РЕФЕРАТ

«Історія розвитку комп'ютерів»

Володимир 2000

Історія розвитку комп'ютерів

Аналітична машина Беббіджа. Ще в першій половині XIX ст. Англійськаматематик Чарльз Беббідж спробував побудувати універсальний обчислювальнийпристрій, тобто комп'ютер (Беббідж називав його Аналітичної машиною).
Саме Беббідж вперше додумався до того, що комп'ютер повинен міститипам'ять і керуватися за допомогою програми. Беббідж хотів побудувати свійкомп'ютер як механічний пристрій, а програми збирався задаватиза допомогою перфокарт - карт з щільного паперу з інформацією, що наноситься задопомогою отворів (вони в той час уже широко вживалися в ткацькихверстатах). Однак довести до кінця цю роботу Беббідж не зміг - вонавиявилася занадто складною для техніки того часу.

Перші комп'ютери. У 40-ходах XX ст. відразу кілька групдослідників повторили спробу Беббіджа на основі техніки XX ст. --електромеханічних реле. Деякі з цих дослідників нічого не зналипро роботи Беббіджа і перевідкрити його ідеї заново. Першим з них бувнімецький інженер Конрад Цузе, який у 1941 р. збудував невеликийкомп'ютер на основі декількох електромеханічних реле. Але через війнуроботи Цузе не були опубліковані. А в США в 1943 р. на одному з підприємствфірми IBM американець Говард Ейкен створив більш потужний комп'ютер підназвою «Марк-1». Він вже дозволяв проводити обчислення в сотні разівшвидше, ніж вручну (за допомогою арифмометра), і реально використовувався длявійськових розрахунків.

Однак електромеханічні реле працюють досить повільно інедостатньо надійно. Тому починаючи з 1943 р. у США група фахівцівпід керівництвом Джона Мочлі і Преспера Екерта початку конструюватикомп'ютер ENIAC на основі на основі електронних ламп. Створений нимикомп'ютер працював у тисячу разів швидше, ніж Марк-1. Однак виявилося,що більшу частину часу цей комп'ютер простоював - адже для завданняметоду розрахунків (програми) у цьому комп'ютері доводилося протягомдекількох годин або навіть декількох днів приєднувати потрібним чиномдроти. А сам розрахунок після цього міг зайняти всього лише кілька хвилин абонавіть секунд.

Комп'ютери зi збереженої в пам'ятi. Щоб спростити і прискоритипроцес завдання програм, Мочлі і Екерт стали конструювати новийкомп'ютер, який міг би зберігати програму у своїй пам'яті. У 1945 р. дороботи був залучений знаменитий математик Джон фон Нейман, якийпідготував доповідь про цей комп'ютер. Доповідь було розіслано багатьом вченим іздобув широку популярність, оскільки в ньому фон Нейман ясно і простосформулював загальні принципи функціонування комп'ютерів, тобтоуніверсальних обчислювальних пристроїв. І до цих пір переважнабільшість комп'ютерів зроблено у відповідності з тими принципами, яківиклав у своїй доповіді в 1945 р. Джон фон Нейман. Перший комп'ютер, вякому були втілені принципи фон Неймана, був побудований в 1949 р.англійським дослідником Морісом Уїлксом. Ми розповімо про принципи фон
Неймана в наступному параграфі.

Розвиток елементної бази комп'ютерів. У 40-х і 50-х роках комп'ютеристворювалися на основі електронних ламп. Тому комп'ютери були дужевеликими (вони займали величезні зали), дорогими і ненадійними - аджеелектронні лампи, як і звичайні лампочки, часто перегорають. Але в 1948 р.були винайдені транзистори - мініатюрні і недорогі електронні прилади,які змогли замінити електронні лампи. Це призвело до зменшеннярозмірів комп'ютерів в сотні разів і підвищенню їх надійності. Першікомп'ютери на основі транзисторів з'явилися наприкінці 50-х років, а досередині 60-х років були створені і значно більш компактні зовнішніпристрої для комп'ютерів, що дозволило фірмі Digital Equipment випуститив 1965 р. перший міні-комп'ютер PDP-8 розміром з холодильник і вартістювсього 20 тис. дол. (комп'ютери 40-х і 50-х років зазвичай коштували мільйонидол .).

