A számítógép kialakulása

Az előadások a következő témára: "A számítógép kialakulása"— Előadás másolata:

1 A számítógép kialakulása
Készítette: Fridel Viktória Neptun-kód: JTFCN3 Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kar Környezetmérnök

2 0-generáció ( ) Z1, Z2, Z3 - Konrad Zuse Németország, , relés programozható digitális számítógép. MARK I. - H. Aiken, Harvard Egyetem, relés elektromechanikus, áramkörök alkalmazása - aritmetikai és logikai műveletek elvégzésére. Lyukszalag vagy lyukkártya az adathordozó. Kb. 300 művelet/másodperc. Az elektromechanikus felépítés, a nagy méretek és a megbízhatatlanság jellemezte ezeket a gépeket.

3 1-generáció (1946 és az 1950-es évek)
ENIAC (1946) - Az első elektronikus számítógép elektroncsöves áramkörök és relék alkalmazása. ENIAC (Elektronik Numerical Integrator and Computer). Az USA Hadügyminisztériuma a pennsylvaniai Moore Kutatóintézettel közösen fejlesztette ki, 18 ezer elektroncső, kW elektromos energiát fogyasztott, 1500 jelfogó, 30 tonna, lyukkártyás, decimális számokkal dolgozott, 5000 összeadás/s. A MARK I.-hez képest ezerszer gyorsabb. Az első generációt alkotják azok a gépek, amelyben az aritmetikai és logikai egységében a műveletvégzéshez elektroncsövet használnak fel. A programozás kizárólag gépi nyelven történik. Néhány ezer művelet/mp a teljesítményképesség, nagy az energia-felhasználás, a gyakori hibák miatt magas a karbantartási költség

4 Az ENIAC

5 EDVAC ( ) (Elektronic Discrete Variable Automatic Calculator) - az első gép, amely a Neumann-elv alapján készült. Az első programvezérlésű, digitális univerzális gép volt.

6

7 UNIVAC, IBM 701, URAL I. Elektroncsöves áramköröket és reléket alkalmaztak. Ferritgyűrűs operatív memória. Több ezer összeadás/s. Hátránya: Lassú perifériák, nagy hely- és teljesítményigény, gyakori hibák. Jellemezték. Lyukszalagot és lyukkártyát alkalmaztak. Programozás gépi kódban történt. Megjelennek a magas szintű nyelvek: Algol 1955, Fortran 1957.

8 UNIVAC

9 Neumann elvek Külön vezérlő- és végrehajtó egység, soros működés.
Minden adat binárisan kódolt (kettes számrendszer használata). Az adatok és a program ugyanabban a belső, címezhető memóriában van. Univerzálisan programozható. Felépítését tekintve: vezérlő egység, memória, bemeneti és kimeneti egységek, külső adattár, adathordozó. Elektronikus - nagyon gyors. Évtizedekig ezen elv alapján építették a digitális számítógépeket.

10 Neumann János

11 2-generáció ( ) Félvezetős áramkörök - tranzisztorok és diódák alkalmazása az elektroncsövek helyett, ezért a gépek mérete jelentősen csökkent. Nagy megbízhatóság, sokkal kisebb energiaigény jellemezte. Nagy volt a műveleti sebesség - kb összeadás/s. ferritgyűrűs memória. Megváltoztatták az adatforgalmat. Mágnesszalag és mágneslemezes háttértárak voltak. A perifériák gyorsabbak voltak. Megjelentek az első operációs rendszerek. Elterjedtek a magas szintű programnyelvek (Algol, Fortran, COBOL).

12

13 3-generáció (1964-1975) 3-generáció (1964-1975)
Integrált áramkörök (IC) a gépekben. A gépek megbízhatósága tovább nőtt. A méretek jelentősen csökkentek - és azóta folyamatosan csökken összeadás/s. megjelentek a közvetlen hozzáférésű merevlemezes háttértárak, de a nagy mennyiségű adatok tárolására a mágnesszalagot használták. Nagy kapacitású és gyors perifériák, nyomtatók, rajzgépek, monitor. Megjelennek a több felhasználót kiszolgáló operációs rendszerek - időosztásos üzemmód. A számítógépeket széles körben alkalmazták. Megjelent a BASIC programnyelv- Kemény János (1965). Kifejlesztették a DOS-operációs rendszert. A programok terén is folyamatos volt a fejlődés.

14 4-generáció (Az 1970-es évek közepétől)
Megjelenik a mikroprocesszor. Beindul a miniatürizálás - LSI, VLSI nagy integráltságú félvezető áramkörök alkalmazása. 10 millió művelet/s. megjelenek a szuperszámítógépek - bonyolult tudományos problémák megoldására és nagy adatbázisok kezelésére. Megjelenik a mikroszámítógép - személyi számítógépek (Altair, Apple, Commodore, Atari, IBM stb.). Elterjed a BASIC programnyelv a mikro gépekkel együtt. A számítógép beépül a technikai rendszerekbe - intelligens rendszerek (teljesen új rendszerek) számtalan beépített mikroszámítógépes eszközt, rendszert fejlesztenek ki. A számítógépek-hálózatok erőteljes fejlődése, terjedése. Strukturált programozás általános, objektumorientált programozás.

15 5-generáció (1980-as évek közepétől napjainkig)
Évről évre nő a processzorok integráltsága - egyre több tranzisztor egy áramköri Si-lapkán (csippen) - ma ez már 100 milliós nagyságrendű. Több (akár több ezer) a processzoros gépek száma - párhuzamos programozás jelentősége nő. Tudásalapú intelligens rendszereket (szoftver), szakértői rendszereket fejlesztenek. Az ötödik generációt az Internet és a multimédia széles körű elterjedése jellemzi. A világ legnagyobb mikroprocesszort gyártója az Intel cég, amelyet Gróf András alapított az USA-ban. Megszülettek a személyi szg.-ek. Sokféle magas szintű programozási nyelv, fejleszti környezet használatos (Pascal, LOGO és a PROLOG).