Поколения ЭВМ

Поколения ЭВМ

Файл : referat.doc (размер : 193,024 байт)

РЕФЕРАТ

по предмету:

Основы информатики и вычислительной техники

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ

Выполнил: ученик 9 «В»

класса, с.о.ш. №32

Кутузов Михаил

Астрахань, 2004 г.

За относительно небольшой период своего развития ЭВМ прошли путь нескольких поколений. Каждое поколение ЭВМ характеризуется определенной сово​купностью логической организации (архитектуры) и используемой конструктивно-технологической (глав​ным образом элементной) базы.

Основным элементом ЭВМ первого поколения была электронная лампа. Промышленный выпуск и эксплуатация таких ЭВМ начались в 50-х го​дах. К первому поколению относятся отечественные ЭВМ БЭСМ-1, БЭСМ-2, «Урал-1», «Урал-2», «Стрела», М-2, М-3, «Минск-1», М-20 и другие, ориентирован​ные в основном на решение научно-технических задач.

Рис. 1. Электронная вычислительная машина первого поколения БЭСМ-2

Машины первого поколения были весьма гро​моздки, потребляли большое количество энергии и имели невысокую надежность. Их производитель​ность не превышала 10—20 тыс. оп/с, а емкость основной памяти — 4 К машинных слов (где К = 210 = 1024). В ЭВМ первого поколения, по существу, не было системы программного обеспечения. Про​граммирование было детализировано до уровня ма​шинных команд и выполнялось пользователями на машинном языке данной ЭВМ. Пользователь также осуществлял ввод и отладку программ, обеспечивал управление вычислительным процессом при возникно​вении непредвиденных или недопустимых ситуаций.

Несмотря на указанные недостатки, ЭВМ первого поколения продемонстрировали определенные возмож​ности для автоматизации вычислительных работ, в частности в области космических исследований, ядерной физики и др., способствовали накоплению опыта по применению ЭВМ в других отраслях народ​ного хозяйства.

В конце 50-х годов появились отечественные ЭВМ второго поколения. Их элементной базой стали полупроводниковые приборы — транзисторы, что позволило существенно повысить производитель​ность и надежность ЭВМ при одновременном уменьше​нии ее габаритных размеров, массы и потребляемой мощности.

В ЭВМ второго поколения широко исполь​зовался печатный монтаж, при котором необходимые электрические соединения между элементами созда​вались вытравливанием фольги, нанесенной на изо​ляционный материал.

В СССР были созданы различные по назначению и возможностям полупроводниковые ЭВМ второго поколения, в том числе БЭСМ-4, «Урал-14», «Урал-16», Минск-22», «Минск-32», М-220, М-222, «Мир», «Раздан», «Наири» и многие другие. Производитель​ность этих ЭВМ не превышала 50—100 тыс. оп/с, а емкость основной памяти — 32 К машинных слов. Среди машин второго поколения особо выделяется БЭСМ-6 с производительностью около 1 млн. оп/с и емкостью основной памяти до 128 К машинных слов.

В машинах второго поколения получило также развитие программное обеспечение, в частности заро​дилось так называемое системное программирование, позволившее установить определенное взаимодействие между разрозненными наборами различных программ в процессе их выполнения. Комплексы таких систем​ных программ были первоначально названы операционными системами.

Рис. 2. ЭВМ второго поколения (Мир)

Для повышения производительно​сти труда программистов стали применяться различ​ные алгоритмические языки (Алгол, Фортран и др.), а также библиотечные наборы стандартных программ. В результате развития средств программного обеспе​чения значительно расширилась сфера применения вычислительной техники, появились ЭВМ не только для научно-технических расчетов, но и для решения планово-экономических задач, управления различными производственно-технологическими процессами и т. д.

Последующее интенсивное развитие радиоэлектро​ники привело в 60-х годах к созданию интегральных схем (ИС), а на их основе — к разработке ЭВМ третьего поколения. Интегральная схема является функционально законченным блоком, экви​валентным по своим логическим возможностям доста​точно сложной транзисторной схеме. Она представляет собойпластину полупроводникового материала (обычно кремния), в поверхностном слое которой методами микроэлектронной технологии формируются области, выполняющие функции транзисторов, диодов, резисторов и других компонентов схемы.

ЭВМ третьего поколения характеризуются значи​тельным увеличением производительности и емкости памяти, существенным повышением надежности и вме​сте с тем уменьшением потребляемой мощности, массы и занимаемой площади. Конструктивно машины третьего поколения состоят из типовых элементов и узлов, обеспечивающих высокую плотность компоновки, необходимую помехозащищенность, а, также устой​чивость к механическим и климатическим воздей​ствиям.