История развития компьютера. Первые компьютеры.

История развития вычислительной техники начинается с глубокой древности. Одним из первых средств счета  были китайские счеты суан-пан, в основе счета лежала не десятка, а пятерка.

Древнегреческий абак.

Римляне усовершенствовали  абак, перейдя от деревянных досок, песка и камешков к мраморным  доскам с выточенными желобками  и мраморными шариками.

Наконец, русские  счеты, которые до сих пор пытаются конкурировать с современной вычислительной техникой.

Прошло много лет, прежде чем появилась первая счетная  машина, которую в 1642 году изобрел  французский математик Блез Паскаль. Эта машина была построена на основе зубчатых колес и могла суммировать десятичные числа. Сам Паскаль высказался о машине так: "арифметическая машина производит действие, приближающееся к мысли больше, чем все, что делают животные".

Первую арифметическую машину, выполняющую все четыре арифметических действия, создал в 1673 году немецкий математик Лейбниц. Эта арифметическая машина послужила прототипом арифмометров, которые начали производиться серийно с 1820 года и использовались вплоть до 60-х годов 20 столетия.

Одновременно с  широким распространением арифмометров появилась идея создания универсальной программируемой счетной машины, выдвинутая в 1823 году английским математиком Чарлзом Беббиджем. Задуманный им проект машины содержал все основные устройства вычислительных машин: память, арифметическое устройство и устройство управления, устройство ввода и устройство печати.

Проект этой машины реализовывался 70 лет, но его воплощение так и не было завершено. Однако вычислительные программы для этой машины были созданы. Их составила дочь Джона Байрона герцогиня Ада Лавлейс, которая по праву считается первой женщиной-программистом. В ее честь назван язык программирования Ада.

Из-за сложности и  механического износа деталей проект Беббиджа, опережавший технические  возможности своего времени, так  и остался нереализованным. И  только через 100 лет, в 40-х годах 20 века, удалось создать программируемую счетную машину на основе электромеханических реле. При пректировании электромеханических счетных машин использовался аппарат математической логики.

В 40-е годы начался  бурный прогресс научных и технических новшеств в промышленности и в вычислительной технике. Не успели начать серийно выпускать электромеханические счетные машины, как появились первые ЭВМ (электронная вычислительная машина), в которых логические элементы были реализованы на основе радиоламп.

Первая электронная  вычислительная машина "ЭНИАК" была создана в США после второй мировой войны, в 1946 году. В группу создателей этой первой ЭВМ входил один из самых выдающихся ученых 20 века - Джон фон Нейман. Благодаря его идеям современные ЭВМ состоят из процессора, арифметического устройства, устройств ввода-вывода и памяти для хранения данных и программ.

Одновременно над  проектами электронных вычислительных машин работали в Англии, где первая универсальная ЭВМ появилась  в 1949 году, и в СССР, где первая электронно-вычислительная машина, получившая название МЭСМ (малая электронно-счетная машина), была разработана в 1950 году, а первая советская большая ЭВМ - БЭСМ появилась в 1952 году.

Первые компьютеры представляли собой очень большие  устройства. Для одного компьютера требовалась комната, внушительных размеров заставленная шкафами с электронным оборудованием. Компьютеры работали на электронных лампах, которые были больших размеров и к тому же немало стоили. В те времена компьютеры были доступны только крупным компаниям и учреждениям.

             
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Компьютеры обслуживал целый штат инженеров, необходимо было нужным образом подсоедитить многочисленные провода, на что уходило много  времени.

В 1948 г. былы изобретены транзисторы - миниатюрные электронные приборы, которые заменили в компьютерах электронные лампы, что в свою очередь позволило намного уменьшить габариты компьютеров. А с тех пор, как в середине 50-х годов были найдены очень дешевые способы производства транзисторов, появились компьютеры в сотни раз меньше ламповых компьютеров такой же производительности.

Единственная часть  компьютера, где транзисторы не смогли заменить электронные лампы, - это  блоки памяти, но там вместо ламп стали использовать изобретенные к  тому времени схемы памяти на магнитных сердечниках.

В середине 60-х годов  появились и значительно более  компактные внешние устройства для  компьютеров, что позволило фирме Digital Equipment выпустить в 1965 г. первый мини-компьютер PDP-8.  

          
 
 
 
 
 
 
 

Интегральные  микросхемы

Производство транзисторов было очень трудоемким процессом. Они  изготовлялись по отдельности, и  при сборке схем их приходилось соединять  и спаивать вручную. В 1958 г. Джек Килби  придумал, как на одной пластине полупроводника получить несколько  транзисторов.

В 1959 г. Роберт Нойс изобрел  более совершенный метод, позволивший  создавать на одной пластине и  транзисторы, и все необходимые  соединения между ними.

Такие электронные  схемы стали называться интегральными  схемами или чипами. Изобретение  интегральных схем стало главным шагом на пути к миниатюризации компьютеров.

В дальнейшем количество транзисторов, которое удавалось  разместить на единицу площади интегральной схемы, увеличивалось приблизительно вдвое каждый год. В 1968 г. фирма был  выпущен первый компьютер на интегральных схемах, а в 1970 г. фирма Intel начала продавать интегральные схемы памяти.

Тогда же был сделан еще один важный шаг на пути к персональному компьютеру - Маршиан Эдвард Хофф сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ. Так появился первый микропроцессор Intel-4004, который был выпущен в продажу в конце 1970 г. Конечно, возможности Intel-4004 были куда скромнее, чем у центрального процессора большой ЭВМ, он работал гораздо медленнее и мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации.

Но он продолжал  совершенствоваться и в 1973 г. фирма Intel уже выпустила 8-битовый микропроцессор Intel-8008, а в 1974 г. - его усовершенствованную  версию Intel-8080, которая до конца 70-х  годов стала стандартом для микрокомпьютерной индустрии.

Первоначально эти  микропроцессоры использовались только электронщиками-любителями и в различных  специализированных устройствах. Но в 1974 г. несколько фирм объявили о создании на основе микропроцессора Intel-8008 компьютера, т.е. устройства, выполняющего те же функции, что и большая ЭВМ. В начале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый компьютер Альтаир-8800, построенный на основе микропроцессора Intel-8080.

Несмотря на такие  недостатки, как маленькая оперативная память (всего 256 байт), отсутствие клавиатуры и экрана, его появление было встречено с большим энтузиазмом. В первые же месяцы было продано несколько тысяч комплектов машины.

Покупатели снабжали его дополнительными устройствами: монитором для вывода информации, клавиатурой, блоками расширения памяти и т.д. Вскоре эти устройства стали выпускаться другими фирмами.

В конце 1975 г. Пол Аллен и Билл Гейтс создали для компьютера "Альтаир" интерпретатор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и легко писать для него программы. Это облегчило обращение с компьютером и стало еще одной вехой на пути к популярности ПК.

Многие фирмы занялись производством персональных компьютеров. Стали издаваться периодические издания, посвященные вычислительным машинам. ПК стали продаваться с клавиатурой и монитором, спрос на них составил сотни тысяч штук в год. Росту объема продаж весьма способствовали многочисленные полезные программы, разработанные для деловых применений. Появились и коммерчески распространяемые программы, например в 1978г. появилась программа для редактирования текстов WordStar.

С помощью таких  программ стало возможно значительно эффективнее выполнять бухгалтерские расчеты, составлять документы и т.д. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчеты стало возможно выполнять не на больших ЭВМ или мини-ЭВМ, а на персональных компьютерах, что делало ПК выгодным и быстро окупаемым вложением капитала, так как они были значительно дешевле.

Рост спроса на персональные компьютеры 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 выпустить персональный компьютер.

Руководство фирмы  не рассматривало это как серьезный  проект, а всего лишь как мелкий эксперимент, нечто вроде одной из десятков по созданию нового оборудования. Чтобы не тратить на этот эксперимент слишком много денег, руководство фирмы позволило подразделению, ответственному за данный проект не конструировать персональный компьютер с нуля, а использовать блоки, изготовленные другими фирмами. И это подразделение сполна использовало предоставленный шанс.

В качестве основного микропроцессора  компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel-8088. Его использование позволило увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мбайтом памяти, в отличии от всех имевшиеся тогда компьютеров, которые были ограничены 64 Кбайтами. В компьютере были использованы и другие комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение было поручено разработать небольшой фирме Microsoft.

В августе 1981 г. новый компьютер под  названием IBM PC был официально представлен  широкой публике. Проблема состояла в том, что рынок потребителей настольных компьютеров отличался большим диапазоном запросов, и производство первых IBM PC не давало никакой уверенности в том, что компьютеры кто-то купит.

К удивлению многих, в том числе и самой фирмы IBM, люди покупали компьютеры. Покупали представители малого бизнеса и огромные корпорации. PC продавались так быстро, что IBM не могла просто произвести требуемое количество.

Через один-два года компьютер IBM PC занял ведущее место  на рынке, вытеснив модели 8-битовых  компьютеров. Фактически IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Сейчас такие компьютеры (совместимые с IBM PC) составляют около 90% всех производимых в мире персональных компьютеров.

Персональные компьютеры стали пользоваться огромным успехом  и были очень мощными компьютерами того времени. Логические и практические разработки, используемые в машине, установили стандарт для молодой индустрии. Дюжины производителей, начиная от отдельных лиц и кончая огромными корпорациями с многомиллиардным оборотом, создавали свои собственные версии PC, стараясь, чтобы их продукт по возможности был более совместим с оригиналом IBM.

С момента появления  первого компьютера прошло совсем немного  времени, а компьютерная индустрия  развилась и стала одной из основных отраслей экономики многих стран. Невозможно представить современную жизнь без компьютера. Он служит для множества целей - начиная с воспитания и обучения детей и заканчивая контролем над важнейшими военными объектами.

Трудно переоценить  роль, которую играет ЭВМ в нашей  жизни. Компьютерные разработки ведутся и по сей день и постоянно появляются новинки, которые позволяют усовершенствовать электронный мозг. 
 

Краткая история компьютера

 
 
 
ENIAC, 1946, должен был считать баллистические траектории во время Второй Мировой, однако война кончилась к тому вермени как его доделали.

 
 
 
SAGE, 1954, весил 300 тонн и предназначался для обсчета данных с радаров ВВС США в реальном времени.

 
 
 
NEAC 2203, 1960, первый японский компьютер  на транзисторах, использовался  для бизнес-задач.

 
 
 
IBM System/360, 1964, этот компьютер уже  мог решать задачи разной сложности  и в разных секторах — от  коммерческих до научных, в  частности самая старшая модель в линейке участвовала в обсчете траекторий миссий "Аполлон".

 
 
 
CDC 6600, 1964, самая быстрая ЭВМ своего  времени, ее скорость была побита  только 1969, компьютером разработанным тем же инженером Сеймуром Креем, который создал CDC 6600.