medical informatics

1. Москва - 20Москва - 201133
Доцент кафедры «Медицинская информатика и статистика»
ПРОНЬКИН Николай Николаевич
ТЕМА:
ИСТОРИЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

2. Первые счётыПервые счёты
Древнейшие из известныхДревнейшие из известных
счётов были созданы в 5-4счётов были созданы в 5-4
вв. до н.э.вв. до н.э.
Это была «саламинскаяЭто была «саламинская
доска» по имени островадоска» по имени острова
Саламин в Эгейском море.Саламин в Эгейском море.
У греков и в ЗападнойУ греков и в Западной
Европе они называлисьЕвропе они назывались
«абак», у китайцев – «суан-«абак», у китайцев – «суан-
пан», у японцев –пан», у японцев –
«серобян».«серобян».
Слайд 1

3. Счётная машина Леонардо да ВинчиСчётная машина Леонардо да Винчи
В конце 60-х гг. двадцатогоВ конце 60-х гг. двадцатого
века был обнаружен эскизвека был обнаружен эскиз
тринадцатиразрядноготринадцатиразрядного
суммирующего устройства ссуммирующего устройства с
десятизубчатыми колёсами,десятизубчатыми колёсами,
созданный Леонардо в концесозданный Леонардо в конце
15-го века. По этим чертежам15-го века. По этим чертежам
в наши дни американскаяв наши дни американская
фирмафирма IBMIBM в целях рекламыв целях рекламы
построила работоспособнуюпостроила работоспособную
машину.машину.
Слайд 2

4. Блез ПаскальБлез Паскаль
В 1642 г. молодойВ 1642 г. молодой
18-летний18-летний
математик и физикматематик и физик
Блез ПаскальБлез Паскаль
создал первуюсоздал первую
вычислительнуювычислительную
машину, котораямашину, которая
могла выполнятьмогла выполнять
арифметическиеарифметические
операции.операции.
Слайд 3

5. «Паскалина»«Паскалина»
В 1645 г. арифметическаяВ 1645 г. арифметическая
машина «Паскалина»машина «Паскалина»
получает законченныйполучает законченный
вид. В 1649г. Блезвид. В 1649г. Блез
Паскаль получаетПаскаль получает
королевскую привилегиюкоролевскую привилегию
на изготовление ина изготовление и
продажу своей машины.продажу своей машины.
До наших днейДо наших дней
сохранилось восемь егосохранилось восемь его
машин.машин.
Слайд 4

6. Самюэль МорлендСамюэль Морленд
В 1670 г. СамюэльВ 1670 г. Самюэль
Морленд строитМорленд строит
первую в Англиипервую в Англии
суммирующуюсуммирующую
машину.машину.
Слайд 5

7. Машина МорлендаМашина Морленда
Слайд 6

8. Готфрид Вильгельм ЛейбницГотфрид Вильгельм Лейбниц
В 1670 г. сделал первоеВ 1670 г. сделал первое
описание своегоописание своего
арифметическогоарифметического
инструмента – первойинструмента – первой
счётной машины, котораясчётной машины, которая
механически производиламеханически производила
сложение, вычитание,сложение, вычитание,
умножение и деление.умножение и деление.
Окончательный вариантОкончательный вариант
завершён в 1710 г.завершён в 1710 г.
Слайд 7

9. Чарлз БеббиджЧарлз Беббидж
В 1823 г. разрабатывает проектВ 1823 г. разрабатывает проект
«Разностной машины»,«Разностной машины»,
предвосхищавшей современнуюпредвосхищавшей современную
программно-управляемуюпрограммно-управляемую
автоматическую машину.автоматическую машину.
В период с 1833 по 1871 г. предложилВ период с 1833 по 1871 г. предложил
схему «аналитической машины»,схему «аналитической машины»,
которая должна была «заменитькоторая должна была «заменить
человека в одной из самых медленныхчеловека в одной из самых медленных
операций его ума».операций его ума».
Слайд 8

