В настоящий момент в мире официально существует пять поколений ЭВМ. Сразу хочу заметить, что говоря о поколениях, специалисты имеют в виду исторические этапы развития электронно-вычислительных машин (ЭВМ) от самых первых образцов и до ультра-современных образцов. Потому, такое разделение на поколения ЭВМ весьма условное. Тем не менее оно существует и его принято придерживаться в современном мире электроники.
Содержание
Первое поколение ЭВМ
ЭВМ первого поколения — это ламповые вычислительные машины конца 40-х — начала 50-х годов XX века. Их элементная база основывалась на работе электровакуумных ламп, диодов и триодов. Такие электронные вычислительные машины были ну очень объёмными и громоздкими, так как содержали внутри себя тысячи ламп и потому занимали большие площади в сотни квадратных метров. Понятно, что и электроэнергию такие аппараты потребляли гигантскую — сотни и сотни киловатт.
Одной из первых и, пожалуй, самой знаменитой была ЭВМ ENIAC, представлявшая собой огромный по объему агрегат, содержавший аж 18 тысяч электровакуумных ламп. Потребление этой машины — около 150 киловатт электроэнергии. Длина аппарата — более 30 метров.
У ЭВМ ENIAC первого поколения не было не то что клавиатуры или мыши, но даже отсутствовал монитор. Быстродействие 2-3 тысячи операций в секунду, на последних моделях — до 10-20 тысяч операций в секунду. Оперативная память — до 2048 машинных слов длиной в 48 двоичных знаков, то есть до 2 КБ.
Для ввода программ и данных для их работы применялись специальные перфоленты. Позже их заменили на перфокарты.
Для чего использовались такие агрегаты? В основном их область использования — расчёты: научные или инженерные. Обработка больших объемов данных тогда ещё не проводилась. Пользователями и операторами были математики-программисты.
Второе поколение ЭВМ
В 1949 году создали первый транзистор, а уже в конце 50-х начале 60-х годов XX века именно транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения. Благодаря этому вычислительные машины стали гораздо компактнее, проще и надежнее. Только представьте — один транзистор заменял 40 ламп! Думаю понятно, что ещё и энергопотребление значительно снизилось. А вот быстродействие и объем внутренней памяти — выросли! В это же время появились первые носители данных — устройства, использующие внешнюю магнитную память: магнитные барабаны и накопители на магнитных лентах.
С появлением ЭВМ второго поколения появились и первые языки программирования высокого уровня: ФОРТРАН, КОБОЛ, АЛГОЛ. Составление программ стало проще, понятнее, а главное — универсальнее! Написание программы перестало зависеть от конкретной модели вычислительной машины.
В 1958 году была создана машина М-20, которая могла выполнять аж 20 тысяч операций в секунду. На тот момент это была самая мощная ЭВМ в Европе. Она занимала площадь 170–200 кв. метров, потребляла 50 кВт энергии и имела 4 КБ оперативной памяти. Позже появились ещё ряд самых известных ЭВМ второго поколения: М-220, М-222, БЭСМ-ЗМ, БЭСМ-4.
Третье поколение ЭВМ
В 1959 г. изобрели метод создания новых микросхем, содержащих на одной пластине сами транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Полученные таким образом микросхемы стали называться интегральными схемами, а позже — чипами. Изобретение интегральных схем положило начало дальнейшему уменьшению компьютеров до миниатюрных размеров. Плотность транзисторов на единице площади интегральной схемы увеличивалось каждый год приблизительно вдвое.
Третье поколение ЭВМ снова ознаменовалось использованием новой элементной базы – интегральных схем и «увидело свет» во второй половине 60-х годов ХХ века, когда американская фирма IBM выпустила новую вычислительную машину IBM-360. Позднее появились машины серии IBM-370.
Параллельно с этим в СССР в 70-х годах начался выпуск своих машин по образцу IBM 360/370. Это была серия ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ) . Скорость работы самых мощных моделей EC ЭВМ достигала уже нескольких миллионов операций в секунду. Так же стоит отметить ещё две широко известные машины того времени: БЭСМ — 6 с производительностью 1 млн. операций в секунду и «Эльбрус», с производительностью 10 млн. операций в секунду.
Кроме того, третье поколение ЭВМ ознаменовалось появлением нового типа внешних запоминающих устройств – магнитные диски. В 1968 году была изобретена первая компьютерная мышь. А ещё 29 октября 1969 года прошла проверка работы самой первой глобальной военной компьютерной сети — ARPANet, связывающей исследовательские лаборатории на
территории США. Этот день является днём рождения Интернета.
Четвёртое поколение ЭВМ
Успехи в развитии привели к появлению в электроники новой элементной базы — больших интегральных схем. Их особенность в том, что на одном кристалле размещается несколько десятков тысяч электрических элементов.
В 1971 году американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора, что стало по сути революцией в электронике.
Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода и внешним накопителем (устройством памяти), инженеры получили новый тип компьютера: микро-ЭВМ, который как раз и относится к электронным вычислительным машинам четвертого поколения. Наибольшее распространение получили персональные компьютеры (PC или ПК). Их появлению мы обязаны двум прекрасным специалистам — Стиву Джобсу и Стиву Возняку, создавшим в 1976 году первый серийный ПК Apple-1. В 1977 году был выпущен второй компьютер — Apple-2.
А с 1980 года на рынке ПК появилась продукция американской компании IBM. Эти устройства надолго стали лидерами продаж! Архитектура IBM PC стала фактически международным стандартом на профессиональные компьютеры. Многие историки сравнивают появление персональных компьютеров сопоставимым по важности с появлением книгопечатания.
С развитием ЭВМ четвёртого поколения появилась и новая наука о методах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с помощью ПК – информатика.
Пятое поколение ЭВМ
Ну вот мы и подошли к современному уровню развития электроники и технологий! Пятое поколение ЭВМ получило своё начало ещё в 90-х года XX-века и развивается до сих пор. Результатом должен стать не просто суперкомпьютер, а компьютер с искусственным интеллектом. Огромные усилия в разработке были предприняты США и Японией. В последнее десятилетие к разработкам присоединились и специалисты из России и Китая. Но даже несмотря на огромные шаги в развитии нейросетей и кибернетики, до требуемого результата ещё далеко.
К сожалению, развитие ЭВМ пятого поколения может нести и ряд достаточно важных рисков, связанных с развитием искусственного интеллекта. Ряд инженеров и учёных имеют веский повод полагать, что искусственный интеллект может выйти из-под контроля человека. А это может не просто принести огромные убытки и потери, но и привести к непоправимым для цивилизации последствиям! Но, будем надеяться на лучшее!!!