Что такое элементная база компьютера
Обновлено: 07.07.2024
Методическая разработка была подготовлена для открытого урока в группе І курса профессии «Парикмахер».
Данная методическая разработка подготовлена по теме программы: « Информация и информационные процессы» . В ходе практической работы обучающиеся повторяют назначение основных устройств компьютера, их необходимость в той или иной конфигурации; приобретают практические навыки по сборке компьютера необходимой конфигурации; развивают умения оформлять результаты работы в виде отчетов, выполненных в различных приложениях офисных технологий.
С помощью практической работы преподаватель побуждает обучающихся к активному восприятию материала, к более глубокому осмыслению полученных знаний и их систематизации.
Преподаватель использует различные методы обучения: наглядные (объяснение и беседа); репродуктивный (вопрос-ответ); частично-поисковый (решение заданий, самостоятельная работа). При решении поставленных задач обучающиеся развивают логическое и абстрактное мышление, тренируют память и внимание.
На уроке используется фронтальный, групповой, индивидуальный и дифференцируемый режим работы.
Продолжительность урока - 45 минут
Методическая разработка может быть использована, как методическое пособие в качестве реальной помощи преподавателю при подготовке к уроку и его проведению.
В методической разработке урока отображены следующие вопросы:
Тема рабочей программы: Информация и информационные процессы
Тема урока: Элементная база компьютера
Образовательная: повторить назначение основных устройств компьютера, их необходимость в данной конфигурации; приобрести практические навыки по сборке компьютера необходимой конфигурации; развить умения оформлять результаты работы в виде отчетов, выполненных в различных приложениях офисных технологий;
Развивающая: воспитать информационную компетентность, внимательность, аккуратность, дисциплинированность, усидчивость;
Воспитательная: воспитание положительного интереса к изучаемому предмету.
Вид урока: практическая работа
Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, элементы эвристической беседы, практический.
Материально-техническое обеспечение: персональные компьютеры, мультимедийный проектор, выход в Интернет.
Дидактическое обеспечение: инструкционно-технологические карты, презентация: «Конфигурация ПК».
Программное обеспечение : текстовый редактор Microsoft Office Word , браузер.
Межпредметные связи: английский язык, охрана труда.
Информатика: Базовый курс. 2-е издание/Под ред. С.В. Симоновича. — СПб.: Питер, 2003. – 640 с.: ил.
Виртуальный тренажер по сборке персонального компьютера. [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
I . Организационная часть:
проверка явки обучающихся;
проверка готовности обучающихся к уроку.
II . Мотивация. (Вступительное слово преподавателя о важности осведомленности в архитектуре персонального компьютера для правильного и оптимального выбора компьютера для учебы, работы и развлечений; важно вникнуть в тонкости, чтобы не переплачивать за лишний функционал — или, что еще хуже, не купить компьютер, который не соответствует задачам).
Тема программы: Информация и информационные процессы .
Тема урока: Элементная база компьютера.
IV . Актуализация знаний обучающихся:
Вопросы к обучающимся представлены в презентации:
Разгадать с помощью подсказок, какое устройство скрыто на слайде (загадки, рисунки, назначение устройств).
Перечислить основные составляющие компьютера.
Перечислить, какие устройства находятся на материнской плате, внутри системного блока и снаружи системного блока.
V . Изложение новых знаний:
Виды конфигураций компьютера.
Чтение спецификации №1.
VI . Первичное закрепление материала:
Чтение спецификации №2.
VII .Закрепление нового учебного материала.
7.1 Выдача заданий для самостоятельной работы.
7.2 Объяснение последовательности выполнения.
7.3. Контроль за выполнением заданий.
VIII . Подведение итогов урока:
- анализ деятельности обучающихся;
IX . Домашнее задание: Информатика: Базовый курс. 2-е издание/Под ред. С.В. Симоновича. — СПб.: Питер, 2003. – 640 с.: ил ., стр.62-87, подобрать комплектующие компьютера в соответствии с необходимой конфигурацией.
Преподаватель Склярова О.С.
I . Организационная часть:
проверка явки обучающихся;
проверка готовности обучающихся к уроку.
II . Мотивация. (Вступительное слово преподавателя о важности осведомленности в архитектуре персонального компьютера для правильного и оптимального выбора компьютера для учебы, работы и развлечений; важно вникнуть в тонкости, чтобы не переплачивать за лишний функционал — или, что еще хуже, не купить компьютер, который не соответствует задачам).
Тема программы: Информация и информационные процессы .
Тема урока: Элементная база компьютера.
IV . Актуализация знаний обучающихся:
Вопросы к обучающимся представлены в презентации:
Разгадать с помощью подсказок, какое устройство скрыто на слайде (загадки, рисунки, назначение устройств).
Перечислить основные составляющие компьютера.
Перечислить, какие устройства находятся на материнской плате, внутри системного блока и снаружи системного блока.
V . Изложение новых знаний:
Виды конфигураций компьютера.
3.1. Офисный компьютер
Его главные качества – строгость и надежность. Офисные компьютеры могут иметь разную конфигурацию, но при этом должны удовлетворять общим требованиям.
Надежность. Офисным компьютерам приходится работать по 10 часов в сутки и более. Случайный сбой в них способен уничтожить результаты многочасового труда или парализовать работу всего офиса. Подбирать комплектующие следует, отдавая предпочтение не дешевым, а стабильно работающим.
Функциональность. Конфигурация офисного компьютера должна позволять без проблем запускать все необходимые для работы программы. Необходим также достаточный запас производительности, чтобы можно было переходить на новые программные продукты.
Возможность модернизации. Офисный компьютер должен обеспечивать выполнение работы, допуская дальнейшую модернизацию. Дома модернизацией можно заниматься долго, однако в офисе она должна отнимать минимум времени (и денег), поэтому, выбирая компьютер, необходимо проверить наличие на материнской плате свободных разъемов для памяти и слотов для подключения дополнительных плат.
Цена . У офисного компьютера процессор может быть медленнее, жесткий диск – меньшего объема, мышь и клавиатура – проще, чем у домашнего и тем более игрового. Стоимость офисного и домашнего или игрового компьютера часто различается в несколько раз.
3.2. Игровой компьютер
Компьютер для игр должен состоять из самых современных комплектующих, так как программ, более «прожорливых» с точки зрения ресурсов, чем игры, не существует.
Мощные процессоры. Не последнюю роль играет процессор. Особенно это заметно, когда видеокарта не справляется с поставленными задачами и передает ему часть управления, и тогда процессор выполняет большой объем работы с графикой.
Оперативная память. 8 Гб — это минимум для игрового компьютера.
Видеокарта. Современные игры требуют от видеокарты поддержки высокого разрешения экрана. Геймерам не обойтись без хорошей видеокарты. Играм требуется не менее 3 Гб видеопамяти.
Жесткий диск . Необходимый объем жесткого диска для игрового компьютера — 2 Тб для хранения медиа-файлов и видеоконтента.
3.3. Компьютер для работы с графикой и обработки видео
Чтение спецификации №1.
VI . Первичное закрепление материала:
Чтение спецификации №2.
VII .Закрепление нового учебного материала.
7.1 Выдача заданий для самостоятельной работы.
7.2 Объяснение последовательности выполнения.
7.3. Контроль за выполнением заданий.
VIII . Подведение итогов урока:
- анализ деятельности обучающихся;
IX . Домашнее задание: Информатика: Базовый курс. 2-е издание/Под ред. С.В. Симоновича. — СПб.: Питер, 2003. – 640 с.: ил ., стр.62-87, подобрать комплектующие компьютера в соответствии с необходимой конфигурацией.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
«Элементная база компьютера»
Информация и информационные процессы
Повторить назначение основных устройств компьютера, их необходимость в данной конфигурации; приобрести практические навыки по сборке компьютера необходимой конфигурации; развить умения оформлять результаты работы в виде отчетов, выполненных в различных приложениях офисных технологий.
1. Краткие сведения из теории:
Информатика: аппаратные средства персонального компьютера: Учеб.пособие/В.Н.Яшин.- М.:ИНФРА-М, 2008.-253 с.
Конфигурация ПК – это определенный набор комплектующих, исходя из их предназначения, номера и основных характеристик. Зачастую конфигурация означает выбор аппаратного и программного обеспечения, прошивок и сопроводительной документации. Конфигурация влияет на функционирование и производительность компьютера.
При сборке компьютера из отдельных комплектующих необходимо учитывать два основных момента. Первый из них касается круга задач, для решения которых будет использоваться компьютер. Условно компьютеры можно разделить на несколько групп, в зависимости от их функционального назначения:
мультимедийные и т. д.
Назначение компьютера определяет тот набор устройств, из которых он должен состоять, а также их основные характеристики. Например, для офисного компьютера совершенно необходимым должно быть наличие принтера, а игровому не обойтись без мощного процессора, большого объема оперативной памяти, качественной видеокарты с достаточным объемом видеопамяти и хорошего монитора.
Второй момент касается совместимости отдельных устройств с материнской платой. Прежде всего, это относится к совместимости по интерфейсу подключения. Существует несколько различных процессорных интерфейсов, для каждого из которых выпускаются свои модели материнских плат. Для процессоров фирмы Intel, например, использовались интерфейсы Socket 478, Socket 775 LGA, а для процессоров фирмы AMD — Socket A, Socket 754, Socket 939, Socket S-AM2. Поэтому при выборе материнской платы всегда, в первую очередь, следует обращать внимание на ее процессорный интерфейс.
При комплектации компьютера необходимо также учитывать, что некоторые компоненты могут быть встроены непосредственно в материнскую плату (видеокарты, звуковые карты, сетевые карты) и приобретение дополнительных аналогичных устройств может быть оправдано только в том случае, если они имеют лучшие характеристики, чем интегрированное устройство.
2. Порядок выполнения практической работы:
2.1. Повторить теоретический материал по теме.
2.2. Получить задание на практическую работу у преподавателя.
2.3. Выполнить задание.
2.4. Оформить отчет по практической работе, подготовить ответы на контрольные вопросы.
2.5. Защитить практическую работу преподавателю.
3.Алгоритм выполнения задания практической работы.
2. Изучить теоретические сведения по разделам «Компоненты ПК», «Процесс сборки ПК».
3. Выполнить задание 1. При успешном его выполнении сделать скриншот задания и сохранить его в отчете.
Элементная база – это компоненты, из которых состоят абсолютно все электронные приборы и устройства. Чтобы грамотно спланировать прибор, необходимо знать технические характеристики, а также как использовать те или иные электронные компоненты. Если на этом этапе допустить ошибку, весь прибор будет неработоспособен, так как содержит в себе ошибку.
Знание современной крайне обширной базы элементов, а также методов их изготовления, особенности строение и эксплуатации нужны самым различным специалистам в области электрики и электроники. В данной статье будет подробно рассмотрена структура современной элементной базы, которая существует на данный момент, а также что должен знать современный электронщики и специалист по «железу». В качестве дополнения, статья содержит в себе два ролика и одну скачиваемую статью в формате PDF.
Что такое микроэлектроника
Электроника прошла несколько этапов развития, за время которых сменилось несколько поколений элементной базы: дискретная электроника электровакуумных приборов, дискретная электроника полупроводниковых приборов, интегральная электроника микросхем (микроэлектроника), интегральная электроника функциональных микроэлектронных устройств (функциональная микроэлектроника).
Современный этап развития электроники характеризуется широким применением интегральных микросхем (ИМС). Это связано со значительным усложнением требований и задач, решаемых электронной аппаратурой, что привело к росту числа элементов в ней. Число элементов постоянно увеличивается. Разрабатываемые сейчас сложные системы содержат десятки миллионов элементов. В этих условиях исключительно важное значение приобретают проблемы повышения надежности аппаратуры и ее элементов, микроминиатюризация электронных компонентов и комплексной миниатюризации аппаратуры. Все эти проблемы успешно решает микроэлектроника.
Становление микроэлектроники как самостоятельной науки стало возможным благодаря использованию богатого опыта и базы промышленности, выпускающей дискретные полупроводниковые приборы. Однако по мере развития полупроводниковой электроники выяснились серьезные ограничения применения электронных явлений и систем на их основе. Поэтому микроэлектроника продолжает продвигаться быстрыми темпами как в направлении совершенствования полупроводниковой интегральной технологии, так и в направлении использования новых физических явлений.
Разработка любых ИМС представляет собой довольно сложный процесс, требующий решения разнообразных научно-технических проблем. Вопросы выбора конкретного технологического воплощения ИМС решаются с учетом особенностей разрабатываемой схемы, возможностей и ограничений, присущих различным способам изготовления, а также технико-экономического обоснования целесообразности массового производства.
Элементная база радиолюбителя
Интересный исторический факт: когда еще не было электрических паяльников, то выручала обычная пятикопеечная монета. Ее определенным образом затачивали и приклепывали к железной проволоке с деревянной ручкой. Будучи нагретой в пламени спиртовки монета вполне справлялась с функцией паяльника. Сейчас, конечно, такой совет кажется просто нелепым, но ведь было же!
При современной элементной базе, которая постоянно пополняется новыми микросхемами и транзисторами, таким «паяльником» просто нечего делать, ведь в некоторых случаях при ремонте электронной техники приходится пользоваться микроскопом. Таким образом, элементная база определяет не только конструкцию электронных устройств, а еще и то, какими инструментами эти устройства будут собираться или ремонтироваться.
Достаточно просто и наглядно развитие элементной базы можно проследить на различных поколениях ЭВМ, по современной терминологии компьютеров. Вот уже почти сорок лет развивающийся рынок персональных компьютеров как локомотив тащит за собой кремниевые технологии, что вызывает появление все новых и новых электронных компонентов.
Электромеханические вычислительные машины
Основной задачей МСС был расчет заработной платы. Именно оттуда появлялись расчетные листки, которые до сих пор называют «корешками». Внешний вид «современного» табулятора показан на рисунке (квадрат с правого бока это рабочая программа, набранная проводами на коммутационной панели). Вес такой вычислительной техники достигал 600 кг. В 1939 году в США по заказу военных фирмой IBM была разработана вычислительная машина Mark 1.
Ее элементной базой были электромеханические реле. Сложение двух чисел она выполняла за 0,3 сек, а умножение за 3. Mark 1 предназначалась для расчета баллистических таблиц. Компьютер Mark 1 содержал около 750 тысяч деталей, для соединения которых потребовалось 800 км проводов. Его размеры: высота 2,5м, длина 17 м.
Поколения ЭВМ и элементная база
Первое поколение ЭВМ было построено на электронных лампах. Так в Великобритании в 1943 году была создана ЭВМ Colossus. Правда, она была узкоспециализированная, ее назначение состояло в расшифровке немецких кодов путем перебора разных вариантов. Устройство содержало 2000 ламп, при этом скорость работы составляла 500 знаков в секунду.
Второе поколение ЭВМ 1955 – 1970 гг
Элементной базой второго поколения были транзисторы и полупроводниковые диоды. По сравнению с ламповыми, транзисторные ЭВМ были менее габаритны, потребляемая мощность также была намного ниже. Быстродействие ЭВМ второго поколения достигало до полумиллиона операций в секунду, появились внешние запоминающие устройства на магнитных носителях – магнитные ленты и магнитные барабаны, были созданы алгоритмические языки и операционные системы.
Третье поколение ЭВМ 1965 – 1980 гг
Дальнейшее развитие элементной базы привело к созданию микросхем большой (БИС) и сверхбольшой (СБИС) степени интеграции. В одном корпусе таких микросхем содержится несколько сотен элементов. Эти микросхемы в СССР были представлены серией К580.
Четвертое поколение ЭВМ 1980 – настоящее время
Это поколение появилось на свет благодаря созданию фирмой Intel в 1971 году микропроцессора, что было явлением просто революционным. Чип Intel 4004 при размерах кристалла 3,2*4,2 мм, содержал 2300 транзисторов и имел тактовую частоту 108 КГц. Его вычислительная мощность была эквивалентна ЭВМ ENIAC. На базе этого устройства был создан новый тип компьютера микро – ЭВМ. Первые персональные компьютеры (ПК) были выпущены в 1976 году фирмой Apple, но в 1980 году фирма IBM перехватила инициативу, создав свой ПК IBM PC, архитектура которого стала международным стандартом профессиональных ПК. Современные процессоры второго поколения Core i7 фирмы Intel содержат свыше миллиарда транзисторных структур.
Будет интересно➡ Как выбрать флюс для пайки микросхемЭлементная база бытовой электроники
Как уже было сказано выше, локомотивом развития элементной базы электроники стал быстро растущий, развивающийся рынок ПК. Благодаря этому современная бытовая техника напоминает специализированный компьютер. Телевизоры, домашние кинотеатры, проигрыватели DVD дисков имеют такие эксплуатационные параметры, которые лет двадцать назад просто невозможно было представить.
Даже стиральные машины, холодильники, простые новогодние гирлянды управляются микроконтроллерами. Современные поющие и говорящие детские игрушки, сделанные в Китае, также с микроконтроллерным управлением. Кстати, поразительный факт: еще в шестидесятые годы двадцатого столетия китайцы не могли наладить даже выпуск детекторных приемников, а теперь почти вся электроника делается в Китае.
В промышленности также любое современное устройство управления техпроцессом, даже не очень сложное построено на основе микроконтроллеров и, как правило, имеет интерфейс для подключения к ПК. Такой интерфейс имеют, например, электронные счетчики электроэнергии, что позволяет использовать их в системах автоматического учета.
Надежность современных электронных компонентов достаточно высока. Тем не менее, нередки случаи, когда любая электронная техника приходит в негодность, нуждается в ремонте. В случае поломки бытовой электронной техники не всегда возможно отнести неисправное устройство в специализированную мастерскую, просто не везде они есть. Тогда на помощь приходят радиолюбители, ремонтирующие технику в своих домашних мастерских.
Квалификация таких домашних мастеров, как правило, очень высокая, ведь ремонтируется весьма широкий спектр электронной техники: от простых дверных звонков до спутниковых систем телевидения. Об устройстве и организации таких мастерских на дому будет рассказано в следующей статье.
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).
Каждый этап развития ЭВМ определяется совокупностью элементов ЭВМ, из которых строились компьютеры — элементной базой.
С изменением элементной базы ЭВМ значительно изменялись характеристики, внешний вид, габариты, возможности компьютеров. Через каждые 8 — 10 лет происходил резкий скачок в конструкции и способах производства ЭВМ.
ЭВМ первого поколения
В октябре 1945 года в США был создан первый компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator — электронный числовой интегратор и вычислитель).
В ЭВМ первого поколения использовались электронные лампы. Так, фирма IBM в 1952 году выпустила первый промышленный компьютер IBM-701, содержащий 4000 электронных ламп и 12000 германиевых диодов. Один компьютер этого типа занимал площадь порядка 30 кв. метров, потреблял много электроэнергии, имел низкую надежность. Поиск неисправности составлял 3-5 дней.
ЭВМ второго поколения
ЭВМ второго поколения составляли транзисторы, они занимали меньше места, потребляли меньше электроэнергии и были более надёжными. В 1955 году в США было объявлено о разработке полностью транзисторной ЭВМ — TRADIC включающей 800 транзисторов и 11000 диодов. В 1958 году машина Philco — 2000 содержала 56 тыс. транзисторов, 1, 2 тыс. диодов и 450 электронных ламп.
Наивысшим достижением отечественной вычислительной техники созданной коллективом С.А. Лебедева явилась разработка в 1966 году полупроводниковой ЭВМ БЭСМ-6 с производительностью 1 млн. операций в секунду.
ЭВМ третьего поколения
ЭВМ третьего поколения обязано созданием интегральной схемы (ИC) в виде одного кристалла, в миниатюрном корпусе которого были сосредоточены транзисторы, диоды, конденсаторы, резисторы. Создание процессоров осуществлялось на базе планарно-диффузионной технологии.
В 1964 году фирма IBM объявила о создании модели IBM-360, производительность её достигала несколько миллионов операций в секунду, объём памяти значительно превосходил машины второго поколения. В 1966 — 67 гг. ЭВМ 3-го были выпущены фирмами Англии, ФРГ, Японии.
В 1969 году СССР совместно со странами СЭВ была принята программа разработки машин 3-го поколения. В 1973 была выпущена первая модель ЭВМ серии ЕС, с 1975 года появились модели ЕС-1012, ЕС-1032, ЕС-1033, ЕС-1022, а позже более мощная ЕС-1060.
При развитии ЭВМ третьего поколения, начиная с 60-х годов, элементарная база перестала быть определяющим признаком поколения. Предпочтение стали отдавать архитектуре (составу аппаратных средств), функционально-структурной организации и программному обеспечению. Миникомпьютеры для народного хозяйства обозначались СМ ЭВМ (Система малых ЭВМ).
К ЭВМ четвертого поколения относятся ПЭВМ “Электроника МС 0511” комплекта учебной вычислительной техники КУВТ УКНЦ, а также современные IBM — совместимые компьютеры, на которых мы работаем.
ЭВМ пятого поколения
В 1980-егоды стало ясно, что использование компьютерной техники позволило резко повысить производительность труда при обработке больших потоков информации, сфера внедрения ЭВМ активно расширялась во все отрасли народного хозяйства. А это заставило разработчиков совершенствовать компьютерную технику. Постепенно прорисовывались требования к ЭВМ пятого поколения. Они должны:
накапливать и хранить большие массивы информации и оперативно ее выдавать пользователю;
анализировать информацию и выдавать оптимальные решения, т. е. быть интеллектуальным компьютером;
общаться с помощью голоса на языке пользователя, воспринимать и обрабатывать текстовую и графическую информацию;
объединить в сети ЭВМ различных классов для обработки и передачи информации на большие расстояния.
В ЭВМ пятого поколения предусматривается другой принцип работы процессоров и способы обработки информации в них. В настоящее время компьютеров пятого поколения, пока, не создано.
Читайте также: