История персонального компьютера 4 поколение

Размещено на http://www.allbest.ru/

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

В Г. ТОБОЛЬСКЕ

Факультет истории, экономики и управления

кафедра информатики и МП.

Реферат на тему:

История персонального компьютера 4 поколение

Выполнила студентка

2 курса очной формы обучения

Марчук Ю.З.

Преподаватель:

Касолапова Н.М.

Тобольск, 2014

ВВЕДЕНИЕ

На первой странице в истории компьютеров, подключенных к имени французского философа, писателя, математика и физика Блеза Паскаля. В 1641 он построил механический калькулятор, который позволял складывать и вычитать числа. В 1673 г. выдающийся немецкий ученый Готфрид Лейбниц построил первую счетную машину, способную механически выполнять все четыре арифметических действия. Ряд наиболее важных механизмов, которые использовались до середины ХХ века. По типу машины Лейбница можно отнести все машины, в частности, и первый компьютер, выполняет умножение так же многократное сложение, деление и вычитание. Главное преимущество этих машин выше, чем у человека, скорость и точность расчетов. Их создание продемонстрировала принципиальную возможность механизации интеллектуальной деятельности человека. Появление компьютера или компьютеров, один из существенных взять современную научно-техническую революцию. Широко распространенные компьютеры привели к тому, что все больше и больше людей познакомились с основами вычислительной техники и программирования постепенно превратился в элемент культуры. Первые электронные компьютеры появились в первой половине ХХ века. Они могли бы сделать гораздо больше механических калькуляторов, которые только складывать, вычитать и умножать. Он имел электронные машины, способные решать сложные задачи. В программировании, есть своего рода периодизации развития электронных вычислительных машин. Компьютер отнести к конкретной генерации, в зависимости от типа основных элементов, используемых в нем, или технологии для их производства. Очевидно, что с точки зрения генерации граничного времени сильно размытой, так как один и тот же момент, практически любой тип компьютера произведены. С каждым новым поколением повышенной скорости, снижение энергопотребления и вес компьютеров, повышенную надежность. В то же время увеличили свои "умные" возможности - способность "понимать" права и предоставить ему эффективное средство получить доступ к компьютеру.

Цель: проанализировать историю персонального компьютера 4 поколения

Задачи: охарактеризовать историю развития

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КОМПЬТЕРОВ 4 ПОКОЛЕНИЯ

Четвертое поколение - это поколение компьютерной техники, разработанной после 1970 года. Элементная база компьютеров - большие интегральные схемы. Машины, предназначенные для резкого повышения производительности труда в науке, бизнесе, управлении, здравоохранении, и в повседневной жизни. Высокая степень интеграции повышает плотность компоновки электронной аппаратуры, повысить его надежность, что приводит к увеличению производительности компьютера и снизить его стоимость. Это имеет существенное влияние логической структуры (архитектура) для компьютера и его программного обеспечения. Более тесной становится связь структуры соединения машины и ее программного обеспечения, особенно операционной системы (или монитор) набор программ, которые организуют непрерывную работу машины без вмешательства человека. Впервые стал крупномасштабных интегральных схем (LSIs), они соответствуют питания около 1000 IP. Это привело к снижению стоимости производства компьютеров. В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма (0,635). БИСы уже применялись уже в таких компьютерах, как "Иллиак", "Эльбрус" и "Макинтош".

Производительность этих машин в тысячу миллионов операций в секунду. Объем оперативной памяти увеличен до 500 миллионов бит. В таких машинах можно запустить несколько команд над несколькими наборами операндов. Программное обеспечение для маленьких компьютеров был довольно элементарным, но к 1968 г. появились первые коммерческие операционные системы реального времени, специально разработанных языков программирования высокого уровня и кросс системы.

Все это обеспечило доступность малых машин для широкого круга применений. Сегодня вряд ли можно найти такой отрасли, в которой эти машины будут в той или иной форме. Их функции в производстве очень многообразны, так что вы можете указать простые системы сбора данных, автоматического испытательного оборудования, систем управления технологическими процессами. Следует подчеркнуть, что управляющий компьютер все чаще вторгается в область коммерческой обработки данных, где применяется для решения коммерческих задач. С точки зрения структуры этой машины системы нескольких поколений и многомашинные, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Объем оперативной памяти порядка 1 - 64 Мб. Повышение производительности компьютеров и только появление многомашинных система позволила реализовать такие новые задачи, которые были довольно сложными и часто приводит к неразрешимым проблемам при их программной реализации. Говоря о " кризиса программного обеспечения". Тогда эффективные методы разработки программного обеспечения. Создать новые программные продукты теперь все чаще на основе методов планирования и специальных методах программирования. Для этого поколения в ES: ЕС -1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065 " Уровень 2 ", -1036, -1046, -1066, СМ- 1420, -1600, - 1700 все персональные компьютеры "МС Электроника 0501 ", " Электроника -85 ", " Искра- 226 " ЕС -1840, -1841, -1842 и др., а также другие типы и разновидности. По компьютеров четвертого поколения также включают многопроцессорный вычислительный комплекс "Эльбрус". "Эльбрус - 1K " имел скорость до 5,5 млн. операций с плавающей запятой в секунду, а объем оперативной памяти и 64 Мб. В "Эльбрус -2" Емкость до 120 млн операций в секунду, емкость оперативной памяти до 144 Мб или 16 кристаллов Mc (72 битное слово), максимальная емкость каналов ввода-вывода - 120 МБ с.

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) -- ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров, создав первые персональные компьютеры- IBM PC.

1.1 ОСНОВА ЭВМ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ

К четвертому поколению реализованы в СБИС такого нового компьютерного оборудования, как микропроцессоры и создана на основе их микро-ЭВМ. Микропроцессоры и микрокомпьютеры широко используются в устройствах и системах для автоматизации измерений, обработки данных и управления технологическими процессами в строительстве различных специализированных цифровых устройств и машин. Вычислительные возможности микро-ЭВМ было достаточно, чтобы создать на их основе в четвертом поколении компьютеров, по ряду нового спектакля и способ с использованием тип вычислительных устройств - персональных компьютеров, в настоящее время получает широкое распространение. В четвертом поколении компьютеров достигается еще более упростить человек-компьютер контактов, увеличивая уровень машинного языка, значительное расширение функциональности между устройствами (терминалами), используемого людей, чтобы общаться с компьютерами, начинается практическое осуществление голосовой связи с компьютером. Использование LSI позволяет инструментальные средства для реализации некоторых из особенностей операционных систем (аппаратной реализации компиляторов для языков программирования высокого уровня и т.д.), что помогает увеличить производительность машины.

Характеристика большой компьютер четвертого поколения является наличие нескольких процессоров, ориентированных на определенных операций или процедур для решения определенных классов задач. В рамках этого поколения многопроцессорные вычислительные системы с производительностью, несколько десятков и даже сотен миллионов операций в секунду. По тому же поколению и включают многопроцессорные системы управления высокой надежности с автоматическим изменением структуры (автоматическое изменение конфигурации). Примером больших компьютерных систем, которые должны быть отнесены к четвертому поколению, является сложной многопроцессорной "Эльбрус-2" с общей скоростью до 100 млн. операций / сек, с командной системы, недалеко от языков высокого уровня, стек организацию памяти.

1.2 МНОГОПРОЦЕССОРНЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС

"Эльбрус-1" Структура семьи многопроцессорных вычислительных систем включает в себя систему Эльбрус-1 с мощностью 1,5 млн. транзакций в секунду до 10 миллионов операций в секунду и высокоэффективной системы Эльбрус-2 с комбинированной скоростью более 100 млн. операций в секунду. Эльбрус-1 системы и Эльбрус-2 построен на тех же структурных принципах, их модули функционально идентичны, и их процессоры имеют ту же систему и те же команды на одной функций операционной системы (EOC).

"Эльбрус-2" Многопроцессорные системы (10 процессоров) вычислительный комплекс "Эльбрус-2" матрица ECL БИС, выпущен в 1985 году (В.С. Бурцев). Мощность 125 миллионов оп / с (MIPS), емкость памяти до 144 Мб или 16 кристаллов Mc (слово 72 бит), максимальная емкость каналов ввода-вывода - 120 Мб / с. Используется в Центре управления полетами, в области ядерных исследований (Арзамас-16, Челябинск-70) и на объектах Министерства обороны.

“EC-1045” 1979 - начало выпуска Казань модели ЕС -1045. Главный конструктор НА Кучукяном. Область применения: центры обработки данных предприятий, объединений, учреждений. Решение научно-технических экономических и информационно-логических задач.

Основные характеристики. Элементная база: интегральные схемы малого и среднего степень интеграции. Вместимость - 660 млн операций в секунду 800 тысяч операций. Всего каналы пропускной - 5 МБ / с. Объем буферной памяти, имеющей цикл 120 нс - 8 КБ. Оперативной памяти - 4,1 МБ.

Цикл оперативной памяти - 1,2 микросекунды. Ширина образца ОЗУ - 144 разряда. Ускоритель ускоряет 25 "длинные" операции аппарата. Возможность подключения процессора матрицу ЕС -2345. Средства прямого контроля для создания систем с двумя машины. Универсальный интерфейс для связи с внешними устройствами. Пять сочетаний с процессором блок мультиплексированных каналов с общей мощностью 5 Мб / с. Два встроенных адаптера канал - канал. Диски на съемный магнитный диск 29 и емкостью 100 МБ. Ленточные накопители с плотностью записи 32 и 64 импульсов на 1 мм. Автоматическая система мониторинга питания автоматического измерения программного обеспечения и стресс изменяет вторичные источники питания. Представить основную созданную область - 120 квадратных метров. Рабочая температура -5-40C. Мощность, потребляемая компьютером - 35 кВА.

“ЕС - 1035B” Электронно-вычислительные ЕС - 1035B, связанные с UCS "Range -2 ", предназначен для решения широкого круга научных, технических, экономических и других проблем, и может быть успешно использован в системах пакетной обработки общих данных в удаленных системах данных, разработанных в реальном -Time Systems. ЕС - 1035B доступна в Болгарии. Программное обеспечение EC -1035 может работать DOS операционной тип операционной системы OS ил ЕС ЕС. Последний работает наиболее эффективно в моделях UCS с большим количеством основной памяти (256 - 512Kbayt). Эта система обеспечивает работу в режиме одного программ и многозадачности с фиксированным или переменным числом задач. ОС ЕС планирует приоритеты задач в соответствии с установленными приоритетами и реализует динамическое распределение ресурсов. Тем не менее, серьезная машина работа не только с номерами, но с текстом. Для кодирования все цифры, буквы и специальные символы, необходимые для увеличения битный процессор. В результате, в 1972 году было восемь - i8008, а в 1974 был разработан i8080. Это восемь -разрядный микропроцессор был выполнен по технологии МОП (N -канальный МОП), и его тактовая частота не должна превышать 2 МГц. У него было большое разнообразие микрокоманд. Кроме того, это был первый микропроцессор, который мог делить числа. I8080 процессор оказала значительное влияние на дальнейшее развитие компьютерных технологий. Таким образом, история электроники пришли к созданию персональных компьютеров. Во второй половине 70-х годов. благоприятная ситуация для их появления на рынке. Был потребность в недорогих компьютеров, способных поддерживать одну рабочее место. Многие персональные компьютеры того времени были основаны на 8 - разрядных процессоров, таких как i8080 и его дальнейшего развития на Zilog Corporation - Z80. Стандартный операционная система для персональных компьютеров стала разработанная Digital Research CP / M (управляющая программа для микрокомпьютеров).

2. БОЛЬШИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

компьютерный техника микропроцессор персональный

Вы уже знаете, что электромеханические части счетные машины уступили вакуумные трубки, которые в свою очередь уступили транзисторов и недавно - ИС. Может создаться впечатление, что техническая компьютерные возможности были исчерпаны. Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вернемся к началу 70-х годов. Развитие микроэлектроники привело к созданию возможностей для размещения на один монокристалл тысяч интегральных схем. Таким образом, уже в 1980 году, Процессор маленький компьютер стало возможным разместить на хрусталь, площадью всего в четверть квадратного дюйма (1,61). Началась эпоха микрокомпьютеров. Это в 10 раз третьего поколения компьютеров производительность интегральной схемы в 1000 - скорость компьютеров транзисторов второго поколения и 100000 раз - производительность первого поколения компьютера с трубками. Кроме того, почти 40 лет назад компьютеров, таких Yunivak стоить около 2,5 млн. Долларов США. Сегодня компьютеры значительно более высокую скорость, более особенны, более высокая надежность, значительно ниже. Размер и проще в эксплуатации стоит около $ 2000. Каждые 2 года стоимость компьютера уменьшается примерно в 2 раза. Очень важную роль в развитии компьютеров теперь играли два гигантских фирм: Microsoft и Intel. Первый из них имел большое влияние на развитие компьютерная программа, второй является самым известным за его ей лучше изготавливается микропроцессоры. Все современные компьютеры основаны на комплексов (систем) интегральные схемы (ИС). Электронный чип под названия интегрированы, если ее компоненты и соединения между ними выполнены в цикле одного процесса на единой базе и имеют общую герметизацию и механическую защиту. Каждый чип представляет собой, миниатюрный электронная схема формируется в полупроводниковом кристалле слоев: кремний, германий и т.д. Структура микропроцессорных наборов включены различные типы чипов, но они должны быть одного типа связей между модулями, на основе стандартизации параметры сигнала из взаимодействия (амплитуды, полярности, длительность импульса и т. д.). Основа набор, как правило, крупномасштабные интегральная схема (БИС) и очень большой интегральных схем (СБИС). В ближайшее время следует ожидать ультра IP (Ubisi). Кроме того, они обычно используются чипы с малого и среднего масштаба интеграции (ICI). Функционально, чип может соответствовать узел устройства или блока, но каждый из них состоит из комбинации простых логических элементов, реализующих функции формировании, преобразования, хранения сигналы и т.д.

3. ПОЯВЛЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРОВ

С появлением микропроцессоров, связанных с одним из самых важных событий в истории вычислительной техники - создание и использование микрокомпьютеров. Существенное отличие от своих предшественников микрокомпьютеров являются их малые размеры (размеры отечественного телевидения) и сравнительный дешевизна. Это первый тип компьютеров, которые появились в розничной продаже. Самый популярный вид компьютера сегодня персональные компьютеры. Начиная широкие продажи персональных компьютеров, связанных с именами Работа и ЦБ Возняк, основатели компании "Apple Computer" (Apple Computer), которая с 1977 года наладил выпуск персональных компьютеров "Apple". С 1982 года IBM выпустила персональный компьютер модели, которая стала эталоном в течение долгого времени - IBM PC (Personal Computer). Компания придерживается принципа открытой архитектуры и модульной автобусной компьютера (любой производитель может устанавливать свои компоненты на компьютер). Скорость до нескольких десятков миллионов операций в секунду, оперативная память емкостью около 1 - 64 МБ. Наиболее важным критерием концептуально, с помощью которого четвертое поколение компьютеров может быть отделена от компьютеров третьего поколения, в том, что бывший разработан на основе эффективного использования современных языков программирования и упростить процесс программирования для проблемного программиста. В том, что касается аппаратных средств, они характеризуются широким использованием технологии IP и устройств памяти высокоскоростных. Наиболее известная серия четвертого поколения компьютеров можно считать IBM/370, который в отличие от не менее известных серии IBM/360 третьего поколения, имеет более развитую систему команд и более широкое использование микро. В старых моделях 370 серии блока была реализована виртуальная память, что позволяет создать видимость для пользователей неограниченные ресурсы оперативной памяти. Существует еще одна линия в развитии четвертого поколения компьютеров. Этот суперкомпьютер. Машины этого класса имеют производительность сотни миллионов и миллиарды операций в секунду. Первый четвертого поколения суперкомпьютер был американский автомобиль ILLIAK-4, она появилась на CRAY, кибер и т.д. Среди отечественных автомобилей этой серии является многопроцессорный вычислительный комплекс Эльбрус. Разработка таких компьютерных систем происходит на пути, чтобы увеличить количество процессоров и их производительность. Современные многопроцессорные вычислительные системы включают десятки тысяч процессоров. Их выступление в сотни миллиардов операций в секунду.

Современные компьютеры превосходят предыдущие поколения компактный, огромные возможности и доступность для различных категорий пользователей. Основные технические характеристики современного персонального компьютера процессора (скорость - тактовая частота, скорость передачи данных), операционного и внешней памяти (память, скорость доступа к памяти и т.д.), видео-памяти, ввода-вывода сооружения, коммуникации, и т.д.

· Это очень важно правильно выбрать конфигурацию компьютера:

· Основной тип микропроцессора и материнской платы;

· объем основной и внешней памяти;

· диапазон внешних устройств памяти;

· типы системных и локальных интерфейсов;

· тип видео адаптера и монитора;

· типы клавиатуры, принтера, манипулятора, модем и т.д.

Наиболее важной характеристикой является производительность компьютера. Основные факторы, увеличивающие производительность вашего ПК являются:

увеличить тактовую частоту; увеличить битный микропроцессор; увеличение внутреннего частотой микропроцессора; конвейерная операций в микропроцессоре и имеющий кэш команд; увеличить число регистров памяти микропроцессора; присутствие и количество кэш-памяти; возможность виртуальной памяти; наличие математическим сопроцессором; процессор OverDrive наличие; истема пропускная способность шины и локальной шины; оперативной памяти и ее производительность; скорость езды жестких магнитных дисков; пропускная способность интерфейса локальный диск; кэширование организация дискового пространства; память видеокарты и пропускная способность;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нам удалось проанализировать историю развития персонального компьютера 4 поколения. Мы выявили, какие основы ЭВМ и их особенности. Систематизировали изученный материал о логических и цифровых устройствах. Также, мы выявили, что в настоящее время электроника развивается очень стремительно, т.к. она определяет прогресс во многих отраслях науки и техники. Огромная роль во всем этом отводится интегральной электронике. Каждый год создаются все новые и новые микросхемы, улучшаются их характеристики и параметры. Уже созданы большие интегральные схемы с количеством полупроводниковых элементов более 4 миллионов на одном кристалле. Существуют АЦП с разрядностью 24. Совершенствуются сигнальные микропроцессоры и интегральные схемы, в которых объединены первичные преобразователи информации со схемами электронного обрамления. Однако развитие интегральной электроники сталкивается с рядом принципиальных проблем, обусловленных предельными возможностями интегральной электроники ее быстродействия. Важнейшей проблемой является проблема меж соединений элементов в интегральных схемах, ограничивающих их быстродействие за счет паразитных параметров. Одним из возможных путей дальнейшего развития электроники может являться использование динамических неоднородностей в качестве носителя информации при обработке больших массивов. Развитие цифровой электроники не стоит на месте, создаются все новые и новые устройства, совершенствуются старые.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аксененко А.Г., Шурагин И.И. Микросхемотехника. - М., Радио и связь, 2009. - 497 с.

2. Антонова О.А., Глудкина О.П. и др. Электроника и основы электроники. /Под ред. О.П. Глудкина. - М., Высшая шко ла, 2008. - 445 с.

3. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. - М., Высшая школа, 2008. - 622 с.

4. Евреинов Э.В. и др. Цифровая и вычислительная техника. - М., Радио и связь, 2008. - 420 с.

5. Ногин В.Н. Аналоговые электронные устройства. - М., Радио и связь, 2008. - 300 с.

6. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая

электроника. - М., Радио и связь, 2010. - 768 с.

7. Остапенко Г.С. Усилительные устройства. - М., Радио и связь, 2009. - 399с.

8. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой электроники. - М.,

Энергоатомиздат, 2008. - 320 с.

9. Титце У., Шеик К. Полупроводниковая схемотехника. / Пер. с англ. - М., Мир, 2009. - 512 с.

10. Цифровые и аналоговые микросхемы. Справочник. / Под редакцией С.В. Якубовского. - М., Радио и связь, 2011. - 496 с.

11. Электронные устройства [электронный ресурс] -http://slbazhenova.narod.ru/ss/texts/ls1.html

12. Системы счисления и аналоговые устройства [электронный ресурс] -http://www.retropc.info/info/pages/6/index.shtml

Размещено на Allbest.ru