Історія комп’ютера – ХХ століття

Бардін Джон (1908-1991) – американський фізик. Одін з творців першого транзистора (Нобелівська премія 1956 р. по фізиці спільно с У. Браттейном і У. Шоклі за відкриття авторів мікроскопічної теорії надпровідності (друга Нобелівська премія 1957 р. спільно с Л. Купером и Д. Шріффеном). транзисторного ефекту). Одін з

Браттейн Уолтер (1902-1987) – американський фізик, один з творців першого транзистора, лауреат Нобелівської премії по фізиці 1956 року.

Шоклі Уїльям (1910-1989) – американський фізик, один з творців першого транзистора, лауреат Нобелівської премії по фізиці 1956 року.

У сучасних комп’ютерах мікроскопічні транзистори в кристалі інтегральної схеми згруповані в системи “вентилів”, що виконують логічні операції над двійковими числами. Так, наприклад, з їх допомогою побудовані описані вище двійкові суматори, що дозволяють складати багаторозрядні двійкові числа, проводити віднімання, множення, ділення і порівняння чисел між собою. Логічні “вентилі”, діючи по певних правилах, управляють рухом даних і виконанням інструкцій в комп’ютері.

Вдосконалення перших зразків обчислювальних машин привело в 1951 році до створення комп’ютера UNIVAC, призначеного для комерційного використання. Він став першим комп’ютером, що серійно випускався.

Серійний ламповий комп’ютер IBM 701, що з’явився в 1952 році, виконував до 2200 операцій множення в секунду.

Ініціатива створення цієї системи належала Томасу Уотсону-младшему. У 1937 році він почав працювати в компанії як комівояжер. Він переривав свою роботу в IBM лише під час війни, коли був льотчиком військово-повітряних сил Сполучених Штатів. Повернувшись на роботу в компанію в 1946-му, він став її віце-президентом і очолював компанію IBM з 1956 до 1971 року. Залишаючись членом ради директорів IBM, Томас Уотсон з 1979 по 1981 рік був послом Сполучених Штатів в СРСР.

У 1964 році фірма IBM оголосила про створення шести моделей сімейства IBM 360 (System 360), що стали першими комп’ютерами третього покоління. Моделі мали єдину систему команд і відрізнялися один від одного об’ємом оперативної пам’яті і продуктивністю. При створенні моделей сімейства використовувалися ряд нових принципів, що робило машини універсальними і дозволяло з однаковою ефективністю застосовувати їх як для вирішення завдань в різних галузях науки і техніки, так і для обробки даних у сфері управління і бізнесу. IBM System/360 (S/360) — це сімейство універсальних комп’ютерів класу мейнфреймов. Подальшим розвитком IBM/360 сталі системи 370, 390, z9 і zSeries. У СРСР IBM/360 була клонована під назвою ЄС ЕОМ. Вони були програмно сумісні зі своїми американськими прообразами. Це давало можливість використовувати західне програмне забезпечення в умовах нерозвиненості вітчизняної “індустрії програмування”.

Перша в СРСР Мала Електронна Рахункова машина (МЕСМ) на електронних лампах була побудована в 1949-1951 рр. під керівництвом академіка С.А. Лебедева. Незалежно від зарубіжних учених С.А. Лебедев розробив принципи побудови ЕОМ з програмою, що зберігалася в пам’яті. МЕСМ була першою такою машиною. А в 1952-1954 рр. під його керівництвом була розроблена Швидкодіюча Електронна Рахункова машина (БЕСМ), що виконувала 8000 операцій в секунду.

Створенням електронних обчислювальних машин керували найбільші радянські учені і інженери І.С. Брук, В.М. Глушков, Ю.А. Базільовський, Б.І. Рамєєв, Л.І. Гутенмахер, Н.П. Брусенцов.

До першого покоління радянських комп’ютерів відносяться лампові ЕОМ – “БЕСМ-2”, “Стріла”, “М-2”, “М-3”, “Мінськ”, “Урал-1”, “Урал-2”, “М-20”.

До другого покоління радянських комп’ютерів відносяться напівпровідникові малі ЕВМ “Наїрі” і “Мир”, середні ЕОМ для наукових розрахунків і обробки інформації із швидкістю 5-30 тисяч операцій в секунду “Мінськ-2”, “Мінськ-22”, “Мінськ-32”, “Урал-14”, “Раздан-2”, “Раздан-3”, “БЕСМ-4”, “М-220” і ЕОМ, що управляють, “Дніпро”, “ВНІЇЕМ-3”, а також надшвидкодіюча БЕСМ-6 з продуктивністю 1 млн операцій в секунду.

Родоначальниками радянської мікроелектроніки були учені, що емігрували із США в СРСР: Ф.Г. Старос (Альфред Сарант) і І.В. Берг (Джоел Барр). Вони стали ініціаторами, організаторами і керівниками центру мікроелектроніки в Зеленограде під Москвою.

Комп’ютери третього покоління на інтегральних мікросхемах з’явилися в СРСР в другій половині 1960-х років. Були розроблені Єдина Система ЕОМ (ЄС ЕОМ) і Система Малих ЕОМ (СМ ЕОМ) і організовано їх серійне виробництво. Як вже указувалося вище, ця система була клоном американської системи IBM/360.

Євгеній Олексійович Лебедев був ярим супротивником копіювання американської системи IBM|360, яка в радянському варіанті носила назву ЄС ЕОМ, що почалося в 1970-і роки. Роль ЄС ЕОМ в розвитку вітчизняних комп’ютерів неоднозначна.

На початковому етапі поява ЄС ЕОМ привела до уніфікації комп’ютерних систем, дозволила встановити початкові стандарти програмування і організовувати широкомасштабні проекти, пов’язані з впровадженням програм.

Ціною цього було повсюдне згортання власних оригінальних розробок і попадання в повну залежність від ідей і концепцій фірми IBM, не далеко найкращих по тому часу. Різкий перехід від простих в експлуатації радянських машин до набагато складніших апаратних і програмних засобів IBM/360 привів до того, що багато програмістів повинні були долати труднощі, пов’язані з недоробками і помилками IBM-ських розробників. Початкові моделі ЄС ЕОМ по експлуатаційних характеристиках нерідко поступалися вітчизняним комп’ютерам того часу.

На пізньому етапі, особливо в 80-е, повсюдне впровадження ЄС ЕОМ перетворилося на серйозне гальмо для розвитку програмного забезпечення, баз даних, діалогових систем. Після дорогих і заздалегідь спланованих закупівель підприємства були вимушені експлуатувати морально застарілі комп’ютерні системи. Паралельно розвивалися системи на малих машинах і на персональних комп’ютерах, які ставали все більш і більш популярні.

На пізнішому етапі, з початком перебудови, з 1988-89 років, нашу країну наповнили зарубіжні персональні комп’ютери. Ніякі заходи вже не могли зупинити кризу серії ЄС ЕОМ. Вітчизняна промисловість не змогла створити аналогів або замінників ЄС ЕОМ на новій елементній базі. Економіка СРСР не дозволила на той час витратити гігантські фінансові кошти для створення мікроелектронної техніки. У результаті відбувся повний перехід на імпортні комп’ютери. Були остаточно згорнуті програми по розробці вітчизняних комп’ютерів. Виникли проблеми перенесення технологій на сучасні комп’ютери, модернізації технологій, працевлаштування і перекваліфікації сотень тисяч фахівців.

Прогноз С.А. Лебедева виправдався. І в США, і у всьому світі надалі пішли по шляху, який він пропонував: з одного боку, створюються суперкомп’ютери, а з іншої – цілий ряд менш могутніх, орієнтованих на різні застосування комп’ютерів – персональних, спеціалізованих і ін.

Четверте покоління радянських комп’ютерів реалізоване на основі великих (БІС) і надвеликих (СБІС) інтегральних мікросхем.

Прикладом крупних обчислювальних систем четвертого покоління став багатопроцесорний комплекс “Ельбрус-2” з швидкодією до 100 млн операцій в секунду.

У 1950-х роках було створено друге покоління комп’ютерів, виконаних на транзисторах. В результаті швидкодія машин зросла в 10 разів, а розміри і вага значно зменшилися. Почали застосовувати пристрої на магнітних феритових сердечниках, що запам’ятовують, здатні зберігати інформацію необмежений час навіть при відключенні комп’ютерів. Їх розробив Джой Форрестер в 1951-1953 роках. Великі об’єми інформації зберігалися на зовнішньому носієві, наприклад на магнітній стрічці або на магнітному барабані.