Після появи транзисторів найбільш трудомісткою операцією привиробництві комп'ютерів було з'єднання і спайка транзисторів для створенняелектронних схем. Але в 1959 р. Роберт Нойс (майбутній засновник фірми Intel)винайшов спосіб, що дозволяє створювати на одній пластині кремнію транзисториі всі необхідні з'єднання між ними. Отримані електронні схеми сталиназиватися інтегральними схемами, або чіпами. У 1968 р. фірма Burroughsвипустила перший комп'ютер на інтегральних схемах, а в 1970 р. фірма Intelпочала продавати інтегральні схеми пам'яті. Надалі кількістьтранзисторів, що вдавалося розмістити на одиницю площі інтегральноїсхеми, збільшувалося приблизно вдвічі щороку, що й забезпечуєпостійне зменшення вартості комп'ютерів і підвищення швидкодії.

Поява персональних комп'ютерів. Спочатку мікропроцесоривикористовувалися в різних спеціалізованих пристроях, наприклад, укалькуляторах. Але в 1974 р. кілька фірм оголосили про створення на основімікропроцесора Intel-8008 персонального комп'ютера, тобто пристрої,що виконує ті ж функції, що і великий комп'ютер, але розрахованого наодного користувача. На початку 1975 р. з'явився перший комерційнопоширюваний персональний комп'ютер Альтаїр-8800 на основімікропроцесора Intel-8080. Цей комп'ютер продавався за ціною близько 500дол. І хоча можливості його були дуже обмежені (оперативна пам'ятьскладала всього 256 байт, клавіатура й екран були відсутні), його появабула зустрінута з великим ентузіазмом: у перші ж місяці було проданокілька тисяч комплектів машини. Покупці постачали цей комп'ютердодатковими пристроями: монітором для виведення інформації, клавіатурою,блоками розширення пам'яті і т.д. Незабаром ці пристрої стали випускатисяіншими фірмами. В кінці 1975 р. Пол Аллен і Білл Гейтс (майбутні засновникифірми Microsoft) створили для комп'ютера "Альтаір інтерпретатор мови
Basic, що дозволило користувачам досить просто спілкуватися з комп'ютеромі легко писати для нього програми. Це також сприяло популярностіперсональних комп'ютерів.

Успіх Альтаїр-8800 змусив багато фірм також зайнятися виробництвомперсональних комп'ютерів. Персональні комп'ютери стали продаватися вже вповній комплектації, із клавіатурою і монітором, попит на них склалодесятки, а потім і сотні тисяч штук на рік. З'явилося кілька журналів,присвячених персональним комп'ютерам. Зростанню обсягів продажу вельмисприяли численні корисні програми, розроблені для діловихзастосувань. З'явилися і комерційно поширювані програми, наприклад,програма для редагування текстів WordStar і табличний процесор
VisiCalc (відповідно 1978 і 1979 рр..). Ці (і багато інших) програмизробили покупку персональних комп'ютерів дуже вигідним для бізнесу: з їхдопомогою стало можливо виконувати бухгалтерські розрахунки, складатидокументи і т.д. Використання ж великих комп'ютерів для цих цілей булозанадто дорого.

Поява IBM PC. Наприкінці 70-х років поширення персональнихкомп'ютерів навіть призвело до деякого зниження попиту на великі комп'ютериі міні-комп'ютери (міні-ЕОМ). Це стало предметом серйозного занепокоєнняфірми IBM (International Business Machines Corporation) - провідної компаніїпо виробництву великих комп'ютерів, і в 1979 р. фірма IBM вирішиласпробувати свої сили на ринку персональних комп'ютерів. Однак керівництвофірми недооцінило майбутню важливість цього ринку і розглядало створенняперсонального комп'ютера усього лише як дрібний експеримент - щось на зразокоднією з десятків що проводилися у фірмі робіт зі створення новогообладнання. Щоб не витрачати на цей експеримент занадто багато грошей,керівництво фірми надало підрозділу, відповідальному за данийпроект, небачену у фірмі волю. Зокрема, йому було дозволено неконструювати персональний комп'ютер "з нуля", а використовувати блоки,виготовлені іншими фірмами. І цей підрозділ сповна використалонаданий шанс.

