Распространение в массах мини компьютеров лидерами среди которых являлась компания dec
Обновлено: 01.07.2024
Компьютерная сеть как средство массовой коммуникации
Явление развития компьютерных сетей как следствие информатизации общества интересно и требует особого внимания. В своем сознании мы тесно связываем понятие персонального компьютера с компьютерной сетью. Если стоящий дома компьютер по каким-либо причинам не подключен к Интернету, то можно говорить о его неэффективном использовании, так как теряется его важнейшая функция — коммуникативная, т.е. взаимодействие с людьми и информационными ресурсами общества.
Идея создания ПК впервые была воплощена в жизнь в середине 1970-х гг. Наряду с созданием вычислительных машин коллективного пользования с очень большими объемами оперативной памяти появилось тяготение к проектированию индивидуальных машин для управления технологическими процессами и обработки экспериментальных данных в исследовательских лабораториях. Были созданы малые вычислительные машины, так называемые мини-ЭВМ, но применялись они только в научной сфере. Мини-ЭВМ, соединенные линиями связи с мощными вычислительными комплексами коллективного пользования, могли использоваться как терминалы — точки входа в сетевое взаимодействие. Это был один из первых шагов к формированию компьютерных сетей.
Основная цель создания компьютерных сетей заключается в обеспечении обмена данными между вычислительными машинами, входящими в сеть, поэтому первоначально подобные сети в США связывали именно научные центры — университеты.
Первая сеть с коммутацией пакетов (процесс соединения абонентов сети с передачей данных) была разработана в Англии в 1968 г. в Национальной физической лаборатории. Первая многоузловая сеть с коммутацией пакетов Arpanet вступила в действие в США в 1969 г. Эксперимент с Arpanet был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее в целях использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 г. Arpanet превратилась из экспериментальной сети в рабочую (рис. 6.1).
В 1971 г. была создана сеть Alocha (Гавайи, США), в которой реализовались методы передачи пакетов по радиоканалам. Модель сети Ethernet разработали сотрудники фирмы Xerox в 1974— 1976 гг. Протокол этой сети был стандартизирован в 1980-х гг. В течение 1974 — 1982 гг. ряд ведущих компьютерных фирм США разработал архитектуры и сетевые технологии, повлиявшие на формирование современных сетей. Фирма DEC в 1975 г. создала сеть Decnet, развивавшуюся вплоть до 1990 г. В 1982 1988 гг. университеты и фирмы США создали сеть Bitnet, получившую всемирное распространение.
Итак, историю Интернета можно разделить на несколько этапов.
1961 — 1970 гг. Разработаны технические принципы компьютерной сети, введен в действие Arpanet.
1971 — 1980 гг. Придуман знак @. Написана первая программа для электронной почты. Осуществлена первая международная связь по электронной почте между Англией и Норвегией. Число узлов Arpanet возросло до нескольких десятков, проложены специальные кабельные линии, соединяющие некоторые узлы, начинает функционировать электронная почта, о результатах работ ученые докладывают на международных научных конференциях.
1981 — 1990 гг. Принят протокол TCP/ IP, введена система доменных имен Domain Name System (DNS). Сформирована сеть Интернет.
1991—2000 гт. Ethernet стал самой распространенной технологией локальной компьютерной сети. Интернет объединил локальные сети и стал средством массовой коммуникации. Произошло сращивание сотовой связи и Интернета. Телетехнологии встроены в глобальную сеть — телемосты, видеоконференции. Услуга Интернет и электронной почты встроена в мобильные телефоны.
2001 —2010 гг. Произведено массовое подключение отдельных пользователей и локальных сетей к Интернету, в том числе всех образовательных учреждений.
Документальный эскиз сети Arpanet, состоящей из четырех узлов. 1969 г.
Это интересно
Трафик (Traffic) — объем передаваемой по сети информации.
Вопросы и задания
1. В чем заключается основная цель создания компьютерных сетей?
2. Перечислите основные факторы, повлиявшие на возникновение интегри-рованных вычислительных сетей.
3. Какие существуют виды компьютерных сетей? Охарактеризуйте их.
4. Что такое сетевой протокол и каково его назначение? Что такое протокол TCP/IP?
5. Каков механизм взаимодействия компьютеров в сети? Каково назначение браузера? Что такое доменное имя?
В 1957 году Кеннет Олсен и Харлан Андерсон учредили компанию Digital Equipment Corporation (DEC), которая выпустила свой первый компьютер PDP-1. До этого Олсен и Андерсон принимали участие в разработке машин AN/FSQ- 7, TX-0 и TX-2 при лаборатории Lincoln Labs.
