1. ואלה תולדות
ואלה תולדות המחשב...
המחשב ...
תולדות אמצעי החישוב
מראשית ההיסטוריה ועד ימינו
2. בראשית היו לנו רק עשר
האצבעות...
ולכן עד עצם היום הזה אנו משתמשים במונח
" דיגיטלי"
כי digitusבלטינית פרושו " אצבע"
ורוב העמים אימצו שיטה מספרית בת עשר
ספרות
3. אבל לא כולם... לבבלים העתיקים היתה שיטה בת שישים
ספרות, וממנה נשארו לנו השעה בת שישים דקות, והדקה
בת שישים שניות, והמעגל בעל 063 מעלות.
ובשפה הצרפתית של היום נשארו סימנים לשיטה בת
עשרים ספרות. עד היום המספר 08 נקרא בצרפתית
,QUATRE VINGTשפרושו " ארבע פעמים עשרים".
יכול להיות שאבותיהם של הצרפתים הלכו יחפים, ויכלו
לספור בעשרים אצבעות...
ולבסוף, כל הפעולות בתוך המחשב מבוצעות כיום
בשיטה בינארית, ובה שתי ספרות בלבד, והמספרים
בה נראים למשל ככה:
1101010010111001
4. וכאשר האצבעות כבר לא הספיקו,
עברו הקדמונים לשימוש בחלוקי
נחל...
)בהם אפשר לבצע גם פעולות כפל וחילוק(
שימו לב: חלוקי נחל נקראים בלטינית
CALCULUSועד היום למחשבון קוראים
CALCULATOR
5. ומכאן לחשבוניה ) – (ABACUSכיום משחק
ילדים אבל בעבר כלי חישוב רב עוצמה. עם 01
מיתרים ניתן לחשב מספרים עד 999,999,999,9
כדי להשתמש בה צריך שיטה מספרית שבה מיקום
הסיפרה קובע את ערכה. להודים היתה כזו כבר אלפי
שנים. לאבותינו ולרומאים לא. אירופה עברה לשיטה
כזו רק במאה ה-51
6. עידן גלגלי השיניים
2461- פסקל ) (PASCALממציא את ה" פסקלינה", מכונת חישוב
מבוססת על שורת גלגלי שיניים שכל אחד מהם הוא ביחס
תמסורת של 01:1 לעומת קודמו
1761- לייבניץ ) (LEIBNIZממציא מכונת חישוב שמסוגלת
לבצע ) בקושי( גם כפל וחילוק
7. סרגל חישוב
במאה ה-71, כאשר עדיין מכונות החישוב התקשו לבצע
כפל וחילוק, הומצא סרגל החישוב.
כלי זה מנצל את העובדה שבעזרת לוגריתמים, חיבור
וחיסור הופכים לכפל וחילוק.
את הדגמים הקטנים ניתן היה לשאת גם בכיס של
החולצה ) ואז הוא גם שימש סמל סטטוס(. ככלי שימושי
עבור מהנדסים, כלכלנים וכד' , הוא נשאר בשימוש נרחב
שנים רבות, עד שב- 4791 החלו להופיע מחשבי כיס
אלקטרוניים.
8. בינתיים המשיכו להתפתח מכונות חישוב
מכניות ואלקטרו- מכניות, שהיו בשימוש עד לפני
כמה עשרות שנים ...
9. הכרטיס המנוקב
במפקד התושבים של 0981 בארה" ב נעשה שימוש לראשונה
במכונה לעיבוד נתונים המנוקבים על גבי כרטיסים. מכאן
והילך החלה להתפתח שורה של מכונות לעיבוד נתונים על
גבי כרטיסים, שכונו " מכונות ."IBMחברת IBMהמשיכה
לספק מכונות כאלה עד שנת 0691, שבה החלו להיכנס
לשימוש נרחב המחשבים האלקטרונים.
אך במשך עוד כשתי עשרות שנים, כרטיסים מנוקבים
המשיכו לשמש כאמצעי קלט עיקרי למחשבים האלקטרונים.
10. מניחי היסודות
באנגליה של המאה ה – 91 חיו שני ג' נטלמנים שמעולם לא נפגשו,
ועל כן רעיונותיהם זכו להגשמה משותפת רק במאה ה-02
GEORGE BOOLE CHARLES BABBAGE
יסד את האלגברה תיכנן וניסה לבנות מחשב מכני
הבולאנית, שיטה לניתוח לפי עקרונות דומים לאלה של
ועיצוב של תהליכי לוגיקה המחשב המודרני
11. בבג' ניסה לבנות מכונת חישוב רב שלבית שתבצע את כל
שלבי החישוב הדרושים להכנת טבלאות של מצב הכוכב י ם
לצורך ניווט אוניות בלב ים. ) אז עוד לא היה להם .(GPS
הפרוייקט לא הושלם כי המכונה היתה מורכבת ומסובכת
מידי עבור שיטות העיבוד של אותם שנים.
12. אלגברה בולאנית
OR
NOT AND
OR
ג' ורג' בול יסד שיטה לניתוח ועיצוב של תהליכים
לוגיים שבזמנו לא היה לה שימוש מעשי, אבל במאה ה-
02, עם התפתחות האלקטרוניקה, נמצא שהשיטה
מתאימה לבניית מעגלים אלקטרונים שיבצעו פעולות
חישוב ופעולות הגיון.
13. בול ובבג' במכונה
אחת
יישום האלקטרוניקה בבנית מעגלים לוגיים החל באנגליה
של שנות ה- 04, ביחידה צבאית סודית אשר בה מיטב
המוחות השקיעו מאמצים רבים בפיצוח הצופנים של הצבא
הגרמני.
לצורך זה בנו מכונות אשר בהן היחידות הלוגיות
and,or,notהיו שפופרות אלקטרוניות. אלה היו ראשית
המחשבים האלקטרונים, אך נבדלו מהמחשבים של היום
בזה שהיו בנויות רק למשימה אחת, במקרה זה, פיצוח
14. אבות המחשב המודרני
John Von Neumann Alan Turing
קבע את העיקרון קבע את העיקרון
שבזמן ביצוע משימה שהמחשב יהיה
מסויימת, התוכנית מכונה אוניברסלית
והנתונים ימוקמו )" מוח אלקטרונ"(
בזכרון הפנימי של שיבצע עם אותה
המחשב, דבר שמגדיל חומרה משימות
פי אלפים את מהירות שונות בעזרת
הביצוע תוכנות שונות
15. מכאן והילך מתחיל תהליך הפיתות של המחשבים
האלקטרונים המודרניים, המתחלק לשלושה
דורות:
דור 1: שפופרות אלקטרוניות )6491- 3591(
דור 2: טרנזיסטורים )3591- 5791(
דור 3: שבב הסיליקון )5791 עד היום(
16. דור 1 – מחשבי שפופרות
המחשב הראשון, ה- , ENIACהתחיל לפעול ב- 6491
בפילדלפיה, ארה" ב. היו בו מעל 000,71 שפופרות וכ-5
מיליון חיבורים מולחמים. הוא שקל כ- 03 טון, ויש אומרים
שכאשר הדליקו אותו התעממו האורות בעיר פילדלפיה. אך
הוא היה מסוגל לבצע 000,5 פעולות חשבון בשניה, פי אלף
מאשר הכלים האלקטרו- מכנים שקדמו לו.
17. דור 2- מחשבי הטרנזיסטורים
0002 PHILCO Sהיה המחשב הראשון שיישם את
טכנולוגיית הטרנזיסטור, המכונה גם .solid state
הוא נכנס לשימוש ב 7591, ונרכש ב- 0691 עבור
מערכת הביטחון של ישראל. הזכרון הפנימי
ההתחלתי היה שווה ערך ל-23 ,KBוהוא היה מסוגל
לבצע 000,06 פעולות חשבון בשניה.
18. דור 3 – שבב
והחיבורים הסיליקון
בשבב הסיליקון כל רכיבים האלקטרונים
ביניהם מוטבעים על שכבה דקה של סיליקון, שהוא חומר
מוליך למחצה. ההטבעה נעשית בתהליך דומה לצילום מוקטן
מאוד של ה" שרטוט" של המעגל המתוכנן.
הרכיבים ה" מצולמים" מתפקדים כטרנזיסטורים לכל דבר.
כך ניתן ליצור מעגלים לוגיים מורכבים ביותר, הכוללים
מיליוני רכיבים והחיבורים ביניהם, ב" צ' יפ" שגודלו
סנטימטרים ספורים ) זיכרו את ה ,ENIACעם 000,71
שפופרות ו- 03 טונות משקלו(
, 4004INTEL 7INTEL CORE I
המעבד הראשון של המעבד האחרון של אינטל,
אינטל, 1791 1102
19. בתחילה נוצרו שבבי הסיליקון עבור מכונות חישוב ומחשבי כיס
למיניהם.
מאוחר יותר מישהו חשב שאפשר להשתמש בהם כדי ליצור מעין
צעצוע חינוכי שידגים איך מחשב " אמיתי" עובד. עד מהרה החלו
להופיע בשוק " קיטים" להרכבה עצמית של מחשבים כאלה עבור
חובבים.
APPLE I
הופיע בשוק ב-6791, מבית היוצר של סטיב ג' ובס
וסטיב ווזניאק
20. המחשב האישי
בהמשך התחילו להופיע מחשבים אישיים שהם מחשבים
לכל דבר, עם צג משלהם ודיסקים, בתחילה כונני
דיסקטים.
7791 - APPLE II
היוזמה בתחום זה היתה של כמה יזמים צעירים, בראשם
סטיב ג' ובס המנוח. באותה תקופה נשאל טומס ווטסון הבן,
נשיא חברת IBMעל דעתו בנדון, וזה השיב שהוא " לא מעלה
בדעתו שום דבר שאדם פרטי יוכל לעשות בביתו עם מחשב
".
21. אבל מאוחר יותר, ב- 1891 IBMנכנסה לשוק המחשבים אישיים,
וההמשך ידוע.
בהדרגה, המחשבים האישיים חדרו לכל ענפי המשק ודחקו את
רגליהם של המחשבים המרכזיים הגדולים.
בינתיים, במזרח הרחוק התפתחה תעשיה ענפה של " תואמי "PC
מועתקים, דבר שהביא לאחידות גם בתחום התוכנה.
) לפעמים הדרך לגן העדן רצופה כוונות רעות(
22. ומאז, מחשבים אישיים לא נשתנו הרבה בצורתם החיצונית
הצג נעשה יותר דק...
הופיעו ניידים
זולים ורבי
עוצמה...
הדיסקטים נעלמו והופיע
דיסק און קי
אבל ...
23. אבל... מאז הופעת המחשבים האישיים הראשונים,
מהירות הביצוע, גודל הזכרון הפנימי וקיבולת הדיסקים
גדלו פי מאות אלפים, ומחירם ירד. לכל מחשב ביתי צנוע
יש כיום כח חישוב רב יותר מכל המחשבים שעמדו לרשות
נאס" א במבצע אפולו.
שבב הסיליקון חדר לאין ספור תחומים אחרים. מחשבי העל
מיוצרים כיום מאלפי שבבים דומים לאלה שבמחשב אישי,
המשולבים יחד ) " ,MPPעיבוד מקבילי מסיבי"(
זהו ה- ,XK6 CRAYמחשב על המשלב 000,005 מעבדים
51
זעירים והמתוכן להגיע להספק של 05 כפול 01
פעולות בשניה.
24. ומצד שני, שבב הסיליקון איפשר את פיתוחם של כלים
זעירים המשמשים אותנו כיום, ואשר כל אחד מהם הוא
בעצם מחשב רב עוצמה, מחובר חזק לרשת " כמו גדול",
וזה עומר כמובן פייסבוק, וגוגל, ואימייל, ויו- טיוב,
ויקיפדיה ומה לא...
Apple IPhone Apple IPAD
שניהם מצויידים בזכרון שיכול להגיע עד . 64GB
( למי ששכח, GBאחד שווה 000,000,000,1 סימני דפוס(
