Тенденции развития персональных компьютеров (стр. 2 из 3)

Второе поколение компьютеров. Производились приблизительно с 1955 по 1964г. В 1948г. был изобретен транзистор – полностью вытеснил вакуумные лампы из конструкции ЭВМ. Он занимал в десятки раз меньше места, выделял меньше тепла, потреблял меньше электроэнергии, работал более надежно.

Усовершенствовалась память машины. Электронно-лучевые трубки и ультразвуковые линии задержки были заменены ферритовыми сердечниками и магнитными барабанами. Изменение произошли и в процессоре – увеличился набор команд, стало возможным читать и писать не только по адресам в памяти, указанным в команде, но и вычислять их. Были разработаны специальные процессоры IO(англ. input-output – «ввод-вывод») для управления вводом-выводом и передачей информации.

Появились новые машинно-независимые языки программирования: FORTRANи Algol. Началась разработка программного обеспечения для вычислительных машин. В первую очередь это относилось к системам так называемой пакетной обработки (когда задачи для машины собирались в пакеты: ввод задач, обработка, вывод), которая является зачатками современных операционных систем.

Первые машины второго поколения фактически являлись гибридными, т.е. создавались с использованием и старой, и новой технологий.

1965г. считается годом появления компьютеров третьего поколения. Революцию в технологии производства ЭВМ третьего поколения вызвало создание интегральных схем. Джек Килби собрал компоненты электронной схемы (транзисторы, конденсаторы, резисторы) в едином куске полупроводника. Так появилась первая интегральная схема, произведенная американской корпорацией TexasInstruments. В небольшой объем интегральной схемы удалось поместить сразу сотни и тысячи транзисторов, в результате уменьшились размеры ЭВМ и упростился монтаж.

Одновременно появился класс памяти ЭВМ – ПЗУ (постоянное запоминающее устройство; англ.: ROM). Из ПЗУ допускалось лишь чтение данных. Удалось не только удешевить компьютерную память, но и решить проблему защиты некоторых важных программ ЭВМ, помещая их при производстве в ПЗУ. Обычная память, доступная и для записи, и для чтения, получила название ОЗУ (оперативное запоминающее устройство; англ.: RAM).

Техника микропрограммирования стала использоваться при проектировании процессоров. Сами команды процессора реализовались как микропрограммы. Программирование таким образом «спустилось» внутрь процессора. Набор инструкций «микропрограммированного» процессора можно изменить всего лишь заменой микрокода, содержащегося в управляющей памяти. Это делает возможным перенастройку такого процессора на систему команд другого и позволяет выполнить программы с чужой машины.

Способность производить вычисления параллельно – это еще одна характерная черта компьютеров третьего поколения.

Современный компьютер.В 1971г. был сделан ещё один важный шаг на пути к персональному компьютеру — фирма Intelвыпустила интегральную схему, аналогичную по своим функциям процессору большой ЭВМ. Так появился первый микропроцессор Intel-4004. Уже через год был выпущен процессор Intel-8008, который работал в два раза быстрее своего предшественника.

Вначале эти микропроцессоры использовались только электронщиками-любителями и в различных специализированных устройствах. Первый коммерчески распространяемый персональный компьютер Altair был сделан на базе процессора Intel-8080, выпущенного в 1974г. Разработчик Altair—крохотная компания MIPSиз Альбукерка (шт. Нью-Мексико) — продавала машину в виде комплекта деталей за 397 долл., а полностью собранной—за 498 долл. У компьютера была память объёмом 256 байт, клавиатура и дисплей отсутствовали. Можно было только щёлкать переключателями и смотреть, как мигают лампочки. Вскоре у Altair появились и дисплей, и клавиатура, и добавочная оперативная память, и устройство долговременного хранения информации (сначала на бумажной ленте, а затем на гибких дисках).

А в 1976г. был выпущен первый компьютер фирмы Apple, который представлял собой деревянный ящик с электронными компонентами. Если сравнить его с выпускаемым сейчас iMac, то становится ясным, что со временем изменялась не только производительность, но и улучшался дизайн ПК.

Вскоре к производству ПК присоединилась и фирма IBM. В 1981г. она выпустила первый компьютер IBMPC. Благодаря принципу открытой архитектуры этот компьютер можно было самостоятельно модернизировать и добавлять в него дополнительные устройства, разработанные независимыми производителями. За каких-то полгода IBMпродала 50 тыс. машин, а через два года обогнала Appleпо объёму продаж.

Современный ПК это:

1. Простой, наглядный, удобный, не требующий глубоких знаний в области вычислительной техники способ управления. Все технические средства, обеспечивающие взаимодействие человека и ЭВМ, сделаны так, чтобы на них безбоязненно мог работать даже ребенок. Общение человека и компьютера организованно в диалоговом режиме.

2. Разработано большое количество программных средств для различных областей применения.

3. Малогабаритные устройства внешней памяти большой емкости допускают замену одного накопителя другим.

4. Благодаря малому габариту и массе для установки не требуется специальных приспособлений, достаточно место на рабочем столе.

5. Конструкция персонального компьютера, его внешнее оформление привлекательны по цвету и форме, удовлетворяют эргономическим показателям.

В настоящее время одними из самых популярных компьютеров стали модели IBM. Рассмотрим основную структуру и характеристики персонального компьютера IBM. В состав базового комплекта входят: системный блок, монитор, клавиатура, печатающее устройство (принтер), сканер, мышь.

Основой персонального компьютера является системный блок. Он организует работу, обрабатывает информацию, производит расчеты, обеспечивает связь человека и ЭВМ.Системный блок персонального компьютера состоит из системной платы, имеющей размеры 212/300 мм и расположенной в самом низу, динамика, вентилятора, источника питания, нескольких дисководов, видеокарты – отвечает за воспроизведения изображения.

Клавиатура есть у каждого компьютера. С его помощью в компьютер вводят информацию или отдают компьютеру команды. При работе с компьютером больше всего информации мы получаем, глядя на экран монитора. Мышь - очень удобная пластмассовая машинка для употребления компьютером. Это как бы "клавиатура наоборот". У клавиатуры более 100 клавиш, а у мыши всего 2.

Процессор– это устройство, управляющее ходом вычислительного процесса и выполняющее арифметическое и логическое действия.

Внутренняя память - это память высокого быстродействия и ограниченной емкости. Внутренняя память может состоять из оперативной и постоянной памяти. Принцип ее разделения такой же, как у человека. Мы обладаем некоторой информацией, которая хранится в памяти постоянно, а есть информация, которую мы помним некоторое время, либо она нужна только на тот момент, пока мы думаем над решением какой-то проблемы.

Оперативная память служит для хранения оперативной, часто изменяющейся в процессе решения задачи. При решении другой задачи в оперативной памяти будет храниться информация только для этой задачи. При отключении ЭВМ вся информация, находящаяся в оперативной памяти, в большинстве случаев стирается. Внешняя память предназначена для долговременного хранения информации независимо от того, работает ЭВМ или нет. Характеризуется она более низким быстродействием, но позволяет хранить большой объем информации по сравнению с оперативной памятью. Во внешнюю память записывают информацию, которая не меняется в процессе решения задачи, программы, результаты решения и т.д. В качестве внешней памяти используют компакт диски (CD, DVD), дискеты, флэш-память.

Кпрогнозу, какой компьютер станет массовым в 2010г. можно подойти с двух позиций. Одна из них предполагает акцент на технических параметрах: надо угадать производительность процессора, выпускающую фирму, объемы оперативной и долговременной памяти, компоновку компьютера, тип и характеристики монитора, средства связи и скорость обмена при использовании сети Интернет и многое другое.

Другой подход – описать круг задач и набора функций компьютера, которых еще нет, но которые могут появиться в ближайшие годы.

Как и ранее, многие проблемы, решение которых ждали от систем искусственного интеллекта, остаются в стадии исследования. Так, пока не получается научить компьютеры «мыслить» подобно человеку часто принимающему быстрые решения на основе интуиции, не базируясь на жестких логических правилах и выводах. Если будущие ЭВМ удастся вооружить «подсознательной логикой», то машины окажутся в состоянии заменить живых экспертов во многих областях человеческой деятельности. В последнее время идет активный процесс слияния компьютера, средств связи и бытовых приборов в единый набор. Портативность, малое энергопотребление, надежность, объем производства – вот характеристики, по которым оцениваются новые изделия электронной промышленности.

Как показывает неумолимая статистика, время жизни персонального компьютера в среднем не превышает трех лет. При этом компьютер остается еще вполне работоспособным, однако морально устаревает. Как правило, технику можно менять не целиком, а по частям, каждый раз получая улучшенное качество. Производители программного обеспечения вовлекают пользователей ЭВМ в бесконечную гонку за новым качеством. Часто очередные новинки, будь то операционные системы или программы для обработки изображений, практически не добавляют в свой обширный набор функций ничего существенного, однако вынуждает не только приобрести последнюю версию, но и значительно обновить компьютер.