AN/FSQ- 7
TX-0
TX-2
Компания расширялась, развивалась и благодаря тому, что стоимость таких мини-компьютеров была сравнительно не высокой (PDP-1 стоил 120 тысяч долларов, в то время как большие ЭВМ, мейнфреймы стоили больше миллиона долларов), быстро нашла своих покупателей и заняла новую нишу на рынке. DEC предоставили рынку небольшие и недорогие компьютеры, как альтернативу мейнфреймам IBM. В последствии было выпущено 16 моделей ЭВМ семейства PDP. Каждая последующая модернизация PDP повышала производительность ЭВМ, расширялась номенклатура периферийных устройств.
PDP-1 представлял собой компьютер с оперативной памятью 4К 18 битовых слов. Быстродействие компьютера — 200 тысяч команд в секунду. Его стоимость составляла менее 5% стоимости IBM 7094. Изначально, компьютер PDP-1 использовался для обучения студентов. Слава к PDP-1 пришла вскоре: конгресс США выбрал этот компактный компьютер в качестве типовой вычислительной платформы, которая использовалась в мобильных сейсмостанциях для мониторинга ядерных испытаний. Начали поступать заказы от NASA и других коммерческих организаций. Началось его серийное производство, он был «окрещен» — Programmed Data Processor (PDP).
Считывающее устройство машины PDP-1 было построено на фотоэлементах и его быстродействие достигало 400 символов в секунду, что было большим преимуществом по сравнению с используемыми на то время флексорайтерами (Flexowriter), быстродействие которого составляло всего 10 символов в секунду.
Flexowriter
Принцип работы флексорайтера был прост: инженер набирал текст как на обычной пишущей машинке, флексорайтер печатал его на бумаге и проделывал отверстия в перфоленте, после этого перфолента использовалась для ввода данных в ЭВМ.
Машина была оснащена дисплейной станцией, которая была монохромной с ЭЛТ-дисплеем, диаметром 16 дюймов с разрешением 1024 х 1024 точки (количество точек, которые могут быть заданы, в качестве граничных координат отображаемых отрезков).
PDP-1
Один экземпляр был презентован студентам МТИ (Массачусетский технологический институт). Студент Стефен Пайнер написал одну из первых в мире программ для редактирования текста для PDP-1. Всего было выпущено 50 PDP-1, вторая модель PDP-2 не была запущенна в серийное производство, а был создан только прототип.
PDP-3 была разработана по заказу правительства (предположительно ЦРУ) в единственном экземпляре.
Следующая модель семейства PDP — PDP-4 – была во многом схожа с PDP-1, увидела свет в 1962 году. Важно отметить, что программной совместимости между машинами тогда еще не было.
PDP-4
По заказу комиссии по атомной энергетике в 1963 году была разработана PDP-5 для управления атомными реакторами. Данная модель использовалась вместе с машиной PDP-4, которая была основным управляющим компьютером. Позже мини-компьютер PDP-5 стал предшественником PDP-8. Стоимость такой машины составляла всего 27 тыс. долларов, за все время было выпущено 1000 экземпляров. Это была 12-разрядная машина, с ОЗУ в 4K слов и простым, но мощным набором команд. Цикл обращения к памяти составлял 6 микросекунд.
PDP-5
PDP-5 представлял собой одноадрессный параллельного действия 12-битный компьютер с двоичной системой счисления.
В конце 1964 года на рынке появилась первая машина, созданная на основе мультипроцессорной технологии — PDP-6. В основном машина использовалась для обработки данных, всего было произведено около 20 экземпляров. В то время это был «революционный» компьютер.
Это была первая машина с концепцией «разделения времени» (time-shared), что позволило многим пользователям одновременно взаимодействовать с одним компьютером. Такая система выделяет каждому пользователю некоторое время процессора для выполнения задачи. Это была 36 разрядная машина, цикл обращения к памяти — 2 микросекунды. Стоимость такого мини-компьютера составляла приблизительно 300 тыс. долларов.
PDP-6
PDP-7
Цикл обращения к памяти составлял 1.75 микросекунды, время выполнения операции сложения — 4 микросекунды. Мини-компьютер был снабжен клавиатурой, принтером и ленточным дисководом DECtape.
Вскоре поступил заказ от канадской энергетической компании на создание машины для управления ядерным реактором. Было принято решение спроектировать универсальную машину. Так в 1965 году появилась PDP-8 – первая машина семейства PDP-8, она стала первой в мире машиной массового производства и самой успешной разработкой компании DEC. Стоимость машины составляла 18 тыс. долларов, позже цена была снижена.
Первая PDP-8 была 12-разрядным мини-компьютером с оперативной памятью в 4 Кбайта, с возможностью расширить ее до 48 Кбайт, время обращения к памяти составляло 1,2 мкс. Базовая оперативная память составляла 4096 12-разрядных слов, которые были разбиты на страницы по 128 слов в каждой. Производительность машины составляла 385 тыс. сложений в секунду, операция вычитания занимала 5 мкс, умножение двух 12-разрядных чисел со знаком, дающее 24-разрядный результат, – 256,5 мкс., при делении – 342,4 мкс. Для повышения скорости при операциях умножения/деления была разработана опциональная плата арифметического ускорителя (Extended Arithmetic Element).
