К какому периоду относится второе поколение компьютеров?

Обновлено: 21.11.2024

Ранние современные компьютеры обычно подразделяются на четыре "поколения". Каждое поколение отмечено улучшениями в базовой технологии. Эти усовершенствования в технологии были экстраординарными, и каждый прогресс приводил к снижению стоимости компьютеров, повышению их скорости, увеличению объема памяти и уменьшению размера.

Эта группировка по поколениям не является четкой и спорной. Многие изобретения и открытия, которые внесли свой вклад в современную компьютерную эру, не вписываются в эти строгие категории. Читателю не следует интерпретировать эти даты как строгие исторические границы.

Первое поколение (1945–1959)

Вакуумная лампа была изобретена в 1906 году инженером-электриком Ли Де Форестом (1873–1961). В первой половине двадцатого века это была фундаментальная технология, которая использовалась для создания радиоприемников, телевизоров, радаров, рентгеновских аппаратов и множества других электронных устройств. Это также основная технология, связанная с первым поколением вычислительных машин.

Первый действующий электронный компьютер общего назначения, получивший название ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер), был построен в 1943 году и использовал 18 000 электронных ламп. Он был построен на государственное финансирование в Инженерной школе Мура Пенсильванского университета, а его главными конструкторами были Дж. Преспер Эккерт-младший (1919–1995) и Джон У. Мокли (1907–1980). Он был почти 30,5 метров (100 футов) в длину и имел двадцать 10-значных регистров для временных вычислений. Он использовал перфокарты для ввода и вывода и был запрограммирован с помощью проводки на штепсельной плате. ENIAC мог выполнять вычисления со скоростью 1900 сложений в секунду. Он использовался в основном для расчетов, связанных с войной, таких как построение таблиц баллистических стрельб и расчетов, помогающих в создании атомной бомбы.

Колосс — еще одна машина, созданная в те годы для участия во Второй мировой войне. Британская машина, она использовалась для расшифровки секретных сообщений противника. Используя 1500 электронных ламп, машина, как и ENIAC, была запрограммирована с помощью проводки на плате.

Эти ранние машины обычно управлялись с помощью проводки на штепсельной плате или с помощью набора направлений, закодированных на бумажной ленте. Для некоторых вычислений потребуется одна проводка, в то время как для других вычислений потребуется другая. Таким образом, хотя эти машины были явно программируемыми, их программы не хранились внутри. Это изменится с развитием компьютера с хранимой программой.

Команда, работавшая над ENIAC, вероятно, первой осознала важность концепции хранимой программы. Некоторыми из людей, участвовавших в ранних разработках этой концепции, были Дж. Преспер Эккерт-младший (1919–1955), Джон У. Мокли (1907–1980) и Джон фон Нейман (1903–1957). Летом 1946 года в школе Мура был проведен семинар, на котором большое внимание было уделено разработке компьютера с хранимой в памяти программой. В этих обсуждениях приняли участие около тридцати ученых с обеих сторон Атлантического океана, и вскоре было построено несколько запрограммированных машин.

Один из участников семинара в Школе Мура, Морис Уилкс (1913 г. –), руководил британской командой, которая построила в Кембридже в 1949 году EDSAC (автоматический калькулятор электронного хранения с задержкой). С американской стороны команду возглавлял Ричард Снайдер. который завершил EDVAC (электронный автоматический компьютер с дискретными переменными) в школе Мура. Фон Нейман участвовал в разработке машины IAS (Институт перспективных исследований), которая была построена в Принстонском университете в 1952 году. Эти машины, хотя и использовали электронные лампы, были построены так, чтобы их программы можно было хранить внутри.

Другой важной машиной с хранимой программой этого поколения был UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer). Это была первая успешная коммерчески доступная машина. UNIVAC был разработан Эккертом и Мочли. В нем использовалось более 5000 электронных ламп и магнитная лента для хранения данных. Машина использовалась для таких задач, как бухгалтерский учет, расчет актуарных таблиц и прогнозирование выборов. В итоге было установлено 46 таких машин.

UNIVAC, запустивший свою первую программу в 1949 году, мог выполнять в десять раз больше операций сложения в секунду, чем ENIAC. В современных долларах UNIVAC стоил 4 996 000 долларов. Также в этот период был поставлен первый компьютер IBM. Он назывался IBM 701, и было продано девятнадцать таких машин.

Второе поколение (1960–1964)

По мере роста коммерческого интереса к компьютерным технологиям в конце 1950-х и 1960-х годах появилось второе поколение компьютерных технологий, основанное не на электронных лампах, а на транзисторах.

Джон Бардин (1908–1991), Уильям Б. Шокли (1910–1989) и Уолтер Х. Браттейн (1902–1987) изобрели транзистор в Bell Telephone Laboratories в середине 1940-х годов.К 1948 году для многих стало очевидно, что транзистор, вероятно, заменит вакуумную лампу в таких устройствах, как радиоприемники, телевизоры и компьютеры.

Одной из первых вычислительных машин на основе транзистора была Transac S-2000 корпорации Philco в 1958 году. Вскоре последовала IBM, выпустив IBM 7090 на базе транзистора. Эти машины второго поколения программировались на таких языках, как COBOL (Common Business Oriented). Language) и FORTRAN (Formula Translator) и использовались для решения широкого круга деловых и научных задач. Для хранения данных часто использовались магнитные диски и ленты.

Третье поколение (1964–1970)

Третье поколение компьютерных технологий было основано на технологии интегральных схем и распространялось примерно с 1964 по 1970 год. Джек Килби (1923– ) из Texas Instruments и Роберт Нойс (1927–1990) из Fairchild Semiconductor были первыми, кто разработал эту идею. интегральной схемы в 1959 году. Интегральная схема представляет собой единое устройство, содержащее множество транзисторов.

Возможно, самой важной машиной, созданной в этот период, была IBM System/360. Одни говорят, что эта машина единолично представила третье поколение. Это был не просто новый компьютер, а новый подход к проектированию компьютеров. Он представил единую компьютерную архитектуру для ряда или семейства устройств. Другими словами, программа, предназначенная для работы на одной машине в семье, может работать и на всех остальных. IBM потратила около 5 миллиардов долларов на разработку System/360.

Один из членов семейства, IBM System/360 Model 50, мог выполнять 500 000 добавлений в секунду по цене 4 140 257 долларов США в сегодняшних долларах. Этот компьютер был примерно в 263 раза быстрее ENIAC.

В третьем поколении компьютеров центральный процессор был построен с использованием множества интегральных схем. Только в четвертом поколении весь процессор размещался на одном кремниевом чипе размером меньше почтовой марки.

Четвертое поколение (1970–?)

Четвертое поколение вычислительной техники основано на микропроцессоре. В микропроцессорах используются технологии крупномасштабной интеграции (БИС) и очень крупномасштабной интеграции (СБИС), позволяющие размещать тысячи или миллионы транзисторов на одном кристалле.

Intel 4004 был первым процессором, построенным на одном кремниевом кристалле. Он содержал 2300 транзисторов. Построенный в 1971 году, он положил начало поколению компьютеров, история которых продолжается до наших дней.

В 1981 году IBM выбрала корпорацию Intel в качестве производителя микропроцессора (Intel 8086) для своей новой машины IBM-PC. Этот новый компьютер мог выполнять 240 000 сложений в секунду. Хотя этот компьютер намного медленнее, чем компьютеры семейства IBM 360, он стоил всего 4000 долларов в сегодняшних долларах! Такое соотношение цены и качества вызвало бум на рынке персональных компьютеров.

В 1996 году компьютер Pentium Pro корпорации Intel мог выполнять 400 000 000 операций сложения в секунду. Это было примерно в 210 000 раз быстрее ENIAC — рабочей лошадки Второй мировой войны. Машина стоила всего 4400 долларов США с поправкой на инфляцию.

Микропроцессорная технология теперь используется во всех современных компьютерах. Сами чипы можно делать недорого и в больших количествах. Микросхемы процессора используются в качестве центральных процессоров, а микросхемы памяти используются для динамической памяти с произвольным доступом (ОЗУ). Оба типа чипов используют миллионы транзисторов, выгравированных на их кремниевой поверхности. В будущем могут появиться чипы, объединяющие процессор и память на одном кремниевом кристалле.

В конце 1980-х и начале 1990-х годов кэшированные, конвейерные и супермасштабирующие микропроцессоры стали обычным явлением. Поскольку многие транзисторы могут быть сосредоточены в очень небольшом пространстве, ученые смогли спроектировать эти однокристальные процессоры со встроенной памятью (называемой кэш-памятью) и смогли использовать параллелизм на уровне команд, используя конвейеры инструкций вместе с конструкциями, которые допускали более одна инструкция, которая должна выполняться за раз (называется супермасштабированием). ПК с процессором Intel Pentium Pro представлял собой конвейерный микропроцессор с супермасштабированием и кэшированием.

Кроме того, в этот период произошло увеличение использования параллельных процессоров. Эти машины объединяют множество процессоров, связанных различными способами, для параллельного вычисления результатов. Они использовались для научных вычислений, а теперь также используются для баз данных и файловых серверов. Они не так распространены, как однопроцессорные, потому что после многих лет исследований их все еще очень сложно программировать, и многие проблемы не поддаются параллельному решению.

Ранние разработки в области компьютерных технологий были основаны на революционных достижениях в области технологий. Изобретения и новые технологии были движущей силой. Последние разработки, вероятно, лучше рассматривать как эволюционные, а не как революционные.

Было высказано предположение, что если бы индустрия авиаперевозок развивалась с той же скоростью, что и компьютерная индустрия, можно было бы долететь из Нью-Йорка в Сан-Франциско за 5 секунд за 50 центов. В конце 1990-х годов производительность микропроцессоров увеличивалась на 55 процентов в год. Если эта тенденция сохранится, а в этом нет абсолютной уверенности, то к 2020 году один микропроцессор сможет обладать всей вычислительной мощностью всех компьютеров Кремниевой долины на заре двадцать первого века.

см. также Apple Computer, Inc.; Лаборатории Белла; Экерт, Дж. Преспер-младший и Мочли, Джон В.; Интегральные схемы; Корпорация Интел; Корпорация Майкрософт; Корпорация Xerox.

Майкл Дж. Маккарти

Библиография

Хеннесси, Джон и Дэвид Паттерсон. Компьютерная организация и дизайн. Сан-Франциско: Издательство Морган Кауфманн, 1998 г.

Рокетт, Фрэнк Х. "Транзистор". Scientific American 179, вып. 3 (1948): 52.

Уильямс, Майкл Р. История вычислительной техники. Лос-Аламитос, Калифорния: издательство IEEE Computer Society Press, 1997 г.

Период второго поколения был с 1959 по 1965 год. В этом поколении использовались транзисторы, которые были дешевле, потребляли меньше энергии, компактнее по размерам, надежнее и быстрее, чем машины первого поколения, сделанные из электронных ламп»>,

1959-1965 год – период появления компьютеров второго поколения

Продолжительность второго поколения была с 1959 по 1965 год.
В этом поколении использовались транзисторы, которые были более доступными, потребляли более ограниченную мощность, были более компактными по размеру, более стабильными и более долговечными, чем устройства первого поколения, состоящие из электронных ламп.
В этот период магнитные сердечники использовались в качестве основной памяти, а магнитная веревка и магнитные диски - в качестве последующих запоминающих устройств.
В этот период были созданы язык ассемблера и языки программирования высокого уровня, такие как FORTRAN, COBOL.
На компьютерах использовалась пакетная обработка и мультипрограммная операционная система.

Подробнее о компьютерах второго поколения:

Краткая заметка о компьютерах второго поколения

Сравните характеристики компьютеров второго и третьего поколения

1959–1965 – период появления компьютеров второго поколения

Пояснение:

Продолжительность второго поколения была с 1959 по 1965 год.
В этом поколении использовались транзисторы, которые были более доступными, потребляли более ограниченную мощность, были более компактными по размеру, более стабильными и более долговечными, чем устройства первого поколения, состоящие из электронных ламп.
В этот период магнитные сердечники использовались в качестве основной памяти, а магнитная веревка и магнитные диски - в качестве последующих запоминающих устройств.
В этот период были созданы язык ассемблера и языки программирования высокого уровня, такие как FORTRAN, COBOL.
На компьютерах использовалась пакетная обработка и мультипрограммная операционная система.

Подробнее о компьютерах второго поколения:

Краткая заметка о компьютерах второго поколения

Сравните характеристики компьютеров второго и третьего поколения

Ответ:

Компьютер — второе поколение.

Период второго поколения был с 1959 по 1965 год. В этом поколении использовались транзисторы, которые были дешевле, потребляли меньше энергии, компактнее по размеру, надежнее и быстрее, чем машины первого поколения из электронных ламп

Новые вопросы информатики

Определите класс для ввода двух строк от пользователя, и если первая гласная первой строки такая же, как первая гласная второй строки, тогда disp … заложите обе строки с соответствующей первой гласной; в противном случае отобразите соответствующее сообщение. Java-программа.

____________ сигнала — это его абсолютное значение максимальной интенсивности, пропорциональное энергии, которую он несет: а) частота; б) пропускная способность; в) задержка; г…) пиковая амплитуда.

С. Напишите (T) для верных утверждений и (F) для ложных утверждений. 1. В строке состояния отображается информация о выполняемой выбранной команде.

а C. Напишите (T) для верных утверждений и (F) для ложных утверждений. 1. В строке состояния отображается информация о выполняемой выбранной команде. 2. … имя рабочей книги по умолчанию — Workbooki/ 3. Рабочий лист — это область, в которой вы можете выполнять всю работу в Excel. T 4. Ячейка представляет собой прямоугольную рамку, образованную на пересечении строки и столбца. T 5. Адрес ячейки нельзя использовать в формуле. рр

когда компьютер начинает отображать раздражающие сообщения и автоматически перезагружается без предупреждения, а документы таинственным образом исчезают, что может быть причиной и как решить проблему

История развития компьютеров – это раздел компьютерных наук, который часто используется для обозначения различных поколений вычислительных устройств . Каждое поколение компьютеров характеризуется значительным технологическим развитием, которое коренным образом изменило способ работы компьютеров.

Большинство крупных разработок, произошедших с 1940-х годов до наших дней, привели к созданию все более компактных, дешевых, мощных и эффективных вычислительных машин и технологий, что позволило сократить объем памяти и повысить портативность.

Что такое 5 поколений компьютеров?

В этом учебном пособии Webopedia вы узнаете больше о каждом из пяти поколений компьютеров и достижениях в области технологий, которые привели к разработке многих вычислительных устройств, которые мы используем сегодня.

Наш путь к пяти поколениям компьютеров начинается в 1940 году со схем на электронных лампах и продолжается до наших дней и далее с системами и устройствами искусственного интеллекта (ИИ).

Давайте посмотрим…

Контрольный список 5 поколений компьютеров

Начало работы: ключевые термины, которые нужно знать
Первое поколение: вакуумные лампы
Второе поколение: транзисторы
Третье поколение: интегральные схемы
Четвертое поколение: микропроцессоры
Пятое поколение: искусственный интеллект

Начало работы: ключевые термины, которые нужно знать

Следующие определения технологий помогут вам лучше понять пять поколений вычислительной техники:

Первое поколение: электронные лампы (1940–1956)

Первые компьютерные системы использовали электронные лампы в качестве схем и магнитные барабаны в качестве основной памяти , и они часто были огромными и занимали целые комнаты. Эти компьютеры были очень дорогими в эксплуатации, и в дополнение к потреблению большого количества электроэнергии первые компьютеры выделяли много тепла, что часто было причиной сбоев в работе. Максимальная емкость внутренней памяти составляла 20 000 символов.

Компьютеры первого поколения полагались на машинный язык , язык программирования самого низкого уровня, понятный компьютерам, для выполнения операций, и они могли решать только одну проблему за раз. Операторам требовалось несколько дней или даже недель, чтобы установить новую проблему. Ввод осуществлялся с помощью перфокарт и бумажной ленты, а вывод отображался на распечатках.