10. Машина Бэббиджа
• Представляет собой единый комплекс
специализированных блоков и включает в себя
устройства:
• 1. Для хранения исходных данных и
промежуточных результатов, Беббидж назвал его
«складом». Для хранения чисел использовался
набор десятичных счётных колёс. Каждое из колёс
могло останавливаться в одном из десяти
положений и таким образом запоминать один
десятичный знак . Колёса собирались в регистры
для хранения многоразрядных десятичных чисел.
• 2.Устройство, в котором осуществлялись
необходимые операции, под названием «фабрика».
• 3. Устройство управляющее последовательность
операций, выполняемых над числами. Под
названием «контора».
• Бебиджу так и не удалось реализовать свои идеи:
механические устройства оказались непригодными
для осуществления такого плана.
Слайд 9

11. Одновременно дочьОдновременно дочь
Байрона леди Ада ЛавлейсБайрона леди Ада Лавлейс
разрабатывает первыеразрабатывает первые
программы для машиныпрограммы для машины
Беббиджа.Беббиджа.
О машине ЧарльзаО машине Чарльза
Беббиджа Ада ЛавлейсБеббиджа Ада Лавлейс
писала, что «аналитическаяписала, что «аналитическая
машина» вышиваетмашина» вышивает
алгебраические узоры такалгебраические узоры так
же, как станок Жакараже, как станок Жакара
вышивает цветочки ивышивает цветочки и
листочки».листочки».
Ада ЛавлейсАда Лавлейс
Слайд 10
Считается первым программистом мира

12. Сэмюэл МорзеСэмюэл Морзе
В 30-40-е годы 19-гоВ 30-40-е годы 19-го
века он создаёт и широковека он создаёт и широко
внедряет в практикувнедряет в практику
телеграфные аппараты ителеграфные аппараты и
линии связи. Он желинии связи. Он же
разрабатываетразрабатывает
кодирование букв, цифркодирование букв, цифр
и знаков препинанияи знаков препинания
набором точек и тире –набором точек и тире –
азбуку Морзе.азбуку Морзе.
Слайд 11

13. Телеграфный аппарат МорзеТелеграфный аппарат Морзе
Слайд 12

14. Томас ХиллТомас Хилл
В 1857 г. в СШАВ 1857 г. в США
Томас Хилл создаётТомас Хилл создаёт
первую в мирепервую в мире
двухразряднуюдвухразрядную
машину.машину.
Слайд 13

15. Джордж Буль
(1815 — 1864) — английский
математик и логик. Один из
предтеч математической логики.
Ему принадлежит идея, что истинность высказываний можно
вычислять так же, как вычисляются арифметические
выражения
«Булева алгебра» содержит только два элемента – «Истина» и
«Ложь». «Истина» часто обозначается числом 1 или по-английски
True, может сокращаться до одной буквы И или T. «Ложь», или
False, часто обозначается как 0, Л или F.
Основные операции:
Слайд 14

16. А́лан Тью́ринг
(1912 — 1954) —
английский математик,
логик и криптограф.
Первый сформулировал
понятие «вычислимость»
«Машина Тьюринга» – абстрактный компьютер,
устройство с двумя лентами – для данных и команд.
«Вычислимой функцией» называется такая функция,
которую можно реализовать «машиной Тьюринга» с
некоторой программой.
Слайд 15

17. Джон фон Нейман
(Янош Нейман)
(1903, Будапешт — 1957, Вашингтон)
— венгро-американский математик
еврейского происхождения
Выдающийся ученый, «отметился» во
многих отраслях наук.
Сформулировал «принципы фон
Неймана», которым соответствуют
практически все компьютеры
Слайд 16

18. Принципы фон Неймана
Принцип двоичного кодирования.
Для представления данных и команд используется двоичная система
счисления.
Принцип однородности памяти.
Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же
памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чаще всего
двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над
данными.
Принцип адресуемости памяти.
Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек;
процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка;
память внутренняя.
Принцип последовательного программного управления.
Все команды располагаются в памяти и выполняются
последовательно, одна после завершения другой, в последовательности,
определяемой программой. Среди команд могут быть изменяющие
последовательность их выполнения.
Принцип жесткости архитектуры.
Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка
команд.
Слайд 17

19. Но́рберт Ви́нер
(1894, США — 1964, Стокгольм, Швеция)
— американский учёный, выдающийся
математик и философ, основоположник
кибернетики и теории искусственного
интеллекта.
Согласно семейной легенде является
прямым потомком Маймонида
Наиболее известная работа: «Кибернетика, или
Управление и связь в животном и машине». По Винеру
«кибернетика» – наука об управлении вообще, а
вычислительная техника – это лишь один из частных
случаев. Но из-за того, что именно вычислительная
техника развивалась далее столь бурно, «кибернетика» и
«computer science» стали почти синонимами.
Слайд 18