В состав программного обеспечения входили такие процедурные языки программирования (ЯВУ) высокого уровня: Фортран (две версии), FOCAL, DIBOL, разнообразные макроассемблеры, Бейсики, утилиты, отладчики, однозадачная ОС.
Под семейство PDP-8 было написано более тысячи программ, разработано более 60 периферийных устройств, среди них магнитные диски, ленты. К машине можно было подключать накопители на магнитной ленте IBM, 17 типов телетайпов, графические дисплеи, устройства для чтения перфоленты и вывода на перфоленту. Важно, что для PDP-8 были разработаны платы ввода и вывода аналоговых сигналов, что позволило применять ее в составе лабораторного оборудования.
За 15 лет были разработаны такие модели семейства PDP-8: LINC-8, PDP-8/S, PDP-8/I, PDP-8/L, PDP-12, PDP-8/E – 8/E, PDP-8/F, PDP-8/M, PDP-8/A, совместимый с PDP-8 однокристальный микропроцессор Intersil 6100 для терминала VT78, совместимый с PDP-8 однокристальный микропроцессор Harris 6120.
PDP-8/I
передняя панель PDP-8/E
PDP-9
В 1969 году на базе PDP-6 была создана PDP-10. Выпускалась она под названием DECSYSTEM-20, и была 36 разрядным мини-компьютером. В то время машина предоставляла более широкие возможности при программировании на ассемблере, имела большой набор команд для выполнения команд, для выполнения операций с отдельными битами, для работы с полями и целыми числами.
PDP-10
процессор PDP-11
Первой моделью данного семейства был компьютер PDP 11/20. По разным данным всего было выпущено от 16 до 22 разных моделей. «Генеалогическое дерево» PDP-11 запутано и сложно.
PDP-11/20
D 1973 году вышла PDP-11/40, обладала 18 разрядным MMU, FPU и EIS/FIS (extended/floating point instruction set). Под нее была разработана графическая рабочая станция GT44. Машины 11/40 часто использовались в DECsystem-10 (KL10) в качестве процессоров ввода-вывода. ОС для PDP-11/40 — DOS/BATCH, RSX11, RT-11 и RSTS.
В 1975 году была разработана следующая машина линейки PDP-11/03, в ней использовалась полупроводниковая технологии LSI (процессоры LSI-11, LSI-11/2). PDP-11/03 применялся в качестве препроцессора для VAX11-780. Данная модель была с самым низким показателем быстродействия по сравнению со своими «собратьями».
Весной в 1975 году увидел свет самый большой миникомпьютер линейки PDP-11/70, с процессором KB11B, в котором была кэш память (2 Кб биполярной памяти). Было выпущено около 10 тысяч экземпляров.
PDP-11/70
PDP-11/34
PDP 11/55
PDP-11 имел невероятный успех, в СССР был «полностью срисован» процессор КМ1801ВМ2 (аналог DEC LSI-11/03) и на его базе построены практически полные клоны PDP-11 — ДВК и серия микрокомпьютеров, таких как БК-0010, УКНЦ и МК-90 "… Вариации на тему PDP-11 привились в нашей стране под двумя названиями: СМ-ЭВМ и «Электроника».
В 1969 была разработана PDP-12, таких машин было выпущено в количестве 725 штук, продавались они по 27 900 долларов. Это был двухпроцессорный 12 битный мини-компьютер. Основной операционной системой на PDP-12 была LAP6-DIAL (Display Interactive Assembly Language), позже она была вытеснена одной из версий операционной системы OS/8 (OS/12).
PDP-12
PDP-14 представлял собой 1-битную машину, программируемый контроллер. Состоял из блока управления и нескольких систем, размещенных в автономном внешнем шкафу.
PDP-15
В 1972 году был разработан PDP-16, за все время было выпущено всего 3 экземпляра такой специализированной модульной системы.
Корпорация Digital Equipment и ее мини-компьютеры PDP по праву вошли в историю развития IT рынка, став легендой.
Чтобы понять, насколько сильно человек в информационном плане продвинулся и, благодаря этому, эволюционировал, достаточно вспомнить о бумаге. Вы представляете себе цивилизацию без бумаги и книг? Глиняные таблички, рулоны папируса, деревянные страницы. Согласитесь, не очень удобно учиться, когда учебник весит пару центнеров и размером с гостиную? Это был бы полный epic fail человечества. Мы бы сейчас не сидели с вами в Интернете, а копили бы деньги на третью в своей жизни книжку. И начало той электронно-информационной революции, в эпицентре которой мы сейчас находимся, никогда бы не состоялось. Ведь всё начиналось с бумаги.