Именно в этом поколении была представлена архитектура фон Неймана, которая отображает архитектуру дизайна электронного цифрового компьютера. Позже образцами вычислительной техники первого поколения стали компьютеры UNIVAC и ENIAC, изобретенные Дж. Преспером Эккертом. UNIVAC был первым коммерческим компьютером, поставленным бизнес-клиенту, Бюро переписи населения США, в 1951 году.

Компьютер UNIVAC в Бюро переписи населения. Источник изображения: Бюро переписи населения США.

Второе поколение: транзисторы (1956–1963)

Мир увидит, как транзисторы заменят электронные лампы во втором поколении компьютеров. Транзистор был изобретен в Bell Labs в 1947 году, но не нашел широкого применения в компьютерах до конца 1950-х годов. Компьютеры этого поколения также включали усовершенствования аппаратного обеспечения, такие как память на магнитных сердечниках, магнитная лента и магнитный диск.

Транзистор намного превосходил электронную лампу, благодаря чему компьютеры стали меньше, быстрее, дешевле, энергоэффективнее и надежнее, чем их предшественники первого поколения. Хотя транзистор по-прежнему выделял много тепла, что приводило к повреждению компьютера, это был значительный шаг вперед по сравнению с электронной лампой. Компьютер второго поколения по-прежнему полагался на перфокарты для ввода и распечатки для вывода.

Ранний транзистор Philco (1950-е гг.). Источник изображения: коллекционные винтажные компьютерные чипы

От двоичного файла к сборке

Компьютеры второго поколения перешли от загадочного двоичного языка к символическим языкам или языкам ассемблера, что позволило программистам задавать инструкции словами. В то время также разрабатывались языки программирования высокого уровня, такие как ранние версии COBOL и FORTRAN. Это были также первые компьютеры, которые хранили свои инструкции в своей памяти, которые перешли от магнитного барабана к технологии магнитного сердечника.

Первые компьютеры этого поколения были разработаны для атомной энергетики.

Третье поколение: интегральные микросхемы (1964–1971 гг.)

Разработка интегральной схемы стала отличительной чертой третьего поколения компьютеров. Транзисторы были миниатюризированы и размещены на кремниевых микросхемах, называемых полупроводниками, что значительно увеличило скорость и эффективность компьютеров.

Вместо перфокарт и распечаток пользователи будут взаимодействовать с компьютером третьего поколения через клавиатуру и мониторы, а также через интерфейс с операционной системой, что позволит устройству одновременно запускать множество различных приложений с помощью центральной программы, отслеживающей память. Компьютеры впервые стали доступны для массовой аудитории, потому что они были меньше и дешевле, чем их предшественники.

Знаете ли вы… ? Микросхемы с интегральной схемой (ИС) — это небольшие электронные устройства, изготовленные из полупроводникового материала. Первая интегральная схема была разработана в 1950-х годах Джеком Килби из Texas Instruments и Робертом Нойсом из Fairchild Semiconductor.

Четвертое поколение: микропроцессоры (1971–настоящее время)

Микропроцессор положил начало четвертому поколению компьютеров, так как тысячи интегральных схем были построены на одном кремниевом чипе. Технологии первого поколения, заполнявшие всю комнату, теперь могли умещаться на ладони. Микросхема Intel 4004, разработанная в 1971 году, объединила все компоненты компьютера, от центрального процессора и памяти до элементов управления вводом/выводом, на одной микросхеме.

В 1981 году IBM представила свой первый персональный компьютер для домашних пользователей, а в 1984 году Apple представила Macintosh. Микропроцессоры также переместились из сферы настольных компьютеров во многие сферы жизни, поскольку микропроцессорные микросхемы стали использоваться во все большем количестве повседневных продуктов.

По мере того, как эти маленькие компьютеры становились все более мощными, их можно было объединять в сети, что в конечном итоге привело к развитию Интернета. На каждом компьютере четвертого поколения также разрабатывались графические интерфейсы , мышь и портативные устройства.

Первый микропроцессор Intel, 4004, был разработан Тедом Хоффом и Стэнли Мейзором. Источник изображения: Хронология Intel (PDF)

Пятое поколение: искусственный интеллект (настоящее и будущее)

Компьютерные технологии пятого поколения, основанные на искусственном интеллекте, все еще находятся в разработке, хотя некоторые приложения, такие как распознавание голоса, используются и сегодня. Использование параллельной обработки и сверхпроводников помогает сделать искусственный интеллект реальностью. На данный момент это также лучшее поколение для упаковки большого объема памяти в компактное и портативное устройство.

Квантовые вычисления, молекулярные и нанотехнологии радикально изменят облик компьютеров в ближайшие годы. Цель вычислений пятого поколения – разработать устройства, которые будут реагировать на ввод на естественном языке и способны к обучению и самоорганизации.

Разработка компьютеров началась в первом поколении, но были некоторые проблемы, такие как размер, скорость, надежность и многое другое. Все эти проблемы двигали развитие вперед и были направлены на то, чтобы минимизировать такие проблемы в максимальной степени. Это в конечном итоге представило второе поколение компьютеров.

В этой статье мы поговорим о втором поколении компьютеров, его истории, примерах, преимуществах и недостатках и многом другом.

Чему вы научитесь

Что такое компьютер второго поколения?

Компьютеры второго поколения были разработаны с использованием транзисторов в качестве основного компонента вместо электронных ламп, используемых в первом поколении. Транзисторы были намного лучше, чем электронные лампы, потому что транзисторы были относительно небольшого размера, быстродействующими и дешевыми. Кроме того, транзистор потреблял меньше энергии и позволял компьютеру быть более надежным.

Хотя транзистор был изобретен в 1947 году, в компьютерах он не использовался. Транзисторы использовались во многих электронных устройствах в конце 1950-х годов. Позже он также был включен в компьютеры вместо электронных ламп. Поскольку первый компьютер на основе транзисторов, названный TX-0, был представлен в 1956 году, некоторые источники говорят, что второе поколение появилось в 1956 году. Однако с 1959 по 1965 год транзисторы широко использовались в компьютерах. Поэтому период второго поколения компьютеров считается с 1959 по 1965 год.

Примечание. Под транзистором понимается полупроводниковое устройство, которое помогает усиливать или коммутировать электронные сигналы и электроэнергию. Он был изобретен в Bell Labs совместно тремя людьми: Уильямом Шокли, Уолтером Хаузером Браттейном и Джоном Бардином в 1947 году.

Кроме того, компьютеры использовали магнитные сердечники в качестве основной памяти, а магнитные ленты и диски - в качестве других устройств хранения. Эти компьютеры считались первым типом компьютеров, которые могли хранить инструкции в своей памяти из-за использования технологии магнитного сердечника.

Примеры компьютеров второго поколения

В компьютерах второго поколения использовались арифметические схемы и наборы индексных резисторов, что отличало эти компьютеры от компьютеров, разработанных в первом поколении с использованием электронных ламп. Благодаря таким схемам во втором поколении компьютеры имели изолированные операции ввода и вывода, что в конечном итоге помогло эффективно управлять операциями как с фиксированной, так и с плавающей запятой.

Компьютеры второго поколения широко использовались в коммерческих целях, особенно в коммерческих и научных целях. UNIVAC 1108 , CDC 3600 , IBM 7070 и IBM 7094 — отличные примеры компьютеров второго поколения.

Серия компьютеров IBM второго поколения показала примерно в шесть раз более высокую скорость вычислений, чем компьютеры, разработанные с использованием электронных ламп в первом поколении. В частности, IBM 7090 был построен с использованием более 50 000 транзисторов и чрезвычайно быстрых магнитных сердечников. Считается, что при совместном использовании восьми каналов данных IBM 7090 был способен выполнять примерно 3 000 000 бит операций чтения/записи в секунду. Более того, он может выполнять около 229 000 операций сложения или вычитания, 39 500 операций умножения или 32 700 операций деления в секунду.

Читайте также: