четверг, 4 сентября 2008 г.

Компьютер. Как все начиналось.

Что такое компьютер? Вопрос, казалось бы, невероятно прост. Но при попытке сформулировать на него однозначный ответ, который сможет в одном предложении охарактеризовать все типы компьютеров и их назначения, всегда наталкиваешься на стену. Многие думают, что компьютеры появились где-то в конце XX века, но это далеко не так. Первые компьютеры были созданы задолго до появления электричества. Могу лишь дать общую формулировку слову «Компьютер» -это устройство хранения и преобразования данных с целью получения конечного результата (я даже не добавляю к формулировке «…в удобном виде для пользователя ») По принципу действия они настолько разнообразны -от механических и ламповых устройств до настольного или карманного Персонального Компьютера.
Как же все начиналось? Прогрессом движет лень, желание получить доход. Многие открытия или устройства направлены на то, чтобы упростить и украсить, разнообразить нашу жизнь, ускорить и автоматизировать какие-то однообразные действия. Думаю, немного истории из развития Персональных Компьютеров не помешает, ведь интересно же с чего все начиналось и каковы были истоки. Если хотите более подробно знать в всех открытиях, то советую заглянуть в википедию или специализированную литературу. Скотт Мюллер в книге "Модернизация и ремонт ПК" довольно неплохо выделил основные события и открытия. Ну а я постараюсь просто выбрать наиболее основное, и интересное.
1642 — «Паскалина» Блеза Паскаля, первая попытка механизировать вычисления.
Француз Блез Паскаль начал создавать суммирующую машину «Паскалину» в 1642 г. в возрасте 19 лет, наблюдая за работой своего отца, который был сборщиком налогов и был вынужден часто выполнять долгие и утомительные расчёты.
Машина Паскаля представляла собой механическое устройство в виде ящичка с многочисленными связанными одна с другой шестерёнками. Складываемые числа вводились в машину при помощи соответствующего поворота наборных колёсиков. На каждое из этих колёсиков, соответствовавших одному десятичному разряду числа, были нанесены деления от 0 до 9. При вводе числа, колесики прокручивались до соответствующей цифры. Совершив полный оборот избыток над цифрой 9 колёсико переносило на соседний разряд, сдвигая соседнее колесо на 1 позицию. Первые варианты «Паскалины» имели пять зубчатых колёс, позднее их число увеличилось до шести или даже восьми, что позволяло работать с большими числами, вплоть до 9999999. Ответ появлялся в верхней части металлического корпуса. Вращение колёс было возможно лишь в одном направлении, исключая возможность непосредственного оперирования отрицательными числами. Тем не менее, машина Паскаля позволяла выполнять не только сложение, но и другие операции, но требовала при этом применения довольно неудобной процедуры повторных сложений. Вычитание выполнялось при помощи дополнений до девятки, которые для помощи считавшему появлялись в окошке, размещённом над выставленным оригинальным значением.
1654 — логарифмическая линейка, первое устройство, сделавшее вычисления быстрыми и получившее широкое распространение. Логарифмическая линейка — аналоговое вычислительное устройство, позволяющее выполнять несколько математических операций, в том числе, умножение и деление чисел, возведение в степень (чаще всего в квадрат и куб) и вычисление квадратных и кубических корней, вычисление логарифмов, тригонометрических функций и другие операции. Принцип действия логарифмической линейки основан на том, что умножение и деление чисел заменяется, соответственно, сложением и вычитанием их логарифмов. Первый вариант линейки разработал английский математик-любитель Уильям Отред в 1622 году.
1801 — ткацкий станок Жозефа Мари Жаккара, изобретение перфокарты. Желание автоматизировать и ускорить процесс вышивания (выстегивания ) рисунков на коврах и тканях, было изобретено устройство, которое повторяло рельеф с одного предмета на другой. В станок вставлялась перфокарта, на которой был нанесен рисунок, подлежащий переносу на ткань. Перфокарта (сокр. от перфорированный и карта) — носитель информации, предназначенный для использования системами автоматической обработки данных. Сделанная из тонкого картона, перфокарта представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты. Рисунок был сделан в виде отверстий. Во время прохождения считывающего устройства над перфокартой, станок пробивал дыру в ткани при обнаружении отверстий. Процесс был длительным, но зато позволял ускорить вышивку тканей, сделать более дешевой продукцию. А также уменьшить количество рабочих мест и увеличить доход собственника, что повлекло массовые восстания, подпалы ткацких фабрик рабочими, которые лишились рабочих мест. Несмотря на восстания, технология со временем прижилась.
1888-1890 — Табулятор Холлерита, первое автоматическое вычислительное устройство, производившееся промышленными партиями. Впоследствии (1896) Герман Холлерит основывает компанию Tabulating Machine Company, в 1924 году переименованную в International Business Machines Corporation после промежуточной смены имени в 1911.
1937 — Z1, вычислительная машина, разработанная Конрадом Цузе стало первым вычислительным устройством, работавшим на двоичной логике и применявшее арифметику с плавающей запятой. Вычислительное устройство «Z1», созданное в 1938 году, стало первой попыткой немецкого инженера Конрада Цузе разработать программируемую вычислительную машину. Уволившись в 1936 году с работы на авиационной фабрике Хейнкеля, Цузе в течение двух лет на собственные средства и деньги, занятые у друзей, выполнял разработку и сборку спроектированного им устройства. Законченная машина размещалась на нескольких сдвинутых вместе столах в гостиной дома и занимала около 4 квадратных метров её площади. Вес устройства достигал 500 кг. Z1 был двоичным механическим вычислителем с электрическим приводом и ограниченной возможностью программирования. Ввод команд и данных осуществлялся при помощи клавиатуры, сделанной на основе пишущей машинки, а вывод, — с помощью маленькой лампочной панели. Машина была снабжена устройством чтения перфокарт и приводилась в движение мотором мощностью в 1 Киловатт. Умножение и деление выполнялись при помощи той же процедуры повторных сложений и вычитаний, которую использовал ещё Блез Паскаль в конструкции своей суммирующей машины. Считываемые инструкции программы тут же исполнялись, не загружаясь в память.
1943 — «Марк I», первый компьютер, произведенный фирмой IBM. «Марк I» (Automatic Sequence Controlled Calculator — Калькулятор, управляемый автоматическими последовательностями)[1] — первый американский программируемый компьютер. Разработан и построен в 1943 году по контракту с IBM молодым гарвардским математиком Говардом Эйкеном и ещё четырьмя инженерами этой компании на основе идей англичанина Чарльза Бэббиджа.

После успешного прохождения первых тестов в феврале 1944-го компьютер был перенесён в Гарвардский университет и формально запущен там 7 августа 1944 года. По настоянию президента IBM Томаса Дж. Уотсона, вложившего в создание «Марк I» 500 тысяч долларов своей компании, машина была заключена в корпус из стекла и нержавеющей стали. Компьютер содержал около 765 тысяч деталей (электромеханических реле, переключателей и т. п.) достигал в длину почти 17 м (машина занимала в Гарвардском университете площадь в несколько десятков квадратных метров), в высоту — более 2,5 м и весил около 4,5 т. Общая протяжённость соединительных проводов составляла почти 800 км. Основные вычислительные модули синхронизировались механически при помощи 15-метрового вала, приводимого в движение электрическим двигателем, мощностью в 5 л.с. (4 КВт). Компьютер оперировал 72 числами, состоящими из 23 десятичных разрядов, затрачивая по 3 секунды на операции сложения и вычитания. Умножение выполнялось в течение 6 секунд, деление — 15,3 секунды, на операции вычисления логарифмов и выполнение тригонометрических функций требовалось больше минуты. Фактически «Марк I» представлял собой усовершенствованный арифмометр, заменявший труд примерно 20 операторов с обычными ручными устройствами, однако из-за наличия возможности программирования некоторые исследователи называют его первым реально работавшим компьютером. На самом деле, машина начала перемалывать свои разряды лишь через два года после того как в Германии немецкий изобретатель Конрад Цузе создал вычислительную машину «Z3».
Далее более кратко. Так как тут можно писать довольно много. Теперь я пройдусь по важным открытиям, событиям и изобретениям.
1946 — ENIAC; 1948 — SSEM «Baby»; 1949 — EDSAC — первые ЭВМ.
7 апреля 1964 г. фирма IBM объявила о создании семейства компьютеров System 360 — первой серии масштабируемых компьютеров, впоследствии ставшая примером открытого стандарта, когда один производитель компьютерного оборудования мог произвести оборудование, совместимое с оборудованием другого производителя; широкое распространение System 360 де-факто установило стандарт байта, состоящего из 8 битов, и ввело в широкое употребление шестнадцатеричную систему счисления в программировании.
23 декабря 1947 г. три учёных в лабораториях компании Bell Labs, Уильям Шоклей, Уолтер Братэйн и Джон Бардин изобрели точечный транзисторный усилитель, что позволило уменьшить размеры компьютеров, до этого использовавших электронные лампы.
В сентябре 1958 г. Джек Килби из компании Texas Instruments построил первую электронную микросхему, где пять компонентов были интегрированы на одной плате из германия размером в 1,5 см в длину и 1-2 мм в толщину.
В 1963 г. Дуглас Энгельбарт изобрёл компьютерную мышь.
4 июня 1966 г. американский офис патентов выдает доктору Роберту Деннарду из компании IBM патент № 3387286 на однотранзисторную ячейку памяти (DRAM Dynamic Random Access Memory — Динамическая Память с Произвольным Доступом) и на базовую идею 3-транзисторной ячейки памяти. Такой тип памяти сейчас повсеместно используется для краткосрочного хранения информации.
В 1966 г. Роберт Нойс и Гордон Мур основывают корпорацию Intel. Эта компания начинает с создания микрочипов памяти, но постепенно превращается в компанию по производству микропроцессоров.
В 1969 г. Пентагон создает четыре узла сети ARPAnet — прообраза современной Internet. День 29 октября 1969 принято считать днем рождения интернета.
1971 — изобретение накопителя на гибком магнитном диске, дискеты диаметром в 200 мм (8″). В конце 1970-х размеры дискет уменьшились до 133 мм (5,25″) и в 1981 до 90 мм (3,5″).
1971 — появление первого микропроцессора (процессора, помещающегося на интегральной микросхеме) Intel 4004. Этот процессор имел разрядность в 4 бита, и применялся, например, в калькуляторах или схемах управления светофорами. Из микропроцессоров 1970-х годов, нашедших применение в персональных компьютерах, стоит упомянуть 8-разрядные Intel 8080, MOS 6502, Motorola 6800 и 16-разрядные Intel 8086, Intel 8088, а также впервые появилась реклама процессора Intel 4004 в журнале Electronic News.
1972-оффициальные дебют Intel 8080.
1973-компания Micral выпустила первый коммерческий персональный компьютер.
В 1975 г. Билл Гейтс и Пол Аллен решили написать интерпретатор языка BASIC для компьютера Altair 8800 и основали компанию Micro-Soft, специализировавшуюся на разработке программного обеспечения для компьютеров.
В 1980 г. — Commodore VIC-20 достигнуты две важные планки: цена ниже 300 долларов США; первый компьютер в мире, преодолевший планку в один миллион проданных экземпляров.
В январе 1984 г. — первый успешный серийно выпускаемый персональный компьютер с манипулятором типа «мышь» и полностью графическим интерфейсом, названный Apple Macintosh, то есть первый успешный компьютер, реализовавший идеи, заложенные в Xerox Alto в промышленном масштабе.
3 апреля 1986 г. — первый ноутбук IBM PC Convertible от фирмы IBM.
1988-Роберт Моррис запускает первого «червя» в ARPAnet, заражено от 6000 до 60000 узлов.