Бумажная лента, перфорированная. Начало.
Эра компьютеров началась гораздо раньше, чем думает большинство хомяков. Конечно, в нём не было микропроцессора, видеокарты для Contra Strike и веб-камеры для болтовни по "Скайпу". В привычном понимании компьютера сегодня, это были вовсе и не компьютеры, а огромные тугодумающие монстры, выполняющие ничтожно малое количество расчетов при помощи старой доброй бумаги. Вернее, бумажной лены, намотанной на бобины. Информация на оной хранилась в виде аккуратных дырочек. Ранние машины по типу Colossus Mark I (1944 год выпуска) работали с данными в ручном режиме. Бумажные перфорированные ленты вводились как бумага в принтер в реальном времени. Однако, уже более поздние монстро-компьютеры умели считывать программы с ленты, к примеру, Manchester Mark I (1949 г.в.), считывали код с ленты и загружали его в примитивное подобие электронной памяти. Перфорированная лента использовалась для записи и чтения данных свыше тридцати лет. Это было начало новой эры - информационного расцвета человечества.
История перфокарт уходит корнями в самое начало XIX века, когда они использовались для управления ткацкими станками. В 1890 году Герман Холлерит применил перфокарту для обработки данных переписи населения в США. Именно он нашел компанию (будущую IBM), которая использовала такие карты в своих счетных машинах. В 1950-х годах IBM уже вовсю использовала в своих компьютерах перфокарты для хранения и ввода данных, а вскоре этот носитель стали применять и другие производители. Тогда были распространены 80-столбцовые карты, в которых для одного символа отводился отдельный столбец. Кто-то может удивиться, но в 2002 году IBM все еще продолжала разработки в области технологии перфокарт. Правда, в XXI веке компанию интересовали карточки размером с почтовую марку, способные хранить до 25 миллионов страниц информации.
Вместе с выходом первого американского коммерческого компьютера UNIVAC I (1951) в IT-индустрии началась эра магнитной пленки. Первопроходцем, как водится, снова стала IBM, потом «подтянулись» другие. Магнитная лента наматывалась открытым способом на катушки и представляла собой очень тонкую полосу пластика, покрытого магниточувствительным веществом. Машины записывали и считывали данные при помощи специальных магнитных головок, встроенных в привод бобин. Магнитная лента широко использовалась во многих моделях компьютеров (особенно мейнфреймах и мини-компьютерах) вплоть до 1980-х, пока не изобрели ленточные картриджи.
Первые съемные диски
В 1963 году IBM представила первый винчестер со съемным диском – IBM 1311. Он представлял собой набор взаимозаменяемых дисков. Каждый набор состоял из шести дисков диаметром 14 дюймов, вмещавших до 2 Мб информации. В 1970-х многие винчестеры, к примеру, DEC RK05, поддерживали такие дисковые наборы, особенно часто их использовали производители миникомпьютеров для продажи программного обеспечения.
В 1960-х производители компьютерного железа научились помещать рулоны магнитной ленты в миниатюрные пластиковые картриджи. От своих предшественниц, бобин, они отличались большим сроком жизни, портативностью и удобством. Наибольшее распространение они получили в 1970-е и 1980-е. Как и бобины, картриджи оказались очень гибкими носителями: если нужно было записать очень много информации, в картридж просто помещалось больше ленты. Сегодня ленточные картриджи типа 800-гигабайтного LTO Ultrium используются для масштабной поддержки серверов, хотя в последние годы их популярность упала ввиду большего удобства переноса данных с винчестера на винчестер.
Печать на бумаге
В 1970-х благодаря относительно низкой стоимости популярность набирают персональные компьютеры. Однако существовавшие способы хранения данных многим оказались не по карману. Один из первых ПК, MITS Altair поставлялся и вовсе без носителей для записи информации. Пользователям предлагалось вводить программы при помощи специальных тумблеров на передней панели. Тогда, на заре развития «персоналок», пользователям нередко приходилось в буквальном смысле вставлять в компьютер листки с написанными от руки программами. Позднее программы стали распространяться в печатном виде через бумажные журналы.
Компакт-кассета была изобретена компанией Philips, которая догадалась помесить две небольшие катушки магнитной пленки в пластиковый корпус. Именно в таком формате в 1960-х годах делались аудиозаписи. HP использовала такие кассеты в своем десктопе HP 9830 (1972), но по началу такие кассеты в качестве носителей цифровой информации особой популярностью не пользовались. Потом искатели недорогих носителей данных все же обернули свой взор в сторону кассет, которые с их легкой руки оставались востребованными до начала 1980-х. данные на них, кстати, можно было загружать с обычного аудиоплеера.
