. А в качестве основного процессора разработчики решили использовать новейший в те времена 16-разрядный микропроцессор Intel 8088.
Первый компьютер IBM PC Наступил август 1981-го. IBM официально представил публике свой новый персональный компьютер под названием IBM PC. Пользователи по достоинству оценили новую разработку и компьютер IBM PC очень быстро приобрел большую популярность и через пару лет IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Наступила эра персональных компьютеров и компьютерной революции. В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM PC был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. Через один - два года компьютер IBM PC занял ведущее место на рынке
Классы ВМ ЭВМ можно классифицировать по ряду признаков: • физическому представлению обрабатываемой информации; • поколениям (этапам создания и элементной базе). • сферам применения и методам использования (а также размерам и вычислительной мощности).
1. По физическому представлению обрабатываемой информации ЭВМ делятся: АВМ - аналоговые вычислительные машины, или вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т. е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения). ЦВМ - цифровые вычислительные машины, или вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, цифровой форме. ГВМ - гибридные вычислительные машины, или ВМ комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме. Они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.
Общепринятой классификацией компьютеров является классификация по поколениям ЭВМ, в основе которой лежит элементная база Первое поколение - электронные вакуумные лампы (1946-до середины 50-х годов ХХ века); Второе поколение - полупроводниковые приборы, транзисторы (до середины 60-х годов ХХ века); Третье поколение - интегральные схемы на полупроводниковых элементах (до конца 70-х годов); Четвертое поколение - сверхбольшие интегральные схемы (с начала 80-х годов по настоящее время). Пятое поколение отличительными чертами ЭВМ этого поколения являются новые технологии производства, переход к новым многопроцессорным архитектурам, новые способы ввода-вывода, искусственный интеллект и т.д.
Классификация компьютеров по назначению Специализированные - предназначены для решения узкого круга специальных задач, например по управлению конкретными техническими устройствами, технологическими процессами (станками с числовым программным управлением, роботами и т.д.). Универсальные - используются в различных сферах человеческой деятельности для решения самых разнообразных задач: инженерно-технических, экономических, математических, информационно-поисковых и других. Традиционная классификация производится по: производительности, функциональному назначению и размерам, которая позволяет условно выделить два класса ЭВМ: большие ЭВМ (мэйнфреймы) и персональные компьютеры (мини-ЭВМ). Для каждого класса ЭВМ отличительными признаками также являются области применения, размерность решаемых задач, организационные формы использования, особенности технической архитектуры.
Основные понятия ЭВМ Электронная вычислительная машина - комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и решения задач пользователей. Технические и программные средства ЭВТ взаимосвязаны и объединяются в одну структуру.
Структура - это совокупность элементов и их связей. Различают структуры технических, программных и аппаратурно-программных средств. Архитектура ЭВМ - это многоуровневая иерархия аппаратурно-программных средств, из которых строится ЭВМ. Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение. Конкретная реализация уровней определяет особенности структурного построения ЭВМ.
Основные характеристики ЭВМ Структуру ЭВМ определяет следующая группа характеристик: технические и эксплуатационные характеристики ЭВМ (быстродействие и производительность, показатели надежности, достоверности, точности, емкость оперативной и внешней памяти, габаритные размеры, стоимость технических и программных средств, особенности эксплуатации т.д.); характеристики и состав функциональных модулей базовой конфигурации ЭВМ; возможность расширения состава технических и программных средств; возможность изменения структуры; состав программного обеспечения ЭВМ и сервисных услуг (операционная система или среда, пакеты прикладных программ, средства автоматизации программирования).
К основным характеристикам ЭВМ относятся: Быстродействие - это число команд, выполняемых ЭВМ за одну секунду. Очень часто вместо характеристики быстродействия используют связанную с ней характеристику производительность. Производительность - это объем работ, осуществляемых ЭВМ в единицу времени
Емкость запоминающих устройств. Емкость памяти измеряется количеством структурных единиц информации, которое может одновременно находится в памяти. Этот показатель позволяет определить, какой набор программ и данных может быть одновременно размещен в памяти. Наименьшей структурной единицей информации является бит- одна двоичная цифра. Как правило, емкость памяти оценивается в более крупных единицах измерения - байтах (байт равен восьми битам). Следующими единицами измерения служат 1 Кбайт = 210 = 1024 байта, 1 Мбайт = 210 Кбайта = 220 байта, 1 Гбайт =210 Мбайта = 220 Кбайта = 230 байта. Емкость оперативной памяти (ОЗУ) и емкость внешней памяти (ВЗУ) характеризуются отдельно. Этот показатель очень важен для определения, какие программные пакеты и их приложения могут одновременно обрабатываться в машине.
Надежность - это способность ЭВМ при определенных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного периода времени (стандарт ISO (Международная организация стандартов) 2382/14-78). Высокая надежность ЭВМ закладывается в процессе ее производства. Применение сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) резко сокращают число используемых интегральных схем, а значит, и число их соединений друг с другом. Модульный принцип построения позволяет легко проверять и контролировать работу всех устройств, проводить диагностику и устранение неисправностей.
