История ЭВМ
Современный человек в большинстве сферах своей жизнедеятельности не обходится без помощи ЭВМ. В наше время каждый может собрать на своем рабочем столе мощный вычислительный центр, нужной ему конфигурации. Рассмотрим историю создания и развития ЭВМ, начиная с создания механических устройств и заканчивая современными многоядерными компьютерами.
Предшественниками электронных вычислительных машин (ЭВМ) были их механические предки – устройства для сложения и вычитания чисел. Первой машиной, облегчающей процесс складывания и вычитания чисел, была счетная машина немецкого ученого и астронома Вильгельма Шиккарда, созданная им в 1635 году. В 1642 году знаменитый французский ученый и философ Блез Паскаль создал арифмометр, способный производить четыре основных арифметических действия. Основой его устройства было зубчатое колесо. В 1671 году немецкий математик Густав Лейбниц создал арифмометр, также на основе зубчатого колеса, выполняющий четыре арифметических действия.
Упустим дальнейшее совершенствование механических устройств, и перейдем непосредственно к истории ЭВМ. С созданием электродной вакуумной лампой в 1906 году представилась возможность делать электрические счетные машины. Однако об изобретении американского изобретателя Ли де Фореста вспомнили только в 1946 году, когда в университете города Пенсильвания была создана первая ЭВМ, названная ENIAC. Она содержала 18 тыс. вакуумных ламп, занимала площадь около 200 квадратных метров и весила около 30 тонн. Она стала прорывом в области электронных вычислений, хотя и оперировала десятичными вычислениями, также как и ее механические предшественники. Но все же она стала первым кирпичиком в фундаменте истории ЭВМ.
Имевший непосредственное отношение к созданию ENIAC венгерско-американский математик Джон фон Нейман предложил записывать программу вычислений и их данные в память машины, чтобы была возможность ее модифицировать в процессе работы. На основе этого принципа в 1951 году была создана принципиально новая ЭВМ EDVAC. Она уже функционировала на основе двоичного принципа исчислений, использовала оперативную память на основе ультразвуковых линий задержки. Новая память могла хранить 1024 слова, каждое из которых состояло из 44 двоичных разрядов. EDVAC значительно подняла планку возможностей тандема человек-ЭВМ. Отрасль электронных вычислительных машин стала развиваться очень стремительно и динамично. Тем более, что в 1947 году был изобретен транзистор, заменивший в последствии громоздкую и неэкономичную вакуумную лампу.
Переход на транзисторную технологию положил начало миниатюризации ЭВМ. Стали появляться портативные аналоги, работающие от независимых элементов питания – батареек и аккумуляторов. В 1959 году инженеры Texas Instruments разместили несколько транзисторов на одной подложке и соединили их без помощи проволоки. Так появилась первая интегральная микросхема. В 1969 году фирма Intel выпустила интегральную схему с памятью в 1 Кбит. Первым микропроцессором для современной ЭВМ стал четырехбитовый Intel 4004, созданный компанией в 1971 году. Уже через год появился его приемник – восьмибитовый Intel 8008. Прорывом в создании ЭВМ стал выпуск в 1973 году процессора Intel 8080. Он работал в десять раз быстрее 8008 и мог адресовать 64 Кбит памяти. Именно 8080 использовался для создания персонального компьютера Альтаир, на котором знаменитый Бил Гейтс написал один из первых интерпретаторов программного языка BASIC.
В 1976 году Intel разработала 16-разрядный процессор 8086, использующий 1 Мбайт оперативной памяти. Он стал первым в целой линейке процессоров для персональных ЭВМ, довольно быстро сменявших друг друга. В 1982 году был создан Intel 80286. В 1985 на его место пришел 80386. В новом процессоре впервые была осуществлена параллельная обработка данных. Вся история ЭВМ демонстрирует стремление человека достигать все больших возможностей в своем развитии, прибегая к помощи электронных устройств.