ROM-картридж – это плата, состоящая из постоянного запоминающего устройства (ROM) и коннектора, помещенных в твердую оболочку. Область применения картриджей – компьютерные игры и программы. Так, в 1976 году компания Fairchild выпустила ROM-картридж для записи ПО под видеоприставку Fairchild Channel F. Вскоре под использование ROM- картриджей были адаптированы и домашние компьютеры типа Atari 800 (1979) или TI-99/4 (1979). ROM-картриджи были просты в использовании, но относительно дороги, из-за чего, собственно, и «умерли».
Великие эксперименты с дискетами
В 1980-х многие компании попробовали создать альтернативу дискете размером 3,5 дюйма. Одно такое изобретение (на фото вверху в центре) трудно назвать дискетой даже с натяжкой: картридж ZX Microdrive состоял из огромного мотка магнитной ленты, по принципу восьмидорожковой кассеты. Другой экспериментатор, Apple, создал дискету FileWare (справа), которая поставлялась вместе с первым компьютером Apple Lisa – худшим девайсом в истории компании по версии Network World, a также 3-дюймовый Compact Disk (внизу слева) и редкую сейчас 2-дюймовую дискету LT-1 (вверху слева), использовавшуюся исключительно в ноутбуке Zenith Minisport 1989 года выпуска. Остальные эксперименты завершились созданием продуктов, которые стали нишевыми и не смогли повторить успех своих 5,25-дюймовой и 3,5-дюймовой предшественниц.
Компакт-диск, изначально использовавшийся как носитель цифровой аудиоинформации, обязан своим рождением совместному проекту Sony и Philips и впервые появился на рынке в 1982 году. Цифровые данные хранятся на этом пластиковом носителе в виде микроуглублений на его зеркальной поверхности, а считывается информация при помощи лазерной головки. Оказалось, что цифровые CD как нельзя лучше подходят для хранения компьютерных данных, и вскоре те же Sony и Philips доработали новинку. Так в 1985 году мир узнал о CD-ROMах. На протяжении последующих 25 лет оптический диск претерпел массу изменений, его эволюционная цепочка включает DVD, HD-DVD и Blu-ray. Значимой вехой было появление в 1988 году CD-Recordable (CD-R), позволившего пользователям самостоятельно записывать данные на диск. В конце 1990-х оптические диски, наконец, подешевели, и окончательно отодвинули дискеты на задний план.
Как и компакт-диски, магнитооптические диски «читает» лазер. Однако в отличие от обычных CD и CD-R большинство магнитооптических носителей позволяют многократно наносить и стирать данные. Это достигается посредством взаимодействия магнитного процесса и лазера при записи данных. Первый магнитооптический диск входил в комплект компьютера NeXT (1988 год, фото справа внизу), а емкость его составляла 256 Мб. Самый известный носитель этого типа – аудиодиск MiniDisc Sony (вверху в центре, 1992 год). Был у него и «собрат» для хранения цифровых данных, который назывался MD-DATA (слева вверху). Магнитооптические диски производятся до сих пор, однако из-за малой емкости и относительно высокой стоимости они перешли в разряд нишевых продуктов.
Iomega и Zip Drive
Iomega заявила о себе на рынке носителей информации в 1980-х, выпустив картриджи с магнитными дисками Bernoulli Box, емкостью от 10 до 20 Мб. Более поздняя интерпретация этой технологии воплотилась в так называемом носителе Zip (1994 год), который вмещал до 100 Мб информации на недорогой 3,5-дюймовом диске. Формат пришелся по душе демократичной ценой и хорошей емкостью, и диски Zip оставались на гребне популярности до конца 1990-х. Однако на уже появившиеся в то время CD-R можно было записать до 650 Мб, и когда их цена снизилась до нескольких центов за штуку, продажи Zip-дисков катастрофически упали. Iomega сделала попытку спасти технологию и разработала диски размером 250 и 750 Мб, однако CD-R к тому времени уже окончательно завоевали рынок. Так Zip стал историей.
Первую супердискету выпустила компания Insight Peripherals в 1992 году. На 3,5-дюймовом диске вмещалось 21 Мб информации. В отличие от других носителей, этот формат был совместим с более ранними традиционными приводами для 3,5-дюймовых дискет. Секрет высокой эффективности таких накопителей крылся в сочетании гибкого диска и оптики, то есть данные записывались в магнитной среде при помощи лазерной головки, при этом обеспечивалась более точная запись и больше дорожек, соответственно, больше места. В конце 1990-х появились два новых формата – Imation LS-120 SuperDisk (120 Мб, справа внизу) и Sony HiFD (150 Мб, справа вверху). Новинки стали серьезными конкурентами Iomega Zip drive, однако в конечном итоге всех победил формат CD-R.