20. • Рассуждения А.Ампера:(1775 — 1836)
• "Рассмотрим полет мотылька и движение корабля. Что в них общего,
кроме механического перемещения?
• У корабля есть цель, которую знает капитан. Есть ли она у мотылька?
Нет у него цели. А что может быть у мотылька, что заменяет ему
цель? Потребности. Но ведь цель капитана тоже определяется
какими-то потребностями. Следовательно, и корабль и мотылек
движутся в определенном направлении благодаря потребностям. Как
и чем связываются потребности и движение, направленное на
удовлетворе-ние этих потребностей? Ведь потребность не осязаема,
не материальна. Следовательно, между потребностями и движением
должен существовать механизм, переводящий непонятные
потребности в четкие команды "капитана" и сокращение мышц,
определяющих полет мотылька. И этот механизм - управление.
• Если суметь отделить управление от объекта, выделить его в чистом
виде, то можно исследовать его возможности, а, может быть, и
законы. Тогда должна быть наука об управлении! Управление не
только государством или отдельными провинциями, а управление
вообще!".
Слайд 19

21. Академик Сергей Алексеевич Лебедев
Аксель Иванович (Иоганнович) Берг
“... в 1955-57 гг. и даже позже в нашей литературе
были допущены грубые ошибки в оценке значения
и возможностей кибернетики. Это нанесло
серьезный ущерб развитию науки в нашей стране,
привело к задержке в разработке многих
теоретических положений и даже самих
электронных машин”
основоположник вычислительной техники в СССР,
директор ИТМиВТ, академик АН СССР (1953) и АН
УССР (12.02.1945), Герой Социалистического Труда.
Лауреат Сталинской премии третьей степени, Ленинской
премии и Государственной премии СССР. В 1996 году
посмертно награждён медалью «Пионер компьютерной
техники» за разработку МЭСМ (Малой Электронной
Счётной Машины), первой ЭВМ в СССР и
континентальной Европе, а также за основание
советской компьютерной промышленности.
Слайд 20

22. 22
Все успевают
следить за ходом
мысли лектора?

23. От персоналий перейдем к устройствам
Счеты:
Пальцы: Четки:
Логарифмическая линейка
(аналоговое устройство):
Слайд 21

24. История развития
1946 1960 1970 1980 год
I ПОКОЛЕНИЕ, ЛАМПЫ
II ПОКОЛЕНИЕ,ТРАНЗИСТОРЫ
III ПОКОЛЕНИЕ, ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
IV ПОКОЛЕНИЕ, БИС, СБИС
ОПТИКО – ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ,ОПЕРАЦИИ/C
1990
V ПОКОЛЕНИЕ
2000
Слайд 22

25. Поколения ЭВМПоколения ЭВМ
II поколение (1940 -1950 года ):поколение (1940 -1950 года ):
• Элементная база – электронно-Элементная база – электронно-
вакуумные лампы;вакуумные лампы;
• Габариты – в виде огромных шкафовГабариты – в виде огромных шкафов
• Быстродействие – 10-20 тыс. операцийБыстродействие – 10-20 тыс. операций
в секунду;в секунду;
• Программирование – машинные коды;Программирование – машинные коды;
• Данные вводились с помощьюДанные вводились с помощью
перфокарт и перфолентперфокарт и перфолент
Слайд 23

26. На электромеханических реле работали, в частности, телефонные станции
Слайд 24

27. Еще один «предтеча» компьютеров – устройства автоматического счета на
основе перфокарт
Пробиваемые в ней «дырки»
кодировали цифры и буквы
Впервые перфокарты (правда, немного другие) были использованы еще в
начале 19 века в ткацких станках Жаккарда.
Перфокарты использовались в
первой половине 20 века в
табуляторах фирмы IBM,
использовавшихся для подведения
итогов голосования
Слайд 25

28. Компьютеры первого поколения
(конец 40х – середина 50х) были
построены из электронных ламп и
других аналогичных устройств
МЭСМ СССР, 1950 г.
- Арифметическое устройство: универсальное, параллельного действия, на триггерных
ячейках
- Представление чисел: двоичное, с фиксированной запятой, 16 двоичных разрядов на
число.
- Система команд: трёхадресная, 20 двоичных разрядов на команду.
-Выполняемые операции: сложение, вычитание, умножение, деление, сдвиг, сравнение
- Оперативная память: на триггерных ячейках, для данных — на 31 число, для команд —
на 63 команды
-Тактовая частота: 5 кГц Быстродействие: 3000 операций в минуту
- Количество электровакуумных ламп:6000 (около 3500 триодов и 2500 диодов)
- Занимаемая площадь: 60 м² Потребляемая мощность: около 25 кВт
- Данные считывались с перфокарт или набирались с помощью штекерного
коммутатора.
- Для вывода использовалось электромеханическое печатающее устройство либо
фотоустройство для получения данных на фотоплёнке
Слайд 26

29. Производительность: 2000 операций/сек
Система счисления: двоично-десятичная
ОЗУ: на электронно-лучевых трубках (2048 43-разрядных
слов), время обращения 20 мкс
ПЗУ: на полупроводниковых диодах (15 стандартных
подпрограмм по 16 команд и 256 операндов); два накопителя
на магнитной ленте ёмкостью до 100 000 43-разрядных слов
Устройства ввода:
Ввод с перфокарт (ёмкость одной - 12 43-разрядных чисел)
Вывод на перфокарты
Вывод на печатающее устройство
Количество ламп: 6200
Потребляемая мощность: 150
Занимаемая площадь: 300 м²
ЭВМ «Стрела» . 1953-
56 гг. Всего выпущено
7 машин
Слайд 27

30. IIII поколение (1955- 1965 года):поколение (1955- 1965 года):
• Элементная база- полупроводниковые элементыЭлементная база- полупроводниковые элементы
(транзисторы, диоды);(транзисторы, диоды);
• Соединение элементов – печатные платы и навеснойСоединение элементов – печатные платы и навесной
монтаж;монтаж;
• Габариты – в виде однотипных стоек, чуть вышеГабариты – в виде однотипных стоек, чуть выше
человеческого роста;человеческого роста;
• Быстродействие – до 3 000 000 операций в секунду;Быстродействие – до 3 000 000 операций в секунду;
• Программирование – на алгоритмических языках;Программирование – на алгоритмических языках;
• Введен принцип разделения во времени работыВведен принцип разделения во времени работы
разных устройств;разных устройств;
• Данные вводились с помощью перфокарт иДанные вводились с помощью перфокарт и
магнитных лент.магнитных лент.
Слайд 28

31. 1958 год М-20. Быстродействие 20 тыс. оп. В сек.
площадь машинного зала одного комплекта ЭВМ (центр
из 7 шкафов и 30 периферийных устройств) составляла
до 200 кв. метров, а потребляемая мощность – 50 КВт,
без учёта систем охлаждения, в ЭВМ было 1600
электровакуумных ламп.
Слайд 29

32. Минск 22
Слайд 30

33. Минск 32
Слайд 31

34. События, способствующие появлениюСобытия, способствующие появлению
3 поколения ВМ3 поколения ВМ
• 1958 г. – создана интегральная схема;1958 г. – создана интегральная схема;
• 1961 г. – в продаже появилась интегральная1961 г. – в продаже появилась интегральная
схема на пластине кремния;схема на пластине кремния;
• 1965 г. – начат выпуск семейства машин с1965 г. – начат выпуск семейства машин с
единой системой команд;единой системой команд;
• 1969 г.- фирма1969 г.- фирма IBMIBM разделила понятияразделила понятия
аппаратных и программных средств;аппаратных и программных средств;
• 20 октября 1969 г.- проверка первой20 октября 1969 г.- проверка первой
глобальной компьютерной сети ;глобальной компьютерной сети ;
• 1971 г.- создание первого микропроцессора1971 г.- создание первого микропроцессора
INTELINTEL
Слайд 32

35. IIIIII поколение (1965-1975 года):поколение (1965-1975 года):
• Элементная база – интегральные схемы;Элементная база – интегральные схемы;
• Соединение элементов – печатные платы;Соединение элементов – печатные платы;
• Габариты – ЭВМ делятся на большие, средние иГабариты – ЭВМ делятся на большие, средние и
мини или микро;мини или микро;
• Быстродействие – до 30 млн.операций в секунду;Быстродействие – до 30 млн.операций в секунду;
• Программирование – алгоритмические языки (Алгол,Программирование – алгоритмические языки (Алгол,
ПЛ1,Кобол), операционные системы;ПЛ1,Кобол), операционные системы;
• Введены принципы разделения времени,Введены принципы разделения времени,
модульности. Все модули соединены одинаковымимодульности. Все модули соединены одинаковыми
шинами;шинами;
• Появились магнитные диски, дисплеи,Появились магнитные диски, дисплеи,
графопостроители.графопостроители.
Слайд 33

36. Эльбрус-2
МВК Эльбрус-2 — разработан в 1977—1984 гг., сдан в
1985 году. Производительность на 10 процессорах (из
них 2 считались резервными) — 125 млн оп/с[2].
Построен на базе ЭСЛ интегральных схем ИС-100
(аналог серии Motorola 10000), из-за высокой
потребляемой мощности требовал мощную систему
охлаждения. Всего было выпущено порядка 30 машин
«Эльбрус-2», из них некоторое количество 10-
процессорных. Использовался в ПРО Москвы А-135.
Слайд 34

37. ПС 200
1979 г. - начало серийного выпуска
высокопроизводительных
многопроцессорных УВК с
перестраиваемой структурой ПС 2000,
реализующей распараллеливание на
уровне задач, ветвей, векторных и
скалярных операций в задачах
геофизики, научных экспериментов и др.
областей.
Быстродействие до 200 млн. оп./с,
ОЗУ 4К или 16К. Решающее поле
мультипроцессора состоит из
процессорных элементов (ПЭ), каждый
из которых имеет собственную
оперативную память. Устройство
обработки состоит из 8 ПЭ, и таких
устройств может быть 1, 2, 4 или 8.
Слайд 35

38. Тактовая частота — 10 МГц
48-битное машинное слово
Быстродействие — около 1 млн операций в
секунду, близкое к рекордному для того времени
(наиболее производительная американская система
CDC 6600 (англ.), выпускавшаяся с 1964 года,
обеспечивала быстродействие 3 млн операций в
секунду)
Конвейерный центральный процессор (ЦП) с
отдельными конвейерами для устройства
управления (УУ) и арифметического устройства
(АУ). Конвейер позволял совмещать обработку
нескольких команд, находящихся на разных
стадиях выполнения.
8-слойная физическая организация памяти
(интерливинг)
Виртуальная адресация памяти и расширяемые
регистры страничной приписки.
Совмещённое АУ для целой и плавающей
арифметики.
Кеш на 16 48-битных слов: 4 чтения данных, 4
чтения команд, 8 — буфер записи
Система команд включала в себя 50 24-битных
команд (по две в слове)
ЭВМ 2 поколения – на полупроводниках. Устройства с достаточно массовыми тиражами
БЭСМ 6. 1968-87г, 355 машин
Отечественная разработка, на момент
выпуска полностью соответствовала
лучшим мировым стандартам
Далее было принято решение
не выпускать свои
оригинальные ЭВМ, а
копировать американскую
серию IBM 360/370
Слайд 36

39. Исторические события:Исторические события:
• 1975 г.-1975 г.- IBMIBM начинает производство лазерныхначинает производство лазерных
принтеров;принтеров;
• 1976 г.- первый струйный принтер;1976 г.- первый струйный принтер;
• 1976 г.- Стив Джобс и Стив Возняк начали1976 г.- Стив Джобс и Стив Возняк начали
производство персональных ЭВМпроизводство персональных ЭВМ длядля
непрофессиональных пользователейнепрофессиональных пользователей (Apple)(Apple);;
• 1976 г.- появились дискеты 5,25 дюйма;1976 г.- появились дискеты 5,25 дюйма;
• 1982 г.-1982 г.- IBMIBM начала выпускать компьютеры сначала выпускать компьютеры с
открытой архитектурой;открытой архитектурой;
• 1983 г.- выпущен компьютер с жестким1983 г.- выпущен компьютер с жестким
диском;диском;
• 1988 г.- создан первый вирус «червь»;1988 г.- создан первый вирус «червь»;
Слайд 37

40. ЭВМ 3 поколения – на больших интегральных схемах. С 1960 года.
Большие интегральные схемы
Отечественная ЭВМ ЕС 1040.
Аналог серии IBM 360/
ОЗУ 1 мегабайт,
400 тысяч операций в секунду
Слайд 38

41. Помимо поколения было деление компьютеров по мощности и области применения.
Например, «суперкомпьютеры» – особо быстрые и жутко дорогие устройства,
выпускающиеся малыми тиражами.
За исключением суперкомпьютеров действовало правило, что отношение
цена/стоимость лучше для быстрых компьютеров. Поэтому компьютеры
использовались как системы коллективного пользования, и на них использовался
режим разделения времени.
Слайд 39

42. Машины третьего поколения
• Единая Система ЭВМ (ЕС ЭВМ), в основных чертах копирующая
IВМ-360 и IВМ-370, а также серия мини - ЭВМ, ЕС ЭВМ, ориентированная
на зарубежные модели. Вклад отечественной науки в мировое развитие
электронной вычислительной техники в этот период связан с
промышленным внедрением многопроцессорной ЭВМ М-10.
• В период машин третьего поколения произошел крупный сдвиг в области
применения ЭВМ. Если раньше ЭВМ использовались в основном для
научно-технических расчетов, то в 60 – 70-е годы первое место стала
занимать обработка символьной информации, в основном экономической.
• Машины серии ЕС ЭВМ имеют универсальное назначение, а основной
областью применения СМ ЭВМ является автоматизация технологических
процессов, научных экспериментов и испытательных установок,
проектно-конструкторских работ.
Слайд 40

43. Единая система электронных
вычислительных машин (ЕС ЭВМ)
• Фирма IBM приступила в 1966 году к
выпуску серии машин IBM – 360. В
1969 году было принято решение о
создании единой системы
электронных вычислительных
машин (ЕС ЭВМ). В этих
компьютерах приняты единые
стандарты на технические
характеристики всех устройств и
узлов, на систему кодов, операций,
средств программирования. Общий
состав периферийных устройств,
ввод – вывод осуществляется с
помощью перфолентных и
перфокартных носителей на
магнитных лентах и дисках.
Слайд 41

44. IVIV поколение:поколение:
• Элементная база –БИС (большиеЭлементная база –БИС (большие
интегральные схемы) и СБИС;интегральные схемы) и СБИС;
• Габариты – компактные . Ноутбуки,Габариты – компактные . Ноутбуки,
микроЭвм;микроЭвм;
• Быстродействие –до 100 млн. операцийБыстродействие –до 100 млн. операций
в секунду;в секунду;
• ……
Слайд 42

45. ЭВМ 4 поколения – на микропроцессорах. С 1980 года.
Сейчас на одном кристалле
площадью в несколько
квадратных сантиметров
умещаются схемы с
миллиардами транзисторов
Для их производства используют
литографический процесс, то есть
фактически делают на подложке из
кремния фотографии электронной
схемы. Так как разработка схем и
строительство заводов намного
дороже, чем непосредственно
производственные издержки, то чем
более массовое устройство, тем оно
дешевле
Слайд 43

46. Стив Джобс и Стив Возняк
основатели фирмы «Apple»
Джобс
(24 февраля 1955 г.)
Глава Apple
Возняк родился 11 августа 1950 г. В США в
семье украинца, выходца из Буковины, и
немки. В 81 г. попал в авиакатастрофу,
получил ретроградную амнезию, тяжело
восстанавливался. Потом ушел из Apple,
поучаствовал во многих любопытных проектах
(в т.ч. основал фирму, сделавшую GPS,
«чтобы находить засунутые куда-то вещи»).
Слайд 44

47. Билл Гейтс
основатели фирмы «Майкрософт»
Будучи студентом, основал маленькую фирму
«Майкрософт», которой удалось заключить
неправдоподобно выгодный контракт на разработку и
эксклюзивную поставку операционной системы MS-DOS
для персональных компьютеров IBM PC. В последние годы
постепенно отходит от дел. Много занимается
благотворительностью. По не вполне понятным причинам
многими считается воплощением абсолютного зла.
Гейтс (28 октября 1955 г.)
Гейтс родился в Сиэтле (штат Вашингтон), в
семье корпоративного адвоката Уильяма Генри
Гейтса II и члена совета директоров First
Interstate Bank, Pacific Northwest Bell и
национального совета United Way Мэри
Максвелл Гейтс.
Слайд 45

48. Apple II. Выпускается с 1977 года. Всего было сделано 5-6 миллионов
В отличие от других персональных компьютеров,
ориентированных на профессиональное
использование, имел возможности «домашнего»
компьютера для широких масс. Имел цветной
графический дисплей, звук, встроенный
интерпретатор языка Бейсик и приличную
документацию.
Имел процессор с частотой 1 Мг, ОЗУ в 4К и ПЗУ в 4К. Чуть позже появились
накопители на 5-дюймовых дискетах.
В СССР в 1984-90 годах выпускался клон этого компьютера - «Агат», на базе
отечественной элементной базы.
Слайд 46

49. IBM PC
IBM кроме крупных компьютеров (мейнфреймов)
выпустила в 1975 г. и свой персональный компьютер,
который (при цене 20 тыс. $) был ориентирован на
профессиональные приложения. Вскоре было решено
сделать и «домашний персональный компьютер», но,
так как это направление считалось второстепенным, то
разработка была поручена маленькой дочерней фирме с
использованием компонентов сторонних разработчиков.
В 1981 г. была выпущена модель IBM PC с
процессором Intel 8086 (4,77 Мг), 64 К ОЗУ, 2 5-
дюймовыми дисководами и монохромным текстовым
дисплеем)
Особенность лицензирования разработки и ее «открытая архитектура» привела к
оглушительному успеху этой линии и ее развитию. IBM PC-совместимые компьютеры –
самая массовая линия, причем на долю компьютеров производства IBM приходится
очень небольшая ее часть. Открытая архитектура и то, что называется «апгрейдебл» –
изначальная способность к модернизации – позволяет покупать компьютер в той
конфигурации, которая больше подходит, и в случае необходимости наращивать
возможность, меняя части на более мощные. В результате компьютеры, покупаемые в
магазине, фактически собираются на заказ.
В отличие от этого для компьютеров фирмы Apple можно выбрать одну из 2-3 моделей.
И все!
Слайд 47

50. IBM PC/XT XT - сокращение от eXtended Technology. 1983-86 г.
Процессор Intel 8088 с двумя тактовыми частотами (4,77
Мг и 10 Мг) – немного упрощенный вариант 8088. Число
тактов на операции – от 4 до более чем 200. Мог
дооснощаться арифметическим сопроцессором 8087,
который быстрее выполнял арифметические операции с
плавающей точкой. Большинство моделей имели
винчестер объема порядка 10 Мб.
Оперативная память обычно была максимального размера
в 1 Мб, из которых 640 Кб отводилось под программы и
данные, а остальное – под BIOS и графическую память.
Мог иметь несколько вариантов видеосистем, кроме
текстового дисплея - графические CGA (4 цвета, 320 на
200 точек) и EGA (16 цветов, 640 на 320 точек.
Материнская плата с интерфейсом типа «общая
шина». Правую часть занимают впаянные чипы
памяти, процессор впаян вверху. Единственный
порт – круглый, для клавиатуры. Все остальные
соединения, в том числе с накопителями на
жестком и гибком дисках – через платы с
контроллерами, вставляемые в слоты
расширения (слева).
Слайд 48

51. IBM PC/AT 286 Следующий процессор Intel 80186 оказался
экспериментальным и в серию не пошел. Следующий
компьютер был на основе процессора 286 и назывался PC
AT - сокращение от Advanced Technology. 1984-90г.
Процессор при тактовой частоте 6 - 8 Мг считал намного
быстрее, так как тратил намного меньше тактов на
операции. Имел объем ОП до 16 Мб. Позволял
поддерживать многозадачную работу в режиме
переключения. Кроме MS-DOS на этом компьютере
использовалась Windows.
Имел 16-битовую шину.
Оснащался 5-дюймовыми дисководами емкостью 1,2 Мб
и, далее – 3-д.ймовыми емкостью 1,4 Мб. Обычно имел
винчестер емкостью 40 Мб.
АТ задал стандарт на размеры
(форм-факторы) и питание. На
фотографиях – более поздние
платы, включающие слоты для
расширения как EISA, так и PCI
Слайд 49

52. IBM PC/AT 386 Для компьютера процессоре 386 новые буквы придумывать не
стали. 1985-97г. Помимо повышения частоты до 40 Мг, меньшего
количества тактов на операции и 32-битовой архитектуры была
достигнута реальная многозадачность.
Для реализации увеличения разрядности слот расширения ISA был
удлиннен, расширен до EISA. В результате в них можно было
вставлять как устройства ISA, так и EISA.
Кроме основного внутреннего интерфейса типа «общая шина»
появился интерфейс «локальная шина», связывающая самые
быстрые устройства – процессор, ОП, винчестер. Вначале
использовалась локальная шина VESA (VL-Bus), которая работала
с разъемами ISA, EISA. Потом появилась другая локальная шина
PCI, использующая свои разъемы.
В начале 90х годов персональные компьютеры стали
оснащать устройствами CD, вначале – только
читающими. Стандартными устройствами стали
мыши. Внешние порты не менялись – это было
несколько «широких», но более медленных LPT и
узких, но более быстрых COM. Поменялся
видеовывод – для поддержки VGA и SVGA с большим
количеством точек и цветов появился вывод VGA (D-
Sub) в виде трапеции с 3 (а не 2, как у EGA) рядами
«дырочек»)
Слайд 50

53. IBM PC/AT 486 Процессоры серии 80486 выпускались с 1989 по 2007 г. Тактовая
частота 16-150 Мг, частота внешней шины 16-50 Мг.
По сравнению с предыдущими моделями имели встроенный кеш
первого уровня, встроенный математический сопроцессор и
гибридную систему CISC-RISC команд.
Каждый процессор имеет некоторый встроенный набор команд.
Команды могут иметь разную сложность как по длине (числу адресов),
так и по количеству тактов, затрачиваемых на его выполнение. Если
нужно выполнить некоторое действие, для которого нет в явном виде
команды процессора, то оно реализуется программно – как несколько
команд процессора. По мере развития вычислительной техники число
команд, реализуемых процессоров, расширялось и усложнялось.
Процессоры становились все больше и сложнее. Такие процессоры
назывались CISC.
Альтернативная линия: RISC-процессоры с небольшим набором
простых команд одинаковой структуры. При той же тактовой
частоте они считают медленнее, но из-за меньшего размера они
не только дешевле, но и меньше греются. В результате за счет
более высокой частоты RISC-процессоры догнали CISC для ПК,
кроме того, для них лучше работали блоки предсказания и
распараллеливания. В результате к концу 80х появился быстрый
RISC-процессор для ПК «PowerPC». 486 и последующие
процессоры реализовывали гибридную технологию. На вход
поступали CISC-команды, которые ретранслировались в RISC
Слайд 51

54. IBM PC После 486 четкого деления ПК 4 поколения на
сменяющие друг друга «подпоколения» не было, а
процессоры имели коммерческие названия.
В них последовательно возрастала частота работы
процессора и снижалось число тактов на команду,
дойдя до «один такт – одна команда».
Закон Мура
Слайд 52

55. Однако повышение производительности
компьютеров за счет распараллеливания вычислений
– крайне сложная задача. Поэтому в последнее время
производители компьютеров все меньше говорят о
технических подробностях и все больше – о дизайне
Слайд 53

56. Наряду с повышением мощности вычислительной
техники изменялись области ее применения. И в этом,
напротив, наблюдается явный регресс.
Вначале ЭВМ
использовались для
решения научных задач
Слайд 54

57. Потом, по мере повышения мощности и компактности, компьютеры стали
использоваться для управления производственных процессов. В частности, в
медицине они коренным образом изменили некоторые специальности
Томографы «сердцем» имеют
компьютеры, которые, обрабатывая
множество снимков, создают
послойные изображения
Томограмма тыквы
Слайд 55

58. Далее они стали
использоваться для
автоматизации
документооборота
Слайд 56

59. Домашние компьютер стали использоваться в основном как
пишущие машинки и игрушки
Слайд 57

60. После наступления эры Интернета компьютер стал
средством связи с миром и общения
Привет! Всем чмоки в этом чате!
Слайд 58

61. И, наконец, сейчас Интернет становится основным
средством доступа к СМИ
Галактего опасносте!!!!
Сенсация!!!Семеновичоказалась
переодетыммужиком!!!!
Но это уже – совсем другая история
Слайд 59