ПЕРШЕ ПОКОЛІННЯ
Обчислювальна потужність становила всього кілька тисяч операцій за секунду. Наприклад, на такі операції як додавання та віднімання було потрібно кілька секунд, на ділення та множення – до декількох десятків секунд, на обчислення логарифма або тригонометричної функції – більше хвилини. Об’єм оперативної пам’яті становив від 512 до 2048 байт. Пам’яттю були трубки, які заповнювались ртуттю, а кристали поширювалися по трубці та зберігали інформацію. Під кінець першого покоління та на початку другого стали випускати пам’ять на магнітних сердечниках.
Елементною базою комп’ютерів цього покоління були: електромеханічні реле, які швидко ламалися та створювали сильний шум у виробничому цеху, термін служби електронно-вакуумної лампи не перевищував кілька місяців (а їх у машині були десятки тисяч).
ЕОМ першого покоління були повністю програмувальні машини, що їх і відрізняло від арифмометрів та калькуляторів. Але програмувати на таких комп’ютерах було досить складно. Оскільки не було мов високого та низького (асемблер) рівня. Всі інструкції для комп’ютера подавали в машинному коді, тому щоб працювати на такому комп’ютері потрібно було бути не тільки професійним програмістом, але й досвідченим інженером-електронщиком. Програмувалася машина шляхом зміни положення перемикачів і тумблерів на її лицьових панелях, які були майже на всьому корпусі машини.
В ЕОМ першого покоління реалізували фундаментальні принципи побудови обчислювальних машин. Один з найбільших недоліків цих комп’ютерів – непогодженість швидкодії арифметично-логічного пристрою, керуючого пристрою та оперативної пам’яті через різну елементну базу.
Вся швидкодія визначалася самим повільним елементом – внутрішньою пам’яттю, яка знижувала загальну ефективність. Під час першого покоління намагалися виправити цей недолік за рахунок асинхронної роботи компонентів. Було введено поняття буферу, коли передані дані копіювалися в буфер, звільняючи пристрій для наступних операцій. Уже тоді для роботи пристрою введення/виведення використовувалася власна пам’ять.
Ще один недолік машин першого покоління – дані машини розроблялися для виконання конкретних арифметичних задач, які досить трудомістко було розв’язувати.
Першою працюючою машиною з архітектурою фон Неймана була манчестерська «Baby» (рис. 2) – Small-Scale Experimental Machine (Мала експериментальна машина), створена у Манчестерському університеті в 1948 р.; в 1949 р. створено комп’ютер «Манчестерський Маrk-I», який був повноправною системою, із трубками Уільямса та магнітним барабаном в якості пам’яті, а також з індексними регістрами. Іншим претендентом на звання «перший цифровий комп’ютер зі збереженою програмою» став «EDSAC», розроблений і сконструйований у Кембриджському університеті. Запрацювавши менш ніж через рік після «Baby», його уже можна було використовувати для вирішення реальних задач. Насправді, «EDSAC» був створений на основі архітектури комп’ютера «EDVAC», спадкоємця «ENIAC». На відміну від «ENIAC», який використовував паралельну обробку, «EDVAC» мав єдиний обробний блок.
Перший універсальний програмувальний комп’ютер у континентальній Європі був створений командою вчених під керівництвом Сергія Олексійовича Лебедєва з Київського інституту електротехніки СРСР. ЕОМ «МЕОМ» (Мала електронна лічильна машина) запрацювала в 1951 р. Вона містила близько 6 000 електровакуумних ламп і споживала 15 кВт. Машина могла виконувати близько 3 000 оп/с. Іншою машиною того часу була австралійська «CSIRAC», що виконала свою першу тестову програму в 1949 р.
В 1951 р. почав працювати комп’ютер «LEO I», який став регулярно використовуватися для рутинної офісної роботи.
У червні 1951 р. «UNIVAC І» установили у Бюро перепису населення США. «UNIVAC» був першим серійним комп’ютером; всі його попередники виготовлялися в одиничному екземплярі. Комп’ютер складався з 5 200 електровакуумних ламп, і споживав 125 кВт енергії. Використовувалися ртутні лінії затримки, що зберігають 1000 слів пам’яті, кожне по 11 десяткових цифр плюс знак (72-бітні слова). На відміну від машин «IBM», які оснащуються пристроєм уведення з перфокарт, «UNIVAC» використовував уведення з металізованої магнітної стрічки стилю 1930-х рр., завдяки чому забезпечувалася сумісність із деякими існуючими комерційними системами зберігання даних. Іншими комп’ютерами того часу використовувалося високошвидкісне уведення з перфострічки та уведення/виведення з використанням більш сучасних магнітних стрічок.
Першою серійною ЕОМ в СРСР стала «Стріла», створена в 1953 р. на Московському заводі обчислювально-аналітичних машин. «Стріла» відноситься до класу великих універсальних ЕОМ із трьохадресною системою команд. ЕОМ мала швидкодію 2000-3000 оп/с. В якості зовнішньої пам’яті використовувалися два накопичувачі на магнітній стрічці ємністю 200 000 слів, об’єм оперативної пам’яті – 2 048 комірок по 43 розряди. Комп’ютер складався з 6 200 ламп, 60 000 напівпровідникових діодів і споживав 150 кВт енергії.
В 1955 р. Моріс Уілкс винаходить мікропрограмування, принцип, який пізніше буде широко використовуватись в мікропроцесорах комп’ютерів. Мікропрограмування дозволяє визначати або розширювати базовий набір команд за допомогою убудованих програм (мікропрограма або firmware).
В 1956 р. «IBM» уперше продає пристрій для зберігання інформації на магнітних дисках – RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Він використовує 50 металевих дисків діаметром 24 дюйми, по 100 доріжок з кожної сторони. Пристрій зберігав до 5 МБайт даних і коштував по 10 000 $ за МБайт. (В 2006р., подібні пристрої зберігання даних – жорсткі диски – коштують близько 0,001 $ за Мбайт.)
Немає коментарів:
Дописати коментар