Бардак в мире портативных носителей
Громкий успех Zip Drive в середине 1990-х породил массу подобных устройств, производители которых надеялись отхватить кусок рынка у Zip. Среди основных конкурентов Iomega можно отметить SyQuest, который сначала раздробил собственный сегмент рынка, а потом погубил свою продуктовую линейку чрезмерным разнообразием – SyJet, SparQ, EZFlyer и EZ135. Еще один серьезный, но «мутный» соперник – Castlewood Orb, придумавший диск наподобие Zip емкостью 2,2 Гб. Наконец, сама компания Iomega сделала попытку дополнить диск Zip другими типами съемных носителей – от больших съемных винчестеров (1- и 2-гигабайтные Jaz Drive) до миниатюрного Clik drive на 40 Мб. Но ни один не достиг высот Zip.
В начале 1980-х Toshiba придумала флеш-память NAND, однако технология стала популярной только спустя десятилетие, вслед за появлением цифровых камер и PDA. В это время она начинает реализовываться в разных формах – от больших кредитных карт (предназначенных для использования в ранних наладонниках) до карточек CompactFlash, SmartMedia, Secure Digital, Memory Stick и xD Picture Card. Карты флеш-памяти удобны, прежде всего, тем, что в них нет подвижных частей. Кроме этого, они экономичны, прочны и относительно недороги при постоянно увеличивающемся объеме памяти. Первые карточки CF вмещали 2 Мб, сейчас же их емкость достигает 128 Гб.
На промослайде IBM/Hitachi изображен крошечный винчестер Microdrive. Появился он в 2003 году и на какое-то время завоевал сердца компьютерных пользователей. Дебютировавший в 2001 году iPod и другие медиа-плееры оснащены похожими устройствами на базе вращающегося диска, однако производители быстро разочаровались в таком накопителе: слишком уж он хрупок, энергоемок и мал по объему. Так что этот формат уже почти «похоронен».
Пришествие USB. Viva, informacio!
В 1998 году началась эпоха USB. Неоспоримое удобство USB-девайсов сделало их практически неотъемлемой частью жизни всех ПК-пользователей. С годами они уменьшаются в физических размерах, но становятся все более емкими и дешевыми. Особенно популярны появившиеся в 2000 году «флешки», или USB thumb drives (от англ. thumb – «большой палец»), названные так за свой размер – с человечески палец. Благодаря большой емкости и маленькому размеру USB-накопители стали, пожалуй, самым лучшим носителем информации, придуманных человечеством.
Если вы думаете, что компьютер появился несколько десятилетий назад, то глубоко заблуждаетесь, ведь его история насчитывает несколько столетий. Конечно же, первые предки современного ПК были очень примитивными и даже язык не поворачивается назвать их "компьютерами", но не пройдя всех этих этапов становления он, возможно, не стал таким чудом техники.
Итак, первым созданным компьютером в истории человечества считается машина для подсчетов Блеза Паскаля, возникшая в 1642 году. Это был первый примитивный калькулятор, который помогал изобретателю слагать и вычитать. Изобретение Паскаля считается нулевым этапом в разработке компьютеров и для своего времени это было прогрессивное устройство, ведь ранее никаких попыток механизировать вычисления не было.
Придуманный Паскалем "компьютер" назвали "Паскалина" и представлял он собой ящик с многочисленными шестернями. С помощью колесиков прибор позволял вводить числа от 0 до 9, а в верхней части корпуса, после ввода исходных данных, показывался результат.
История создания и развития компьютеров
Нулевой этап в разработке компьютера продлился достаточно длительное время, ведь история развития компьютеров была скачкообразной. Изобретение Паскаля получило свое совершенствование в 1671 году. Немецкий математик Густав Лейбниц изобрел на основе зубчатого колеса арифмометр, который "умел" выполнять не два, а четыре действия. После этого скачка в развитии компьютера наступило полуторавековое затишье, предшествующее грандиозному прорыву в развитии.
Первое поколение ЭВМ: ламповые компьютеры
Эпоху достаточно примитивных компьютеров прерывают первые ЭВМ, создание которых началось с 30-х годов на основе электронных ламп и реле. Это были громоздкие, неудобные в использовании, но прогрессивные для своего времени, компьютеры. Цена такого изобретения кусалась, поэтому позволить себе приобрести такую "штуку" могли только крупные корпорации и правительства некоторых стран.
- Большой электронный механизм требовал много электроэнергии и выделял много тепла.
- Программное обеспечение в компьютере практически отсутствовало.
- Количество команд, которые выполнял такой компьютер, было небольшим.
- Выполнение действий было медленным, крайне мало было оперативной памяти.
Появление транзисторов и второе поколение ЭВМ
Третье поколение ЭВМ: первые стандарты
Четвертое поколение ЭВМ: микропроцессоры
Первые персональные компьютеры
Во второй половине 70-х годов развитие компьютеров достигло того момента, когда создание компьютера, доступного каждому, перестало быть проблемой. Но разработали его вовсе не крупные корпорации и мировые гиганты в производстве техники, а два студента - Стивен Джобс и Стив Возняк. Работали энтузиасты в гараже, создав там "Клуб самодельных компьютеров", который позже превратится в корпорацию "Apple Computer".