Точность это возможность различать почти равные значения (стандарт ISO - 2382/2-76). Точность получения результатов обработки в основном определяется разрядностью ЭВМ, а также используемыми структурными единицами представления информации (байтом, словом, двойным словом).
Достоверность - это свойство информации быть правильно воспринятой. Достоверность характеризуется вероятностью получения безошибочных результатов. Заданный уровень достоверности обеспечивается аппаратурно-программными средствами контроля самой ЭВМ. Возможны методы контроля достоверности путем решения эталонных задач и повторных расчетов. В особо ответственных случаях проводятся контрольные решения на других ЭВМ и сравнение результатов.
Контрольные вопросы Каково понятие ЭВМ? Каково понятие структуры? Перечислите типы структурных средств. Каково понятие архитектура ЭВМ? Перечислите и поясните основные техническим характеристикам ЭВМ.
Можно выделить \(5\) основных поколений ЭВМ . Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная.
I поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1946\)-\(1955\) гг.
1. Элементная база: электронно-вакуумные лампы.
2. Соединение элементов: навесной монтаж проводами.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов.
Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести крупные корпорации и правительства.
Лампы потребляли большое количество электроэнергии и выделяли много тепла.
4. Быстродействие: \(10-20\) тыс. операций в секунду.
5. Эксплуатация: сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп.
6. Программирование: машинные коды. При этом надо знать все команды машины, двоичное представление, архитектуру ЭВМ. В основном были заняты математики-программисты. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма.
7. Оперативная память: до \(2\) Кбайт.
8. Данные вводились и выводились с помощью перфокарт, перфолент.
II поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1955\)-\(1965\) гг.
В \(1948\) году Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн изобрели транзистор, за изобретение транзистора они получили Нобелевскую премию в \(1956\) г.
\(1\) транзистор заменял \(40\) электронных ламп, был намного дешевле и надёжнее.
В \(1958\) году создана машина М-20 , выполнявшая \(20\) тыс. операций в секунду — самая мощная ЭВМ \(50-х\) годов в Европе.
1. Элементная база: полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды).
2. Соединение элементов: печатные платы и навесной монтаж.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста, но для размещения требовался специальный машинный зал.
4. Быстродействие: \(100-500\) тыс. операций в секунду.
5. Эксплуатация: вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала, появилась новая специальность — оператор ЭВМ .
6. Программирование: на алгоритмических языках, появление первых операционных систем .
7. Оперативная память: \(2-32\) Кбайт.
8. Введён принцип разделения времени — совмещение во времени работы разных устройств.
9. Недостаток: несовместимость программного обеспечения.
Уже начиная со второго поколения, машины стали делиться на большие, средние и малые по признакам размеров, стоимости, вычислительных возможностей.
Так, небольшие отечественные машины второго поколения (« Наири », « Раздан », « Мир » и др.) были в конце \(60\)-х годов вполне доступны каждому вузу, в то время как упомянутая выше БЭСМ-6 имела профессиональные показатели (и стоимость) на \(2-3\) порядка выше.
III поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1965\)-\(1970\) гг.
В \(1958\) году Джек Килби и Роберт Нойс , независимо друг от друга, изобретают интегральную схему (ИС).
В \(1961\) году в продажу поступила первая, выполненная на пластине кремния, интегральная схема.
В \(1965\) году начат выпуск семейства машин третьего поколения IBM-360 (США). Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объёмом оперативной памяти и производительностью.
В \(1967\) году начат выпуск БЭСМ - 6 (\(1\) млн. операций в \(1\) с) и « Эльбрус » (\(10\) млн. операций в \(1\) с).
В \(1968\) году сотрудник Стэндфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт продемонстрировал работу первой мыши.
В \(1969\) году фирма IBM разделила понятия аппаратных средств (hardware) и программные средства (software). Фирма начала продавать программное обеспечение отдельно от железа, положив начало индустрии программного обеспечения.
\(29\) октября \(1969\) года проходит проверка работы самой первой глобальной военной компьютерной сети ARPANet , связывающей исследовательские лаборатории на территории США.
IV поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные начиная с \(1970\) г. по начало \(90\)-х годов.
В \(1971\) году создан первый микропроцессор фирмой Intel . На \(1\) кристалле сформировали \(2250\) транзисторов.
1. Элементная база: интегральные схемы.
2. Соединение элементов: печатные платы.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек.
4. Быстродействие: \(1-10\) млн. операций в секунду.
5. Эксплуатация: вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность — системный программист .
6. Программирование: алгоритмические языки, операционные системы.
7. Оперативная память: \(64\) Кбайт.
При продвижении от первого к третьему поколению радикально изменились возможности программирования. Написание программ в машинном коде для машин первого поколения (и чуть более простое на Ассемблере) для большей части машин второго поколения является занятием, с которым подавляющее большинство современных программистов знакомятся при обучении в вузе.
