Презентация по информатике на тему Поколения ЭВМ

Преподаватель информатики: Басыров Вадим ЗакиевичПоколения ЭВМ Электронные лампы Электронная лампа - прибор, в котором используется движение электронов между электродами, помещенными в вакууме. P~10-3 —10-4 Па Первое поколение (1937-1953)ENIAC -Идея калькулятора, выдвинутая в 1942 году Джоном Мочли (John J. Mauchly, 1907–1980) из университета Пенсильвании, была реализована им совместно с Преспером Эккертом (J. Presper Eckert, 1919–1995) в 1946 году. С самого начала ENIAC активно использовался в программе разработки водородной бомбы. Машина эксплуатировалась до 1955 года и применялась для генерирования случайных чисел, предсказания погоды и проектирования аэродинамических труб. ENIAC, сокр. от Electronical Numerical Integrator and Calculator — Электронный числовой интегратор и вычислитель Всего комплекс включал17468 ламп, 7200 кремниевых диодов,1500 реле, 70000резисторов и 10000 конденсаторов.Потребляемая мощность — 150 кВт.Вычислительная мощность — 300 операций умножения или 5000 операций сложения в секунду. Вес — 27 тонн. Машина ENIAC – эта первая электронная ВМ, которая нашла практическое применение и была для своего времени инструментом решения сложных задач. EDVACмашина EDVAC была полностью автоматическим программируемым вычислительным средством. Второе поколение (1954–1962)Принято считать, что поводом для выделения нового поколения ВМ стали технологические изменения, и, главным образом, переход от электронных ламп к полупроводниковым диодам и транзисторам со временем переключения порядка 0,3 мс. МеталлыПолупроводникиДиэлектрикиAgCuFeInSbGeSiСтеклоАлмазКварцЭлектропроводность — важнейшее свойство твердых тел — объясняется движением свободных электронов (утративших валентную связь с ядрами атомов) Ом-1см-1 Полупроводниковый диод Полупроводниковый диодПолупроводниковым диодом называется прибор, содержащий элемент с одним р-n переходом. Принцип действия диодов основан на использовании односторонней электропроводности. Биполярный транзистор Биполярный транзисторБиполярным транзистором называется полупроводни­ковый прибор, кристалл которого выполнен с двумя взаимодействующими р-n переходами. Джон Бардин, Уильям Шокли,   Уолтер Браттейн TRADICПервой ВМ, выполненной полностью на полупроводниковых диодах и транзисторах, стала TRADIC (TRAnisitor DIgital Computer), построенная в Bell Labs по заказу военно-воздушных сил США как прототип бортовой ВМ. Машина состояла из 700 транзисторов и 10 000 германиевых диодов. Второе поколение (1954–1962)Вторым принципиальным изменением в структуре ВМ стало добавление аппаратного блока обработки чисел в формате с плавающей запятой. До этого обработка вещественных чисел производилась с помощью подпрограмм, каждая из которых имитировала выполнение какой-то одной операции с плавающей запятой (сложение, умножение и т. п.), используя для этой цели обычное целочисленное арифметико-логическое устройство. Второе поколение (1954–1962)Третье значимое нововведение в архитектуре ВМ — появление в составе вычислительной машины процессоров ввода/вывода, позволяющих освободить центральный процессор от рутинных операций по управлению вводом/выводом и обеспечивающих более высокую пропускную способность тракта «память — устройства ввода/вывода» (УВВ). Второе поколение (1954–1962)Наконец, нельзя не отметить значительные события в сфере программного обеспечения, а именно создание языков программирования высокого уровня: Фортрана (1956), Алгола (1958) и Кобола (1959). Третье поколение (1963–1972)Основные технологические достижения связаны с переходом от дискретных полупроводниковых элементов к интегральным микросхемам и началом применения полупроводниковых запоминающих устройств, начинающих вытеснять ЗУ на магнитных сердечниках. Малая интегральная схема Третье поколение (1963–1972)В первых ВМ третьего поколения использовались интегральные схемы с малой степенью интеграции (small-scale integrated circuits, SSI), где на одном кристалле размещается порядка 10 транзисторов. Третье поколение (1963–1972)Ближе к концу рассматриваемого периода на смену SSI стали приходить интегральные схемы средней степени интеграции (medium-scale integrated circuits, MSI), в которых число транзисторов на кристалле увеличилось на порядок. Четвертое поколение (1972–1984)Отсчет четвертого поколения обычно ведут с перехода на интегральные микросхемы большой (large-scale integration, LSI) и сверхбольшой (very large-scale integration, VLSI) степени интеграции. К первым относят схемы, содержащие около 1000 транзисторов на кристалле, в то время как число транзисторов на одном кристалле VLSI имеет порядок 100 000. При таких уровнях интеграции стало возможным уместить в одну микросхему не только центральный процессор, но и вычислительную машину (ЦП, основную память и систему ввода/вывода). БСИ Четвертое поколение (1972–1984)Одним из наиболее значимых событий в области архитектуры ВМ стала идея вычислительной машины с сокращенным набором команд (RISC, Redused Instruction Set Computer), выдвинутая в 1975 году и впервые реализованная в 1980 году. Четвертое поколение (1972–1984) Пятое поколение (1984–1990)Главным поводом для выделения вычислительных систем второй половины 80-х годов в самостоятельное поколение стало стремительное развитие ВС с сотнями процессоров, ставшее побудительным мотивом для прогресса в области параллельных вычислений Шестое поколение (1990–)Поводом для начала отсчета нового поколения стали значительные успехи в области параллельных вычислений, связанные с широким распространением вычислительных систем с массовым параллелизмом. Особенности организации таких систем, обозначаемых аббревиатурой MPP (massively parallel processing)