Пятое поколение ЭВМ: попытка создания искусственного интеллекта
Тем не менее пока далеко до создания по-настоящему интеллектуального компьютера, который мог бы не только автоматизировано решать задачи, но и самостоятельно манипулировать полученными данными и развить способность обучаться благодаря нейросетям.
Персональные компьютеры сегодня
Тарас С. Частный инвестор, предприниматель, блогер. Инвестирую с 2008 года. Зарабатываю в интернете на высокодоходных проектах, криптовалютах, IPO, акциях и других активах. Со-владелец нескольких ресторанов и сети магазинов электронной техники. Консультирую партнеров, делюсь опытом.
Присоединяйся в Telegram-канал блога со свежими новостями. Чат с консультантом в Телеграм.
По функциональным возможностям и размерам ЭВМ можно разделить (рис. 1.1) на супер-ЭВМ, большие, малые и микро-ЭВМ.
Рис. 1.1. Классификация ЭВМ по функциональным возможностям и размерам
Некоторые сравнительные параметры названных классов современных ЭВМ приведены в таблице 1.2.
Сравнительные параметры различных классов ЭВМ
Исторически первыми появились большие ЭВМ, элементная база которых прошла путь от электронных ламп до интегральных схем со сверхвысокой степенью интеграции.
Супер-ЭВМ - мощные, высокоскоростные вычислительные машины (системы) с производительностью от сотен миллионов до триллионов операций с плавающей точкой в секунду. Супер-ЭВМ выгодно отличаются от больших универсальных ЭВМ по быстродействию числовой обработки, а от специализированных машин, обладающих высоким быстродействием в сугубо ограниченных областях, возможностью решения широкого класса задач с числовыми расчетами.
При производительности порядка нескольких GFLOPS можно еще обойтись одним векторно-конвейерным процессором (однопроцессорные супер-ЭВМ). Создание высокопроизводительной супер-ЭВМ с быстродействием порядка TFLOPS по современной технологии на одном процессоре не представляется возможным. Это связано с ограничением, обусловленным конечным значением скорости распространения электромагнитных волн (300 000 км/сек), так как время распространения сигнала на расстояние нескольких миллиметров (линейный размер стороны микропроцессора) при быстродействии 100 млрд. оп/с становится соизмеримым с временем выполнения одной операции. Поэтому супер-ЭВМ с такой производительностью создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем.
В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч супер-ЭВМ, начиная с простых офисных до мощных: Cyber 205 (фирмы Control Data), VP 2000 (фирмы Fujitsu), VPP500 (фирмы Siemens) и др., производительностью несколько десятков GFLOPS.
Большие ЭВМ часто называют мэйнфреймами (Mainframe). Они поддерживают многопользовательский режим работы (обслуживают одновременно от 16 до 1000 пользователей).
Основные направления эффективного применения мэйнфреймов - это решение научно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработкой информации, работа с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами. Последнее направление - использование мэйнфреймов в качестве больших серверов вычислительных сетей - часто отмечается специалистами среди наиболее актуальных.
Примерами больших ЭВМ может служить семейство больших машин ЕС ЭВМ, IBM ES/9000 (1990г.), IBM S/390 (1997г.), а также японские компьютеры М1800 фирмы Fujitsu.
Малые ЭВМ (мини-ЭВМ) - надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями. В многопользовательском режиме поддерживаются 16 - 512 пользователей.
Основные их особенности:
- широкий диапазон производительности в конкретных условиях применения,
- аппаратная реализация большинства системных функций ввода-вывода информации,
- простая реализация многопроцессорных и многомашинных систем,
- высокая скорость обработки прерываний,
- возможность работы с форматами данных различной длины.
К достоинствам мини-ЭВМ можно отнести:
1) специфическую архитектуру с большой модульностью;
2) лучшее, чем у мэйнфреймов, соотношение производительность/ стоимость;
3) широкая номенклатура периферийных устройств;
4) повышенную точность вычислений.
Мини-ЭВМ успешно применяются:
- в качестве управляющих вычислительных комплексов.
- вычислений в многопользовательских вычислительных системах,
- в системах автоматизированного проектирования,
- в системах моделирования и искусственного интеллекта,
Одними из первых мини-ЭВМ были компьютеры PDP-11 фирмы DEC (США), Система Малых ЭВМ (СМ ЭВМ): СМ1, 2,3,4,1400, 1700 и др. В настоящее время семейство мини-ЭВМ включает большое число моделей от VAX-11 до VAX 8000, супермини-ЭВМ класса VAX 9000 и др.