Перш за все, в якості основного мікропроцесора комп'ютера бувобраний новітній тоді 16-розрядний мікропроцесор Intel-8088. Йоговикористання дозволило значно збільшити потенційні можливостікомп'ютера, тому що новий мікропроцесор дозволяв працювати з 1 Мбайтпам'яті, а все були тоді комп'ютери були обмежені 64 Кбайт. Укомп'ютері були використані й підтримку структури величезної фірми, вонизмогли продавати свої комп'ютери значно дешевше (іноді в 2-3 рази)аналогічних комп'ютерів фірми IBM. Сумісні з IBM PC комп'ютери спочаткустали зневажливо називали «клонами», але ця кличка не прижилася, тому щобагато фірм-виробників IBM PC-сумісних комп'ютерів сталиреалізовувати технічні досягнення швидше, ніж сама IBM. 3. Користувачіотримали можливість самостійно модернізувати свої комп'ютери таоснащувати їх додатковими пристроями сотень різних виробників.

Все це привело до здешевлення IBM PC-сумісних комп'ютерів істрімкого поліпшення їх характеристик, а отже, до зростання їхпопулярності.другіе комплектуючі різних фірм, а його програмнезабезпечення було доручено розробити невеликій фірмі Microsoft.

У серпні 1981 р. новий комп'ютер під назвою IBM PC (читається - Ай-
Бі-Ем Пі-Сі) був офіційно представлений публіці і незабаром після цього вінпридбав велику популярність у користувачів. Через один-два рокикомп'ютер IBM PC зайняв провідне місце на ринку, витіснивши моделі 8-бітовихкомп'ютерів.

Відкрита архітектура і поява клонів. Якби IBM PC був зроблений таксамо, як інші існували під час його появи комп'ютери, він бизастарів через два-три роки, і ми давно б вже про нього забули. Дійсно,хто зараз пам'ятає про самих чудових моделях телевізорів, телефонів абонавіть автомобілів п'ятнадцятирічної давнини!

Однак з комп'ютерами IBM PC вийшло по-іншому. Фірма IBM незробила свій комп'ютер єдиним нероз'ємним пристроєм і не стала захищатийого конструкцію патентами. Навпаки, вона зібрала комп'ютер з незалежновиготовлених частин і не стала тримати специфікації цих частин і способиїх з'єднання в секреті. Навпаки, принципи конструкції IBM PC булидоступні всім бажаючим. Цей підхід, що називається принципом відкритійархітектури, забезпечив приголомшливий успіх комп'ютера IBM PC, хоча й позбавивфірму IBM можливості одноосібно користуватися плодами цього успіху. Ось яквідкритість архітектури IBM PC вплинула на розвиток персональнихкомп'ютерів:

1. Перспективність і популярність IBM PC зробила вельмипривабливим виробництво різних комплектуючих та додатковихпристроїв для IBM PC. Конкуренція між виробниками призвела доздешевлення комплектуючих та пристроїв.

2. Дуже скоро багато фірм перестали задовольнятися роллювиробників комплектуючих для IBM PC і почали самі збирати комп'ютери,сумісні з IBM PC. Оскільки цим фірмам не потрібно нести величезнівитрати фірми IBM на дослідження і підтримку структури величезної фірми,вони змогли продавати свої комп'ютери значно дешевше (іноді в 2-3рази) аналогічних комп'ютерів фірми IBM. Сумісні з IBM PC комп'ютериспочатку стали зневажливо називали «клонами», але ця кличка не прижилася,так як багато фірм-виробників IBM PC-сумісних комп'ютерів сталиреалізовувати технічні досягнення швидше, ніж сама IBM. 3. Користувачіотримали можливість самостійно модернізувати свої комп'ютери таоснащувати їх додатковими пристроями сотень різних виробників.

Все це привело до здешевлення IBM PC-сумісних комп'ютерів істрімкого поліпшення їх характеристик, а отже, до зростання їхпопулярності.