История обчислювальної техніки (до процесора Intel 80486)

История обчислювальної техніки (до процесора Intel 80 486)

Эволюционный процес, який привів до сучасних микрокомпьютерам, був надзвичайно швидким. Хоча за створенні машини, відомої як «персонального комп’ютера», було використано велика кількість відкриттів і винаходів, слід сказати кілька подій, стали важливими віхами історія науки, аби уявити повну картину у її перспективі.

История персональної обчислювальної техники

Одним з найважливіших достижекий, що призвели до Революції персональних компыотерах, було винахід напівпровідника чи транзистора в 1948 року. Цей подвиг зробили інженери фкрмы Веll Laboratories Джон Бардин, Вальтер Бреттейн і Вільям Шоклі.

Транзистор, що є лише гвердотельным електронним перемикачем, замінив значно більші за величиною електронні лампи і споживав значно менше енергії, виконуючи таку ж роботу, як і лампа. Отже, комп’ютерна система, побудована на транзисторах, була набагато меншою й значно ефективніше.

Лампа також могла виконувати роль перемикача, проте її було неефективною у цьому ролі. Вона споживала дуже багато електроенергії та виділяла велике кількість тепла, що було важлива проблема в ранніх системах. Крім цього, лампи були надзвичайно ненадійні, приблизно одна поломка кожні дві години чи навколо цього для великих систем.

Переход на транзистори поклав початок мініатюризації, що зробила можливим поява сучасних портативнык ПЗВМ, які харчуються від батарейок, мають велику обчислювальну міць, ніж багато ранні системи, виборюючи кімнати і споживали дуже багато енергії.

В 1959 року інженери фірми Техаs Instruments зрозуміли, як розмістити кілька транзисторів в одній контрактній основі чи підкладці і з'єднати ці транзистори без дроту. Так народилася иигегральная схема чи ІВ. Перша інтегральна схема містила tолько 6 транзисторів, а процесор Intel 80 386, який иcпользуется у багатьох сучасних системах, має 280 000 транзисторів. Сучасна ІВ може сформуватися з мільйонів транзисторів.

B 1969 року фірма Intel внесла хвилювання в злектронную індустрію, випустивши ІВ з пам’яттю 1 Кбит, що була набагато більше будь-який інший, яка у той час. Через успіху фірми у розробці й виробництві мікросхем із нею зв’язалася японська фірма Busiсомр, яка виробляє калькулятори і випустити 12 мікросхем одного з своїх калькуляторів. Інженери фірми Intel взяли 12-чиповую розробку й об'єднали все бажані функції й можливості лише у родової багатоцільовий мікросхемі. Ця ІВ відрізнялася від попереднього розробок, які були запрограмовані для одній меті з допомогою вбудованих інструкцій. Концепція зводилася до того, щоб сконструювати майже повне обчислювальне пристрій в одній мікросхемі. Таким першим мікропроцесором був Intel 4004 четырехбиtовый мікропроцесор, з’явився друком у 1971 року. Його наступником був процесор 8008 —восьмибитовый мікропроцесор, що з’явився 1972 року. 1973 року було розроблено деякі із перших комплектів мікропроцесорів, основывавшихся на процесорі 8008. Ці комплекти виглядали значно більше, ніж демонсграционные кошти й не могли робити багато чого, крім миготіння вогниками. Наприкінці 1973 року фірма Intel випустила пррцессор 8080, який був у 10 раз швидше, ніж 8008, і як міг адресувати 64К пам’яті. Це були з проривів, якого очікували персональні комп’ютери.

В січні 1975 року журнал «Популярна электроника"сообщил у тому, що ця компанія МITS розпочала випуск комплекту Аltair, який звичайно вважається першим персоналыным комп’ютером. Цей комплект включав процесор 8080, джерело харчування, передню панель з безліччю лампочок і виділення величезної пзмятью в 256 байт (не кілобайтів). Комплект продавався за 395 доларів і повинен був збиратися. Цей комп’ютер включав відкриту архітектуру (рознімання), які дозволяли подклюнауь зовнішні пристрої і додаткові ресурси, які входять у стандартний набір. Новий процесор надихнув інші компанії писагь програми, включаючи операційну систему СР/М (Сontrol Рrogram for Мiсroprocessor —Керуюча Програма для Мікропроцесорів) й дослідити першу версію Microsoft BASIC.

После цієї справи справді почали просуватися. Фірма IВМ випустила свій «перший «персональний компьютер"в 1975 року. Модель 5100 мала 16 K (пам’яті, вмонтований интерпретагор ВАSICa і встророенный касетний лентопротяжный механізм, який використовують у ролі запоминающего устрою. А якою була його? Тільки 9000 доларів! Ця ціна поставила неї межі осковного ринку персональних комп’ютерів, у якому домінували эксперимен~аторы (кустарі), що створювали дешеві набори (500 доларів, або навколо цього) як хобі. Марно говорити навіть, що цю систему була неконкурентноспособна на Такому ринку й продавалася трохи зле. За моделлю 5100 пішли моделі 5110 і 5120, дрежде ніж фірма випустила (ВМ РС (що називався моделлю 5150).

В 1976 року нова компанія —Аpplе Сomputer —випустила комп’ютер Аррlе 1, вартістю 695 доларів. Цю систему складалася з головною плати, пригвинченої до кусневі клееной фанери. Корпус і джерело харчування не входили в набір: покупці мали самі подбати про неї. Зовсім невелика партія цих компыотеров було зроблено, і сьогодні такі речі колекціонери платять більш 20 000 доларів. За комп’ютером Apple 1 в 1977 року пішов Арр1е 2(. Через своега величезного пеха комп’ютер Аррle 2 допоміг встановити стандарти майже всіх основних миkрокомпьютеров, які потім випускалися, включаючи IВМ РС. Hа тлі діяльності відбувалося висування комп’ютера IBM РС. У 1980;х року світ мікрокомп'ютерів розділився на дві основні фракції. Перша було представлено комп’ютером Аррlе 2, що мав багато послідовників серед користувачів і гігантське програмне забезпечення, яке зростало з фантастичною швидкістю. Існували ще й все системь, які розвинулися з початкового комп’ютера Аltair фірми MITS. 3tи системи сумісні друг з одним і відрізнялися зі свого використанню ОС СР/М і рознімань розширення, які йшли стандарту S-100 (раэьем зі 100 голками). Хоча эtи системи створювалися різними фірмами і продавалися під різними назвами, усі вони використовували один і той ж програмне забезпечення і які підключаються з допомогою рознімань апаратні кошти.

Персональные комп’ютери фірми IВМ

В кінці 1980 року маленька група, названа Entry Systems Division, була утворено складі фірми IВМ. Первоначальйый штат складалася з 12 людина (інженерів і конструкторів) під керівництвом Дону Эстриджа. Головним конструктором «команди» був Льюїс Эггебрехт. Це підрозділ одержало завданнярозробити перший реальний ПК фірми IВМ.

Фирма IBМ считала, что система 5100, розроблена в 1975 року, є «разумным"программируемым терміналом, а чи не справжнім комп’ютером, хоча вона дійсно була комп’ютером.

Эстридж і велика група конструкторів швидко розробили проект і специфікації нової виборчої системи. Група вивчила ринок, який надав значний вплив на проект IВМ РС. Конструктори дивилися панівні стандарти, вивчили інші успішні системи і увімкнули всі ці особливості — і ба більше — у новий ПК. Фірма IВМ була готова виробляти систему, яка ідеально заповнила власний простір над ринком ЕОМ.

После того, як параметри для проекту було визначено з допомогою вивчення ринку, фірма IВМ могла пройти шлях ідеї до випуску системи протягом року. Компанія зробила цей подвиг, застосувавши купівлі максимального соличества компонентів в зовнішніх продавців. Наприклад, фірма IВМ видала контракт на розробку мов програмування і ОС компанії Мicrosoft. (Спочатку фірма IВМ пропонувала співробітництво фірмі Digital Research, яка написала СР/М, проте, та не зацікавилася угодою. фірма Мicrosoft зацікавилася і вона одним із найбільших у світ у області програмного забезпечення). Крім допомоги у швидкому випуску кінцевий продукт, використання зовнішніх продавців було відкритим запрошенням до подальшої підтримці системи. То це скільки і сталося. Дебют IВМ РС, котрий використовує РС 005, стався під вівторок, серпня 1981 року. Цього дня новий стандарт зайняв своє місце у комкьютерной індустрії. З того часу фірма IВМ продала більш як 10 мільйонів РС, і РС виріс у ціле сімейство комп’ютерів, і зовнішніх пристроїв. І тому сімейства написано більше програмних продуктів, ніж для будь-який інший системи, наявної над ринком.

Концепция «відкритої архитектуры»

До появи ПК IВМ все моделі мікрокомп'ютерів мали закриту архітектуру. Це означало, що апаратні кошти комп’ютера жтавались для кінцевого користувача «річчю у собі»: будь-яка їх модифікація вимагала досить високої спеціальної кваліфікації у сфері електроніки. Удосконалення мікрокомп'ютера залишалося долею профессионалов-разработчиков, а користувачам доводилося задовольнятися тим, що вони набували. З моменту, коли на корпусі мікрокомп'ютера за його складанні був загорнуть останній гвинт, систему було приречена необоротне старіння. Безумовно, це означало кризового положення у виробництві ПК, але попит ними (і, обсяг виробництва та збуту) був дуже невеликий, а продуктивність же не бути навіть порівняти з професійними мини-ЭВМ. Саме тому спочатку їх частіше називали «домашніми», а чи не «персональними».

Фирма IВМ підвищила у цій галузі справжній переворот. Бо ще до появи її першого ПК IВМ була фірмою-виробником великих обчислювальних систем і мини-ЭВМ, він перенесла модульний принцип їх побудови до структури ПК. Саме у цьому його відкрита архітектура допускає (забувати б — «спонукає») заміну додаткових пристроїв налаштувалася на нові при старінні колишніх. Це якість підтримується суворо дотримуваним правилом, вироблених виробниками апаратних і програмних засобів: дедалі нові пристрої і програми повинні прагнути бути сумісними за принципом «згори — вниз», тобто наступні версії повинні обслуговувати всіх раніше існуючий.

Например: користувач придбав ПК IВМ з монохромним (одноколірним) монітором і самим видеоконтроллером (контролером, який управляє монітором). Через 1— року в ринку з’явився кольорової контролер. Навіть неспеціаліст може отримати від системи застаріле влаштування і замінити його новим. Ще за 2 року з’явився улучшеиный кольорової графічний контролер. Користувач знову заміняє лише одне із компонентів ПК тощо. Переваги подібно підходу очевидні:

во-первых, не потрібно в заміні системи загалом, якщо можливо відновлення Африки «по частинам», у;

вторых, вдосконалення ПК стає долею самого користувача, що утворюється внаслідок свою близькість до конкретного застосуванню ПК краще сподівається, що потрібно не від системи,.

а по-третє, процес ремонту зводиться для заміни не окремого елемента, а влаштування у цілому, які можна щелать значно швидше.

Именно внаслідок вдалого конструктивного рішення через стислі терміни після народження IВМ РС (IВМ Реrsonal Соmputer — ПК IВМ) почалося лавиноподібне наростання виробництва ПК, сумісних з оригінальної моделлю. Варто сказати, що виробник колись дуже популярних мікрокомп'ютерів TRS-80 — фірма Таndу Corporation — досить швидко освоїла виробництво IВМ-совместимых ПК, ефективно переорієнтувавши виробництво. Моделі ПК випускаються та інші фірмами. Як правило, вони полнжтью сумісні з відповідними моделями IВМ, але стоять дешевше (навіть дуже значно). Це сімейство мікрокомп'ютерів полччило назва «клона"IВМ. Оскільки сам собою принцип відкритої архітектури не підлягає авторської і патентної захисту, то внаслідок «клонирования"ПК сторонніми виробниками фірма IВМ початку швидко втрачати монополію на контроль ринку ПК і втрачати доходи. Тільки худа фахівці IВМ зрозуміли, наскільки чудове рішення вони запропонували. Можна сміливо сказати, у цьому відношенні фірма спрацювала частково протцв себе, але від прийняття цього виграли споживачі. Кожна з моделей «клока"оказывалась зрештою краще від свого прототипу (по швидкодії, дизайну тощо.), тобто IВМ хіба що ініціювала процес розробки чергового ПК, та був іншим виробникам всебічно вдосконалювали кожну з моделей. Не дивно, що до нинішнього моменту IВМ, маючи у своєму руках весь арсенал надсучасних технологій, є хоч і найбільшим, але з найпопулярнішим виробником ПК свого власного архітектури; і не її моделі займають перших місць втративши рейтинг ПК використовувала мікропроцесор Intel 8088 й мала 64 КБ оперативної пам’яті, магнітофон для загрузки/сохранения програм, тож даних, дисковод і вмонтовану версію мови BASIС. Через короткий час ця модель була вдосконалена.

Новая модифікація отримав назву «розширеного «Виробники відмовилися від використанні магнітофона як накопытелм інформації, додали второц дисковод гнучких дисків, і навіть зокрема можливість використання жорсткого диска ємністю 10—30 МБ. Нині наявність жорсткого диска в ПК ХТ є практично обов’язковим. Модель базувалася на використанні тієї самої мікропроцесора — intel 8088.

Вследствие природного прогресу у сфері розробки і виробництва мікропроцесорної техніки фірма Intel — постійний партнер IВМ — освоїла випуск нової серії процесорів — Intel 8028б.

Соответственно з’явилася нова модель ПК IВМ. Она отримав назву IВМ РС/АТ (Рersonal Computer) ПК АТ, але базі інший архітектури. Потім IВМ початку використовувати мікропроцесор Intel 80 386 і навіть Intel 80 486.

Новая модель ПК з урахуванням черговому покоління мікропроцесорів Intel 80 386 (ПК 386) била впервие розроблена не IВМ, а фірмою Соmpaq. Цей ПК може працювати у реально многозадачном і мнотпользовательском режимі. З певним запізненням IВМ випустила комп’ютер такого класу як модель сімейства РS/2.

В справою, надії фірми IВМ, покладені на концепцію нової архітектури РS/2 — так звану микроканальную (до речі, справді більш прогресивну в сенсі швидкості обміну даними), — поки комерційно зазнали краху. Пользователинеспециалисты виявилися практичнішим професіоналів і захотіли набувати ПК, нова конструкція яких немає підтримана іншими виробниками додаткових устройств. Именно внаслідок этою думати зупинятися тут на особливостях микроканальной архітектури ПК другого покоління.

Другие виробники (серед них такі гіганти, як Соmpaq, Zenith, АSТ, Арricot і ін.) розробили моделі ПК 386 з урахуванням використання колишньої архітектури. З цей моменту фірма IВМ, що породив ПК як ідеологію, перестав бути його найбільш популярним виробником. Сотні фірм за десятки країн світу виробляють моделі клона IBМ, включаючи модель з мікропроцесором Intel 80 386, причому ці моделі розкуповуються майже охочіше, ніж РS/2 фірми IВМ. На першому місці серед різних варіантів моделі ПК 386 (дані 1989 року) займає мікрокомп'ютер Соmраq DeskPro/386.

После освоєння виробництва процесора Intel 80 486 у числі моделей ПК 486 лідирували Арricot і Соmpaq, потім — АSТ, Zenith та інші. Сама IВМ неохоче випускає ПК з тими мікропроцесорами і, схоже, не збирається розширювати производство.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.