Микро-ЭВМ по назначению можно разделить на универсальные и специализированные.
Универсальные многопользовательские ЭВМ - это мощные микро ЭВМ, используемые в компьютерных сетях, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям. Это универсальные серверы (Server) компьютерных сетей, обрабатывающие запросы от всех станций сети, выделенный для обработки запросов от всех станций вычислительной сети, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы.
Эту интенсивно развивающуюся группу компьютеров обычно относят к микро-ЭВМ, но по своим характеристикам мощные серверы скорее можно отнести к малым ЭВМ и даже к мэйнфреймам, а супер серверы приближаются к супер-ЭВМ.
Универсальные однопользовательские ЭВМ или персональные компьютеры (ПК) должныудовлетворять требованиям общедоступности и универсальности применения и иметь следующие характеристики:
- малую стоимость, находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;
- автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;
- гибкость архитектуры, обеспечивающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
- «дружественность» операционной системы и прочего программного обеспечения для пользователя;
- высокую надежность работы (более 5000 ч. наработки на отказ).
Наибольшей популярностью в настоящее время пользуется ПК архитектурного направления (платформы) IBM с микропроцессорами фирмы Intel. По конструктивным особенностям ПК можно разделить на стационарные и переносные (мощные переносные компьютеры (рабочие станции) массой до 15 кг; портативные (наколенные) компьютеры типа «LapTop» массой 5-10кг; компьютеры-блокноты (Note Book и Sub Note Book) массой 1,5-4 кг и др.).
Специализированные ЭВМ ориентированы на решение определенного (постоянного) класса задач в течение периода своей эксплуатации. Ориентация специализированных ЭВМ осуществляется различными способами:
- специальной аппаратурной организацией самих ЭВМ или их внешних связей;
- созданием для ЭВМ специального программного обеспечения;
- введением дополнительных аппаратных блоков, расширяющих те или иные функции, возлагаемые на ЭВМ,
Сферы использования таких ЭВМ как в нашей стране, так и за рубежом имеют устойчивую тенденцию к расширению. Можно выделить следующие основные области применения специализированных ЭВМ:
1) промышленное производство и транспорт;
2) военная техника и оборона;
3) непромышленная сфера.
Примером специализированных однопользовательских микро-ЭВМ, ориентированных для выполнения определенного круга задач (графических, инженерных, издательских и др.), являются рабочие станции (Work Station).
Специализированные многопользовательские микро-ЭВМ (спец. серверы) осуществляющие управление базами и архивами данных, многопользовательскими терминалами, поддерживающими факсимильную связь, электронную почту и др.
Специализированные серверы используются для устранения наиболее «узких» мест в работе сети, а именно: создания и управления базами и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управления многопользовательскими терминалами (принтером, плоттером и др.
Файл-сервер используется для работы с файлами данных, имеет объемные дисковые ЗУ.
Архивационный сервер (сервер резервного копирования) предназначен для резервного копирования информации, использует накопители на магнитной ленте (стриммеры) со сменными картриджами.
Факс-сервер, почтовый сервер - выделенные компьютеры для организации эффективной многоадресной факсимильной связи или электронной почты.
Встраиваемые микро-ЭВМ входят составным элементом в промышленные и транспортные системы, технические устройства и аппараты, бытовые приборы. Они способствуют существенному повышению их эффективности функционирования, улучшению технико-экономических и эксплуатационных характеристик.
Специализированные однопользовательские ЭВМ или рабочие станции (Work station), - это однопользовательская система с мощным процессором и многозадачной ОС, имеющая развитую графику с высоким разрешением, большую дисковую и оперативную память и встроенные сетевые средства.
Рабочие станции появились на рынке ЭВМ почти одновременно с ПК и находились впереди по своим вычислительным возможностям. Переломным моментом в развитии рабочих станций стало появление новой архитектуры микропроцессоров RISC, позволившей резко поднять производительность ЭВМ. Современные рабочие станции сопоставимы, а иногда даже превосходят ПК по своим характеристикам. Современная рабочая станция - это не просто большая вычислительная мощность, это тщательно сбалансированные возможности всех подсистем машины, чтобы ни одна из них не стала «узким местом», сводя на нет преимущества других. Всё это в значительной мере и определяло их область применения и проблемную ориентацию: автоматизированное проектирование, банковское дело, управление производством, разведка и добыча нефти, связь, издательская деятельность и др.
Лидером на мировом рынке рабочих станций является американская фирма Sun Microsystems. Архитектура SPARC, разработанная фирмой Sun и использующаяся в её машинах, стала фактически стандартом де-факто. Традиционно доминирующей ОС на рынке рабочих станций была система Unix и ей подобные системы (Solaris и др). В последнее время наблюдается некоторый рост использования операционных систем VAX VMS и в ещё большей степени Windows NT.
Читайте также: