Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Вопрос №39. Поколения эвм. Идентичность и различие эвм всех поколений. Основные характеристики и особенности каждого поколения.
Цифровые ЭВМ — результат развития электронной вычислительной техники (ВТ). Ее создание связано с именем английского математика Ч. Бэббиджа, который в 1833 г. высказал идею программного управления для построения устройства, автоматически выполняющего арифметические действия. Однако его попытки построить механическое вычислительное устройство с программным управлением не увенчались успехом из-за низкого уровня развития техники и технологии того времени. Фактически эта идея была реализована по проекту Г. Айкена фирмой ИБМ (США) в машине «Марк-1». «Марк-1» была построена на электромагнитных реле и имела программу, набираемую вручную на коммутационных досках и переключателях. Первая цифровая ЭВМ была создана в 1945 г. под руководством Дж. Моучли и Дж. Эккерта (США). Она была названа ENIAC (аббревиатура слов Electronic Numerical Integrator And Calculator — электронный численный интегратор и калькулятор). Машина была построена на 18 000 электронных лампах, выполняла 5000 операций в секунду и имела память емкостью всего 20 десятиразрядных десятичных чисел. Управление работой машины осуществлялось помощью коммутационной доски, на которой набиралась программа вычислений. В 1945 г. американский математик Дж. Фон Нейман выдвинул идеи, состоящие в управлении вычислениями с помощью программы, хранимой в памяти машины, и в использовании двоичной системы счисления. Первые ЭВМ с программным управлением появились практически одновременно в Англии, США, СССР. В Советском Союзе первой цифровой ЭВМ была МЭСМ (малая электронная счетная машина), созданная в 1951 г. в Институте математики АН УССР под руководством академика С. А. Лебедева. Несколько позже, в 1953 г., в Институте точной механики и математики АН СССР под руководством С. А. Лебедева эта машина была усовершенствована и выпущена под названием БЭСМ (быстродействующая электронная счетная машина). При сравнительно небольшом количестве оборудования (около 5000 электронных ламп) машина обладала средним быстродействием 10 тыс. оп/с, что являлось наивысшим достижением в мировом приборостроении. Элементно-технологической базой первых ЭВМ были радиокомпоненты и методы монтажа, используемые при создании радиоаппаратуры связи. Конструктивно ЭВМ выполняются в виде стоек с разъемами.
Начиная с 1955 г. в развитии электронной ВТ можно выделить несколько этапов, каждый из которых характеризуется созданием определенного поколения машин. Поколения ЭВМ отличаются конструктивно-технологическими и схемно-логическими принципами построения ЭВМ. Первое поколение ЭВМ (1955—1960) строилось на дискретных радиодеталях и электронных лампах. Отечественной промышленностью были освоены ламповые машины: БЭСМ-2, Стрела, М-2, М-3, Минск-1, Урал-1, Урал-4, М-20 и др., в основном предназначенные для решения, научно-технических задач. Эти машины имели быстродействие 10—20 тыс. операций в секунду (оп/с), малую емкость оперативной памяти (1024 слова — 1К), большие габариты, потребляемую мощность, имели недостаточное программное обеспечение), ограммы писались большей частью на языке машины) и невысокую надежность. Указанные недостатки ЭВМ первого поколения крайне затрудняли их применение в сфере управления. В ЭВМ второго поколения (1960—1965) в качестве элементной базы использовались полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды) и миниатюрные дискретные радиодетали, а в качестве технологической — печатный монтаж. По сравнению с ламповыми эти машины характеризуются повышенным быстродействием (500 тыс. и более оп/с), большей емкостью оперативной памяти (16—32 К слов), меньшими массами и габаритами, повышенной надежностью, значительным снижением потребляемой мощности. Наряду с конструктивным улучшением совершенствовались также приемы и методы программирования. Стали применяться алгоритмические языки, ориентированные на специфику решаемых задач. Появились трансляторы для перевода программ с языка одной на язык другой модели ЭВМ. Были разработаны служебные программы для профилактики и контроля работы ЭВМ. Большинство этих программ хранилось в памяти ЭВМ. Значительно расширилась сфера применения ЭВМ для экономических, научных, инженерных расчетов. Появились управляющие машины для управления производственными технологическими процессами. Совершенствование ЭВМ второго поколения привело к появлению многопрограммных ЭВМ, позволяющих одновременно реализовывать несколько программ при параллельной работе устройств машины.
К ЭВМ второго поколения, выпускавшихся отечественной промышленностью, относятся полупроводниковые ЭВМ различных назначений: малые ЭВМ серий Наири и Мир; средние ЭВМ для научных расчетов и обработки данных со скоростью работы 5—30 тыс. оп/с — Минск-2, Минск-22, Минск-32, Раздан-2, Раздан-3, БЭСМ-4, М-220; быстродействующая машина со скоростью работы 1 млн, оп/с — БЭСМ-6; управляющие вычислительные машины Днепр, ВНИИЭМ-3 и др. Третье поколение ЭВМ (1965—1970) создавалось на полупроводниковых интегральных схемах (ИС]. С применением И С значительно повысились надежность, быстродействие, уменьшены габариты и масса машин. Существенно изменился подход к проектированию ЭВМ. Были созданы ЭВМ с единой архитектурой и программно-совместимыми машинами различной мощности, что привело к созданию многомашинных и многопроцессорных вычислительных систем (ВС). Советский Союз и другие социалистические страны — члены СЭВ, реализуя программу социалистической интеграции, совместно разработали и организовали серийное производство Единой системы электронных вычислительных машин (ЕС ЭВМ) первого, второго и третьего ряда. Все модели ЭВМ «Ряд-1» и «Ряд-2» относятся к ЭВМ третьего поколения. ЭВМ «Ряд-1» выполнены на интегральных схемах малой (МИС) и средней (СИС) степеней интеграции. Большой - диапазон быстродействия (10—500 тыс. оп/с) ЭВМ «Ряд-1» обеспечивает возможность их использования для решения широкого круга задач. В ЭВМ «Ряд-2» широко используются большие интегральные схемы (БИС), содержащие одно или несколько функционально законченных устройств (арифметическо-логическое устройство, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство и т. п.) или его части. Это дало возможность в моделях ЭВМ «Ряд-2» увеличить быстродействие до 4,5 млн. оп/с, надежность в 2 раза и уменьшить стоимость выполнения одинакового объема операций в 4—5 раз по сравнению с ЭВМ «Ряд-1». Особенность моделей ЭВМ «Ряд-2» — в них предусмотрены программно-аппаратурные средства для комплектования ЭВМ в многопрограммные и многопроцессорные комплексы. Параллельно с созданием ЕС ЭВМ социалистическими странами разработаны и серийно выпускаются системы малых (мини) электронных вычислительных машин" (СМ ЭВМ), предназначенных для решения небольших по объему задач, для автоматизации измерений, контроля и управления технологическими процессами, предварительной обработки информации, поступающей по каналам связи. Использование ЕС ЭВМ для этих целей дорого и неэффективно. К третьему поколению ЭВМ относятся модели СМ ЭВМ первой очереди: СМ-3, СМ-4, СМ-1М, СМ-2М, представляющие собой управляющие и сравнительно быстродействующие (200—800 тыс. оп/с) ЭВМ. Четвертое поколение ЭВМ (с 1970 г.) выполняется на БИС и сверхбольших интегральных схемах), ИС), что способствует дальнейшему повышению быстродействия и надежности ЭВМ, уменьшает их габариты и потребляемую мощность. Высокая степень интеграции, достигнутая в БИС и СБИС, обеспечила создание нового класса машин — микроЭВМ на основе микропроцессора. Микропроцессор — программируемое логическое устройство, реализованное на одной или нескольких БИС и СИС. Для решения той или иной задачи микропроцессор должен быть запрограммирован и соединен с другими устройствами (памятью, устройствами ввода-вывода). В нашей стране создано несколько серий микропроцессоров: К580, К588, К589, К1800, К1804 и др.
Отечественной промышленностью выпускаются микро-ЭВМ семейства «Электроника-60», «Электроника-НЦ», «Электроника С5», СМ 1800. К ЭВМ четвертого поколения относятся ЭВМ «Ряд-3», «Эльбрус-2», а также модели СМ ЭВМ второй очереди: СМ 1300, СМ 1420 и др., модульная структура которых с помощью развитого программного обеспечения и мульти-системных средств управления позволяет создавать вычислительные системы высокой производительности и надежности. Появлялись и нашли широкое применение так называемые персональные ЭВМ (ПЭВМ). Персональный характер микроЭВМ понимается не столько в плане личной эксплуатации, сколько в возможности эксплуатировать ее без помощи профессионального программиста, т. е. самостоятельно, персонально. Отечественной промышленностью выпускаются ПЭВМ типа АГАТ,. предназначенные для работы в диалоговом режиме. ПЭВМ типа АГАТ выполнены на базе микроЭВМ «Электроника-НЦ» производительностью 200 тыс. оп/с. Среди выпускаемых моделей ПЭВМ также широко известны ЕС 1080, «Электроника ТЗ-29 МК» и ряд других. Для ЭВМ пятого поколения, разрабатываемых в лабораторных условиях, элементная база основывается на СБИС и на оптико-электронных элементах. Для оптических ЭВМ носителями энергии служат не электроны, а фотоны, что значительно повышает скорость передачи сигналов, поэтому быстродействие ЭВМ может достигнуть сотен миллионов операций в секунду. Для преобразования и передачи оптических сигналов применяют лазеры, светоизлучающие диоды, счетоводы и различные фотоприемники.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; просмотров: 607; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.137.192.3 (0.009 с.) |