Появление процедурных языков высокого уровня и трансляторов с них было первым шагом на пути радикального расширения круга программистов. Научные работники и инженеры сами стали писать программы для решения своих задач.
Уже в третьем поколении появились крупные унифицированные серии ЭВМ. Для больших и средних машин в США это прежде всего семейство IBM 360/370 . В СССР \(70\)-е и \(80\)-е годы были временем создания унифицированных серии: ЕС (единая система) ЭВМ (крупные и средние машины), СМ (система малых) ЭВМ и « Электроника » ( серия микро-ЭВМ).
В их основу были положены американские прототипы фирм IBM и DEC (Digital Equipment Corporation). Были созданы и выпущены десятки моделей ЭВМ, различающиеся назначением и производительностью. Их выпуск был практически прекращен в начале \(90\)-х годов.
В \(1975\) году IBM первой начинает промышленное производство лазерных принтеров.
В \(1976\) году фирма IBM создает первый струйный принтер.
Стив Джобс и Стив Возняк организовали предприятие по изготовлению персональных компьютеров « Apple », предназначенных для большого круга непрофессиональных пользователей. Продавался \(Apple 1\) по весьма интересной цене — \(666,66\) доллара. За десять месяцев удалось реализовать около двухсот комплектов.
В \(1976\) году появилась первая дискета диаметром \(5,25\) дюйма.
В \(1982\) году фирма IBM приступила к выпуску компьютеров IBM РС с процессором Intel 8088 , в котором были заложены принципы открытой архитектуры, благодаря которому каждый компьютер может собираться как из кубиков, с учётом имеющихся средств и с возможностью последующих замен блоков и добавления новых.
В \(1988\) году был создан первый вирус-«червь», поражающий электронную почту.
В \(1993\) году начался выпуск компьютеров IBM РС с процессором Pentium .
1. Элементная база: большие интегральные схемы (БИС).
2. Соединение элементов: печатные платы.
3. Габариты: компактные ЭВМ, ноутбуки.
4. Быстродействие: \(10-100\) млн. операций в секунду.
5. Эксплуатация: многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ.
6. Программирование: базы и банки данных.
7. Оперативная память: \(2-5\) Мбайт.
8. Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.
V поколение ЭВМ: разработки с \(90\)-х годов ХХ века
Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).
Чтобы судить о возможностях эвм, их принято разделять на группы по определённым признакам, т.е. классифицировать.
Компьютер на белом фоне
Классификация эвм по таким показателям, как габариты и производительность, следующая
Сверхпроизводительные СуперКомпьютеры и системы ЭВМ
это самые мощные вычислительные системы. В настоящее время к ним относятся: суперЭВМ «Gray» и «IBM SP2» (США). СуперКомпьютер требуют особого температурного режима при эксплуатации, например, охлаждения жидким азотом. Их производительность несопоставима с производительностью компьютеров других классов. Например, модель «Gray-3» является 16-процессорной машиной с быстродействием более 10 млрд операций в секунду, а в модели СS 5400 число процессоров доведено до 64.
классификация эвм
Большие компьютеры
Большие компьютеры (универсальные Компьютеры общего назначения) исторически появились первыми понятия классификация эвм. Их основное назначение – выполнение сложных научно-технических расчётов, решение задач математического моделирования, использование в качестве центральных машин в крупных автоматизированных системах управления. Примеры: модели фирмы IBM семейства 370 и отечественные аналоги ЕС Компьютеры.
Мини ПК
Мини ЭВМ – самый многочисленный и быстро развивающийся классификация эвм, отличаются малыми размерами, низкой стоимостью и универсальными возможностями. Они появились в 1960-е годы и широко применялись для управления технологическими процессами создания систем автоматизированного проектирования и гибких производственных систем. Например: машины семейства VAX-11 фирмы DEC и их отечественный аналог – СМ-1700.
Микро ПК
Микро ПК– машины на основе микропроцессора, они получили широкое распространение во всех сферах деятельности человека благодаря малым размерам, высокой производительности, повышенной надёжности и небольшой стоимости.
Классификация персональных компьютеров
Классификация эвм, персональных компьютеров выглядит так:
а) многопользовательские, оснащённые рядом терминалов;
б) встроенные, предназначенные для управления технологическим оборудованием или подсистемой автомобиля, являясь по сути частью управляемого объекта;
в) рабочие станции, включающие в себя широкий круг достаточно мощных и дорогостоящих микро-Компьютеры, которые предназначены как для выполнения графических работ в системах автоматизированного проектирования, так и для работы в издательских системах. Рабочей станцией иногда называют компьютер, выполняющий роль хост-машины в глобальной вычислительной сети;
г) персональные Компьютеры предназначены для индивидуального обслуживания пользователя и ориентированы на решение различных задач неспециалистами в области вычислительной техники, т.е. для поддержки различных видов профессиональной деятельности. На основе эвм создаются автоматизированные рабочие места (АРМ) для представителей разных профессий: конструкторов, дизайнеров, технологов и т.д.;
д) портативные компьютеры (Notebook – записная книжка) по объёму значительно меньше эвм, они удобны для транспортировки. В корпусе размещены ЖК монитор и системный блок. Обычно он содержит только необходимый минимум устройств, причём большая их часть (дополнительный жёсткий диск, модем, дисководы) подключаются через специальные разъёмы;
е) электронные секретари представляют собой интеллектуальную электронную записную книжку и могут быть использованы для решения ограниченного круга задач: набора текста с помощью специального пера прямо на экране, составления несложной электронной таблицы, отправления электронной почты. Отдельные модели оснащены цветным дисплеем и миниатюрной клавиатурой.
С целью регулирования процесса развития и совершенствования аппаратных средств эвм, обеспечения совместимости с операционными системами Windows корпорации Microsoft, Intel, Compaq, начиная с 1997 г., разработали классификация эвм . При создании ежегодно обновляемых спецификаций (РС97, РС98, РС99, РС99А, РС2001 и др.) были поставлены следующие цели:
1) повысить качество аппаратных и программных средств, упростить работу и удовлетворить разнообразные запросы пользователей;
2) наладить производство аппаратных средств и драйверов для работы под управлением Windows как высококачественных, так и дешёвых, но обладающих достаточной производительностью;
3) способствовать внедрению новых конструкторских и технологических решений при создании новых моделей.
Данные спецификаций описывают архитектуру, набор устройств и требований к ним, функции BIOS, конструкцию и тип корпуса эвм и по сути являются руководством для разработки аппаратных средств. Согласно данным спецификациям на рынке компьютеров системы IBM PC классифицируются следующим образом:
- ConsumerPC – эвм для домашнего пользования, предназначенный для развлечений и игр, а также эвм , используемый в малом и ли домашнем офисе;
- OfficePC – эвм для корпоративного применения, отличающийся от ConsumerPC меньшей стоимостью и возможностью работать в локальной сети;
- Workstation – рабочая станция, используемая для работы с ресурсоёмкими приложениями: системами автоматического проектирования, банковскими программами, сложными издательскими системами;
- Mobile PC – мобильный эвм ;
- Entertainment РС – мультимедийный эвм , ориентированный на игры с 2D/3D-графикой и звуковым сопровождением; работу в Интернет; обеспечение персональной связи (электронная почта, видеотелефонная связь); интерактивное телевидением с большим разрешением. Кроме того, его можно использовать в звуковой системе домашнего кинотеатра; для игр и просмотра DVD-фильмов; в качестве источника видеосигнала для оцифровки изображения видеомагнитофона для редактирования и последующего воспроизведения видеосюжета на эвм .
Каждая из категорий эвм должна соответствовать базовому набору характеристик эвм , установленному в соответствующей спецификации.
IBM PC. Популярная игровая платформа и компьютер по умолчанию. Его можно встретить и дома и на работе и он справляется с любой ролью. Но всегда ли он был главным на сцене или даже основным? Чтобы ответить на эти вопросы мы отправимся в прошлое. В 90-е годы стандарт IBM PC стал становиться всё более популярным, пока не появился Windows 95, а буквально через пару лет и доступный ускоритель трёхмерной графики. То есть за одно поколение IBM PC совершил прыжок от сомнительного выбора с игровой точки зрения, до игровой платформы по умолчанию. Но так было не всегда.
Ниже идёт адаптированный текстовый транскрипт нашего видео, где помимо рассказа есть также и геймплей игр и какие-то моменты, которые в этот текст не вошли.
В 80-е, если вы хотели компьютер для гейминга, то ваш выбор был достаточно широк. Все известные компании что-то предлагали: Apple, Atari, Commodore, Sinclair и Texas Instruments. В Японии был вообще свой рынок со своими стандартами, и про компьютеры стандарта MSX, которые делались с расчётом на игры, мы рассказывали отдельно. Но IBM PC вы среди них не найдёте.
Почему? А потому что компания IBM, название которой расшифровывается как International Business Machines была нацелена на бизнес-пользователей: базы данных, таблицы, отчёты, документы. Всё, чтобы перевести ваш бумагооборот в электронный вид. IBM PC в первые годы своего существования пользовался успехом именно в этой среде. Потому что это и был весь спектр рынка компании IBM, которая производила вычислительную технику с момента её появления. Ещё до первых ЭВМ в середине 40-х годов XX века, они выпускали счётные машины на перфокартах и печатные машинки с электроприводами. В их компании создали первый жёсткий диск и первую микросхему динамической памяти DRAM. Первые гибкие диски появились в обиходе также из-за компании на три буквы.
Компьютеры Atari появились в 1979-м году и пользовались уверенным спросом.IBM PC 5150 c оригинальным монитором и клавиатурой.
Первый IBM PC имел текстовый режим графики или четыре радикальных цвета, одноголосую пищалку в качестве звука, там не было выделенных чипов для обработки или ускорения графики, и он шёл без джойстиков в комплекте. Стартовая цена? 1.5 тысячи долларов за модель с 16 килобайтами памяти, без дисководов и тем более жёсткого диска. И без монитора в комплекте. Адекватная же конфигурация с дисководом, монитором и 64 килобайтами памяти стоила 3000 долларов. И это не максимальный вариант. То есть платя бОльшие деньги чем за тот же Apple 2 или C64 вы получали меньше. Даже по скорости вычислений — процессор IBM PC примерно равнялся в производительности процессору из Эппл, несмотря на несколько лет разницы и отличия в архитектуре между ними. IBM не хотели создавать передовой компьютер, а лишь тот, который умеет тоже, что и другие.
И зачем людям, увлекающимися играми было покупать вот это? И зачем вообще люди стали делать IBM-совместимые компьютеры?
Как ни странно, отчасти от влияния компании IBM. Она занимала 70% рынка мейнфреймов и миникомпьютеров. ПК в те годы называли микрокомпьютеры. До эпизода с PC это была очень закрытая фирма со своей строгой культурой, и даже в те времена она уже занималась как продажей так и обслуживанием своих систем. IBM прочно ассоциировалась с вычислительными центрами, но никак не домашним или персональным сектором рынка. С IBM PC всё стало по-другому - новый рынок, и наверное антимонопольное законодательство, вынудили их измениться. И поэтому, они раскрыли все спецификации своего нового продукта, за исключением BIOS, на разработку и создание которого потратили огромные средства. Буквально можно было купить книжку с распиновкой всех плат и чипов за $35, которая в деталях описывала работу всех составляющих компьютера. Берите и делайте что-то своё!
Такой же подход был и к программам — сама IBM в первые годы вообще не создавала софта для своего нового компьютера. Этим занимались уже имевшие успех люди, такие как. Microsoft. У них был лицензирован интерпретатор языков BASIC, и компилятор Pascal, и они же подогнали первую операционную систему, которую правда не сами создали, а купили и доработали. Создатели 86DOS даже и не догадывались, что их "быстрая и грязная ОС" потом превратиться в MS-DOS. Microsoft также создали или скорее портировали один из ланчтайтлов для системы — игру под названием Adventure. Текстовый квест, перенесённый с мейнфреймов. Неслыханно для IBM.
Но рынок был уже поделён к тому моменту. А компания Tandy, выпускавшая компьютеры TRS владела торговой сетью Radio Shack в 8000 магазинов по всей Америке, они были чем-то столь обыденным как и точки фастфуда. Однако, разработчикам понравилась открытая система IBM PC, где создавать софт и железо могли все кто хотел, в отличие от других систем, и они создавали порты своих программ, популярных программ, которые бы сама IBM с нуля не смогла сделать так быстро. Например, среди софта при начале продаж были хиты с Apple II - редактор таблиц VisiCalc, и редактор текста EasyWriter, первые в своём деле и крайне востребованные.
Спустя месяц после начала продаж уже стали появляться и приложения от сторонних разработчиков. Тоже касалось и железа — пока IBM не представила свои жёсткие диски, кто-то уже создал модели под их спецификации.
Так с чем же пришла IBM к геймерам? Среди первых были образовательные игры про арифметику(Arithmetic Games Set 1-2), простые вариации шахмат (Chess. просто Chess), пара простеньких текстовых адвенчур (Miser's House и Adventure), и даже прото-РПГ (The Wizard's Castle). К концу года появилась уже дюжина игр, что для платформы, которая начала продаваться где-то в октябре не так плохо.
И теперь мы понимаем почему для IBM PC стали делать игры, хотя они не показывали ни хорошей графики, ни имели нормального звука, и были слабее чем конкуренты. Они стали популярными не через три или пять лет, а практически сразу, а конкуренты стали создавать компьютеры по стандарту IBM, чтобы получить долю этого рынка, и создать более дешёвый IBM PC. Ведь они сами говорили, что можно сэкономить, собирая их самостоятельно. Сама компания не планировала, что компьютер станет столь прибыльным, но столкнулась с огромным спросом уже в первый год производства, а дальше он только рос.
По умолчанию первая модель предлагалась с двумя видеокартами: CGA, цветной графический адаптер и MDA, монохромный адаптер дисплея. Можно ли назвать такую карту графической если она выводит только текст? Например, первая игра, Microsoft Adventure использует именно этот режим, и многие игры начала 80-х использовали его тоже, поскольку он стоял у всех и обеспечивал относительно высокое разрешение для просмотра текста. 80 столбцов и 25 строк или 720х350 точек. На это отводилось всего 4 килобайта видеопамяти, при том, что сама плата была совершенно огромна. Игры могли использовать лишь текст или же символы из таблицы в качестве псевдографики.
CGA выбирали не все — он имел вдвое меньшее разрешение, что критично для работы с текстом, не имел порт для принтера как MDA, и всего четыре цвета. Эти четыре цвета — розовый, голубой, белый и чёрный определили облик почти всех PC-игр на ближайшие пять лет. А в каких-то случаях до начала 90-х. Для точности скажем, что режим CGA имел несколько возможных четырёхцветных палитр, выбираемых из 16 доступных цветов, но далеко не все создатели игр их использовали, особенно после того как появились другие форматы графики. Впрочем, некоторые игры, например от Taito даже позволяли переключать эти палитры в игре.
Но с CGA режимом не всё так просто — кроме 320х200 в четыре цвета, он также поддерживал монохромный режим в более высоком разрешении 640х200, а на вдвое уменьшенном размере экрана — 160х100 он может показывать 16 цветов с оговорками. Но первый был непопулярен из-за ограничения по цвету, а второй из-за дополнительной работы. Игр во втором режиме было совсем мало, например Moon Bugs и Round 42. Но ещё, использую артефакты режима NTSC можно было добиться вывода 16 человеческих оттенков, зная как цвета "протекают" друг друга и были игры использовавшие эти трюки очень хорошо, делая графику привлекательной. Но за это приходилось платить чёткостью изображения, в тексте появлялись подтёки и слишком маленький шрифт или недостаточно контрастный рисковал стать нечитаемым. Более того, он требовал подключения через композитный вход, который использовал стандартный RCA-штекер, а не цифровой RGB, но многие пользователи в первые годы и так пользовались композитным выходом т. к. IBM сначала просто не выпускала мониторы с цифровым подключением.
Был и третий вариант — это плата Hercules или Геркулес. Вот это как раз пример того как сторонняя фирма используя открытые стандарты делает что-то своё и добивается успеха. Этот адаптер позволял иметь и текстовый режим высокой чёткости и монохромный графический режим в тех же 720х350 точек. Тот же Макинтош, который появился спустя пару лет имел меньшее разрешение. Геркулес поддерживают сотни DOS-игр, хотя не все конверсии удачны, ведь цвета всего два и других эффектов приходилось добиваться штриховкой. Игры, где есть чёткие линии смотрятся хорошо, это стратегии и симуляторы. Но не всю графику перерисовывали, а часть просто конвертировали автоматически, что тоже не всегда было удачно, особенно там где много объектов и движения. Вместо мелких деталей могла появляться просто каша. Но тем не менее, формат Hercules был успешным и в играх он поддерживался до 92-93 года.
Но всё же IBM был компьютер для бизнеса, офисной машинкой. А что нужно в офисе? Печатные машинки. А поскольку встроенного видео в них было, и за него нужно было доплачивать, то многие машины первого поколения имели как раз текстовую графику или Геркулес. Но вместе с 5150 и XT была и другая модель, которую мало видели, и мало помнят.
Реклама PCjr, направленная на домашних пользователейIBM Pcjr или джуниор – младший стала попыткой сделать что-то специально для домашних пользователей, для которых была нужна не только скорость в вычислении баз данных, но и развлечения — игры, какие-то программы для хобби, по более доступной цене. PC junior имел от 64 килобайт памяти, встроенную графику в 16 цветов, трёхголосый звук, встроенные порты для игровых контроллеров, разъёмы для картриджей и даже беспроводную клавиатуру. DOS находился в микро В анонсе это звучало как IBM PC Home Edition, и многие ждали его с нетерпением после успеха оригинала. Sierra сделала King’s Quest специально для IBM PСjr и при финансировании компании, создав новый продвинутый движок с нуля.
Но когда в марте 83 года компьютер поступил в магазины, то энтуазизм стал исчезать. Во-первых, IBM явно сэкономила — клавиатура была низкого качества, не механическая, как у старшей модели, а скорее напоминала увеличенную клавиатуру калькулятора с неудобными кнопками. Она вошла в анналы истории и прочно в них засела.
Во-вторых, компьютер от IBM был не полностью IBM-совместимым, то есть на нём работали не все программы, в том числе многие из тех, что сделали платформу популярной. Внушительный каталог софта надо было проверять на свой страх и риск на совместимость. Свыше половины программ не работало корректно.
В-третьих, в отличие от открытого и понятного IBM PC на джуниоре использовались проприетарные технологии и были проблемы с расширением. Сначала был только один дисковод и максимум 128 килобайт памяти, чего не хватало для запуска отдельных программ с IBM PC.
И наконец, для домашнего компьютера он всё равно был недёшев и за те же деньги, а это от 700 до 1200 долларов, можно было купить почти любой компьютер конкурентов.Тех же базовых 64 килобайт памяти едва хватало для нормальной работы, ведь буфер видеопамяти мог отъедать до половины этого объёма. Конечно, IBM спохватилась, заменила клавиатуру, добавили оперативки, но было уже поздно метаться — их неудачу заметили. Всё что оставалось — это распродовать джуниоры по сниженным ценам, что IBM и сделали. Но по полной цене их никто покупать уже не хотел, они ликвидировали остатки через своих же сотрудников, и через год закрыли проект.
IBM также решил испытать свои силы в другом месте - в Японии, где они выпустили IBM PC JX, которую называют второй версией Pcjr, но о его судьбе мало что известно.
В Tandy 1000 были те же графика и звук, до 640 килобайт памяти, не было невостребованных слотов для картриджей, был выход на обычный телевизор, а не только монитор, и конечно, же более-менее нормальная клавиатура. Также он имел лучшую совместимость с стандартом IBM – порядка 90% программ работали нормально. Цена в 84-м году — 1200 долларов, та же, что и за Pcjr. То есть клон от танди оказался успешнее чем оригинал от синего гиганта и продавался не год или два, а до начала 90-х, получая различные апгрейды. Так, если вы запустите игры тех лет, или откроете печатное руководство, то среди прочих там можно найти поддержку стандарта Tandy, а не Pcjr. Именно так он вошёл в историю.
Цена контрастировала и с новой моделью от IBM, появившейся в 84-м – 286-й или AT, что означает advanced technologies т. е. продвинутые технологии. В отличие от первого компьютера здесь уже было чем похвастаться перед другими — 16-битный процессор Intel 286 с частотой 6 МГц, 24-битная шина, что позволяло иметь до 16 мегабайт оперативной памяти — колоссальный объём на то время, впрочем, цена на память тоже была коллосальной. На AT ставили 5-дюймовый дисковод на 1.2 мегабайта, то есть в три раза больше, чем у оригинала. Жёсткий диск на 20 мегабайт по умолчанию. И конечно же, он имел обратную поддержку программ, плат и устройств для IBM PC. Но какова была цена вопроса? 4000-6000 долларов и больше. Выше чем у оригинального IBM PC в топовой комплектации.
Под AT и процессор 286 игры стали активно выходить лишь в конце 80-х, а до этого большинство игр требовало лишь оригинальный 8086/8088. То есть ему понадобилось почти пять лет прежде чем стал «народным». Вульфенштейн 92 года работает именно на нём, а также Day of the Tentacle и Flashback 93-го. Хотя к тому моменту появился уже и 486 с тактовой частотой в десять раз выше, и куда большей производительностью.
В один год с IBM AT пришёл и новый стандарт графики - PGA и EGA. Первый был адаптером для профессиональных CAD-приложений, то есть инженерной графики и проектировки, и поддерживал режим 640х480х256 цветов, и при этом стоил как сам компьютер, поскольку он состоял из трёх печатных плат, где были отдельный процессор и оперативная память. А вот второй был более доступной опцией за 550 долларов.
Стандарт EGA (Enhanced Graphics Adapter) был апгрейдом CGA, был с ним совместим, поддерживая те же видеорежимы и все 16 цветов сразу, плюс к этому поддерживал до 16 цветов из новой палитры в 64 в разрешении 640х350. Чаще всего использовался стандартный для тех лет 320х200 и стандартная CGA-палитра — отчасти из-за лени программистов осваивать новые технологии, а отчасти из-за нужды иметь совместимый CGA-режим. Поэтому, игр которые используют все возможности этой графической карты не так много, а стандартную EGA-палитру видно за километр из-за одних и тех же едких цветов. Из-за довольно высокой цены, её широкая поддержка началась лишь спустя пару лет.
То есть дорогая карта по сути предлагала те же возможности, что и компьютер стандарта Tandy, который стоил 1200 долларов целиком с монитором. А уже через год появляется Amiga и Atari ST, которые предлагают то же и даже больше, при этом стоят в районе 1500 долларов за весь компьютер. Поэтому, понятно, почему даже с графическим апгрейдом IBM PC AT не стал передовой игровой платформой - он был многим банально не по карману.
Но из тех, кто хорошо работал с EGA можно назвать SimCity. Оригинал этой серии про постройку города вышел в 89-м году, и поддерживал почти все популярные графические режимы. И CGA, и Hercules, и Tandy и как раз EGA, с которым игра показывала вам город в относительно высоком разрешении 640х350 и 16 цветах - самая красивая опция до последующих релизов.
Поддержка EGA продолжилась до первой половины 90-х, по факту стандарт прожил 10 лет. Платформеры вроде Commander Keen, Duke Nukem, Cosmo’s Adventure начали свою жизнь как EGA-приложения для более широкой аудитории и из-за того, что именно для этого стандарта Джоном Кармаком был написан движок с плавной прокруткой, то чего до этого на ПК почти не видели.
По-настоящему, эпоха гейминга на ПК началась где-то в 87-м году, когда появились многие недостающие звенья. Почему он был не особо популярен поначалу как игровая платформа? Потому что это была часто офисная печатная машинка, которая не имела даже графической карты. CGA показывал убогую картинку даже на момент своего появления, и для использования на полную требовались усилия, которые не все были готовы прикладывать. EGA поначалу был очень дорог и долго раскачивался. На IBM PC не было аппаратной поддержки прокрутки экрана или поддержки спрайтов. Как и звука тоже не было, не считая малораспространённые, или слишком дорогие устройства. Лишь к концу 80-х, когда появился стандарт VGA, процессор 386, и одна из первых доступных аудиокарт — Adlib к нему стали относиться серьёзно как к полноценной игровой платформе. Но это уже материал для отдельного рассказа.
(Канал на ютубе, где ещё десятки подробных выпусков тематику истории игр, ПК и прочего)
Историю развития современных ЭВМ разделяют на 4 поколения. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.
Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию, как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования. Этот прогресс показан в данной таблице:
П О К О Л Е Н И Я Э В М
1972 - настоящее время
Количество ЭВМ в мире (шт.)
Быстродействие (операций в сек.)
Гибкий и лазерный диск
Все ЭВМ I-го поколения были сделаны на основе электронных ламп, что делало их ненадежными - лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.
Притом для каждой машины использовался свой язык программирования. Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства, оперативные запоминающие устройства были реализованы на основе ртутных линий задержки электроннолучевых трубок.
Эти неудобства начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.
· 1946г. ЭНИАК
В 1946 г. американские инженер-электронщик Дж. П. Эккерт и физик Дж. У. Моучли в Пенсильванском университете сконструировали, по заказу военного ведомства США, первую электронно-вычислительную машину - “Эниак” (Electronic Numerical Integrator and Computer), которая предназначалась для решения задач баллистики. Она работала в тысячу раз быстрее, чем "Марк-1", выполняя за одну секунду 300 умножений или 5000 сложений многоразрядных чисел. Размеры: 30 м. в длину, объём - 85 м 3 ., вес - 30 тонн. Использовалось около 20000 электронных ламп и 1500 реле. Мощность ее была до 150 кВт.
· 1949г. ЭДСАК
Первая машина с хранимой программой - ”Эдсак” - была создана в Кембриджском университете (Англия) в 1949 г. Она имела запоминающее устройство на 512 ртутных линиях задержки. Время выполнения сложения было 0,07 мс, умножения - 8,5 мс.
· 1951г. МЭСМ
В 1948г. году академик Сергей Алексеевич Лебедев предложил проект первой на континенте Европы ЭВМ – Малой электронной счетно-решающей машины (МЭМС). В 1951г. МЭСМ официально вводится в эксплуатацию, на ней регулярно решаются вычислительные задачи. Машина оперировала с 20разрядными двоичными кодами с быстродействием 50 операций в секунду, имела оперативную память в 100 ячеек на электронных лампах.
· 1951г. UNIVAC-1. (Англия)
В 1951 г. была создана машина “Юнивак”(UNIVAC) - первый серийный компьютер с хранимой программой. В этой машине впервые была использована магнитная лента для записи и хранения информации.
· 1952-1953г. БЭСМ-2
Вводится в эксплуатацию БЭСМ-2 (большая электронная счетная машина) с быстродействием около 10 тыс. операций в секунду над 39-разрядными двоичными числами. Оперативная память на электронно-акустических линиях задержки - 1024 слова, затем на электронно-лучевых трубках и позже на ферритовых сердечниках. ВЗУ состояло из двух магнитных барабанов и магнитной ленты емкостью свыше 100 тыс. слов.
В 1958 г. в ЭВМ были применены полупроводниковые транзисторы, изобретённые в 1948 г. Уильямом Шокли, они были более надёжны, долговечны, малы, могли выполнить значительно более сложные вычисления, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор способен был заменить
40 электронных ламп и работал с большей скоростью.
Во II-ом поколении компьютеров дискретные транзисторные логические элементы вытеснили электронные лампы. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты ("БЭСМ-6", "Минск-2","Урал-14") и магнитные сердечники, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.
В качестве программного обеспечения стали использовать языки программирования высокого уровня, были написаны специальные трансляторы с этих языков на язык машинных команд. Для ускорения вычислений в этих машинах было реализовано некоторое перекрытие команд: последующая команда начинала выполняться до окончания предыдущей.
Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.
Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.
В 1960 г. появились первые интегральные системы (ИС), которые получили широкое распространение в связи с малыми размерами, но громадными возможностями. ИС - это кремниевый кристалл, площадь которого примерно 10 мм 2 . 1 ИС способна заменить десятки тысяч транзисторов. 1 кристалл выполняет такую же работу, как и 30-ти тонный “Эниак”. А компьютер с использованием ИС достигает производительности в 10 млн. операций в секунду.
В 1964 году, фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения.
Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.
Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.
Примеры машин третьего поколения — семейства IBM -360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.
(с 1972 г. по настоящее время)
Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.
Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров.
В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма (0,635 см 2 .). БИСы применялись уже в таких компьютерах, как “Иллиак”, ”Эльбрус”, ”Макинтош ”. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. В таких машинах одновременно выполняются несколько команд над несколькими наборами операндов.
C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт.
Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) — ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров, создав первые персональные компьютеры- IBM PC .
Сейчас ведутся интенсивные разработки ЭВМ V поколения. Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).
Ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации" компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволит общаться с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто не обладает специальных знаний в этой области. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.
Читайте также: