Pierwsza generacja komputerów

Jaka jest pierwsza generacja komputerów?

Pierwsza generacja komputerów Była to początkowa faza, w której zastosowano te maszyny elektroniczne, w latach 1940–1956. Komputery stosowały technologię rur próżniowych zarówno do celów obliczeniowych, jak i przechowywania i sterowania.

W początkowych komputerach pierwszej generacji zastosowano pojęcie rur próżniowych. Były wykonane ze szkła i zawierały w środku włókno. Ewolucja komputera rozpoczęła się od XVI wieku, dopóki nie dotarła do tego, jak można dziś zobaczyć. Jednak obecny komputer również przeszedł szybkie zmiany w ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat.

Komputer Eniac 

Ten okres, podczas którego miała miejsce ewolucja komputera, można podzielić na kilka różnych faz, w zależności od rodzaju obwodów przełączających, zwanych pokoleniami komputerowymi.

Dlatego generacje komputerowe są różnymi etapami ewolucji obwodów elektronicznych, sprzętu, oprogramowania, języków programowania i innych osiągnięć technologicznych.

Sytuacja wstępny

Komputer analogowy X-15

Pierwsze komputery elektroniczne zostały wykonane w latach 40. XX wieku. Od tego czasu nastąpiła seria radykalnych postępów w elektronice.

Te komputery były tak ogromne, że zajmowały całe pokoje. Aby wykonywać operacje, opierały się one na użyciu języka maszynowego, który był najniższym językiem programowania, który komputery rozumiały, i mogły rozwiązać tylko jeden problem w tym samym czasie.

Rurka próżniowa była składnikiem elektronicznym, który miał znacznie niższą wydajność pracy. Dlatego nie mogłem poprawnie pracować bez dużego układu chłodzenia, aby nie został uszkodzony.

Środki wejściowe dla komputerów pierwszej generacji były oparte na perforowanych kartach, a wyjście pokazano na wrażeniach. Operatorzy mieli nowy problem od dni, a nawet tygodni.

Pochodzenie i historia pierwszej generacji

Komputer

Odpowiedź komputera Berry Apanasoff w Durhum Center. Źródło: Manop [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)] za pośrednictwem Wikimedia Commons) Matematyk i fizyczny John Atanasoff, szukający sposobów automatycznego rozwiązywania równań, poświęcając się wyjaśnieniu swoich przemyśleń w 1937.

Ta maszyna rozwiązała równania, chociaż nie można tego zaprogramować. Był przygotowany przy wsparciu Clifford Berry.

Obliczanie staje się elektroniką

II wojna światowa działała jako położna narodzin nowoczesnego komputera elektronicznego. Wojskowe wymagania obliczeń, a także wysokie budżety wojenne stymulowały innowacje.

Pierwsze komputery elektroniczne to maszyny zbudowane do określonych zadań. Ustaw je było uciążliwe i zajęło dużo czasu.

Pierwszy komputer elektroniczny, zwany ENIAC, został odtajniony pod koniec II wojny światowej, co spowodowało konsultacje inżynierów na całym świecie w sprawie, w jaki sposób mogą zbudować równe lub lepsze

Zespół, który pracował w ENIAC, był pierwszym, który uznał znaczenie koncepcji przechowywania programu w komputerze.

Te pierwsze maszyny były ogólnie kontrolowane przez okablowanie podłączone do płyty głównej lub za pomocą serii adresowanych na taśmie papierowej.

Zatem, chociaż maszyny te były wyraźnie programowalne, ich programy nie były przechowywane wewnętrznie w komputerze.

John von Neumann

Ten matematyk napisał raport, ustanawiając ramy koncepcyjne dla komputerów przechowywanych programów.

Może ci służyć: Marie-antoine carême

Skłoniło MSR (Institute for Advanced Study) do nie przeprowadzania jedynie badań teoretycznych, ale można go wprowadzić w praktyce poprzez produkcję prawdziwego komputera.

Moore School

Ta szkoła odpowiedziała w 1946 roku serią konferencji. Uczestnicy dowiedzieli się o ENIAC, ogólnych technikach budowania komputerów, a także o nowym pomyśle przechowywania programów pamięci, której nikt jeszcze nie zrobił.

Jeden z uczestników, Maurice Wilkes, prowadził brytyjski zespół, który zbudował EDSAC w Cambridge w 1949 roku.

Z drugiej strony Richard Snyder wyreżyserował amerykański zespół, który ukończył EDVAC w Moore School.

Komputer przechowywanego programu opracowany przez von Neumann działał w 1951 roku. MSR udostępnił swój projekt za darmo. To rozprzestrzeniło podobne maszyny na całym świecie.

Charakterystyka pierwszej generacji komputerów

Komputer Z4. Źródło: Clemens Pfeiffer [CC BY-SA 2.5 (https: // creativeCommons.ORG/Licencje/BY-SA/2.5)] przez Wikimedia Commons)

Rozwiąż pojedynczy problem w tym samym czasie

Komputery pierwszej generacji zostały zdefiniowane przez fakt, że instrukcje obsługi zostały specjalnie wykonane, aby wykonać zadanie, dla którego komputer miał być używany.

Zastosowana technologia

Te komputery użyły rur próżniowych do obwodów procesowych i bębnów magnetycznych do przechowywania danych, a także urządzeń przełączających elektryczne.

Jako pamięć główna zastosowano pamięć rdzenia magnetycznego. Urządzenia wejściowe były papierowymi taśmami lub perforowanymi kartami.

Prędkość przetwarzania

Prędkości procesora były wyjątkowo niskie. Mieli powolne, nieefektywne i niewiarygodne przetwarzanie z powodu niskiej precyzji. Można wykonać tylko proste i bezpośrednie obliczenia numeryczne.

Koszt

Działanie komputerów było bardzo drogie. Komputery tego pokolenia były bardzo duże, zajmujące przestrzeń wielkości pokoju.

Ponadto wykorzystali dużo energii elektrycznej, wytwarzając bardzo ciepło, co często powodowało ich uszkodzenie.

Język programowania

Komputery pierwszej generacji otrzymały instrukcje w języku maszynowym (0 i 1) lub poprzez sygnały elektryczne/wyłączane. Nie było języków programowania.

Następnie opracowano język asemblera do użycia w komputerach pierwszej generacji.

Kiedy świat zobaczył, że program komputerowy był przechowywany wewnętrznie, zalety były oczywiste. Każdy uniwersytet, badania i laboratoryjne instytut chciał własny.

Jednak nie było komercyjnych elektronicznych producentów komputerów z przechowywanymi programami. Jeśli chcesz, musiałeś go zbudować.

Wiele z tych pierwszych maszyn oparto na opublikowanych projektach. Inni rozwinęli się niezależnie.

Oprogramowanie

Komputer Z1. Źródło: Computergeek [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)] za pośrednictwem Wikimedia Commons) zaprogramować pierwsze komputery elektroniczne, które otrzymały instrukcje w języku, które mogliby łatwo zrozumieć. To był maszyna lub język binarny.

Wszelkie instrukcje w tym języku występują w postaci sekwencji 1 i 0. Symbol 1 reprezentuje obecność impulsu elektrycznego, a 0 reprezentuje brak impulsu elektrycznego.

Łańcuch 1 i 0, taki jak 11101101, ma określone znaczenie dla komputera, chociaż wydaje się to liczbą binarną.

Pisanie programów języka maszynowego było bardzo kłopotliwe, więc wykonywali to tylko eksperci. Wszystkie instrukcje i dane zostały wysłane do komputera w binarnej formie numerycznej.

Programowanie niskiego poziomu

Maszyny te były przeznaczone do operacji niskiego poziomu. Systemy mogą jednocześnie rozwiązać tylko jeden problem. Nie było języka asemblera ani oprogramowania systemowego.

Może ci służyć: kultura Huasteca

Dlatego interfejs z komputerami pierwszej generacji został wykonany za pomocą paneli połączeń i języka maszynowego. Technicy okablują obwody elektryczne łączące liczne kable do wtyczek.

Potem weszli w określone perforowane karty i przez wiele godzin oczekiwano, a jednocześnie ufając, że każda z tysięcy rur próżniowych nie została uszkodzona podczas tego procesu, aby nie trzeba przechodzić przez tę procedurę.

Prace komputerowe przeprowadzono na działkach, więc w latach 50. system operacyjny nazywał się systemem przetwarzania wsadowym.

Program przechowywany wewnętrznie

Pierwsze komputery połączyły obliczenia z dużą prędkością, ale dopiero po przeprowadzeniu starannego procesu konfiguracji programów.

Nikt nie wie, kto wymyślił innowacyjne rozwiązanie do przechowywania w pamięci komputera instrukcje wskazujące, co robić. To były narodziny oprogramowania, od tego czasu wszystkie komputery.

Maszyna eksperymentalna Manchesteru była pierwszym komputerem, który uruchomił program z pamięci.

Pięćdziesiąt dwa minuty to czas, w którym ten komputer używał programu 17 instrukcji. Tak więc w 1948 r. Urodził się komputer przechowywany.

Sprzęt komputerowy

Konsola operatora IBM 701. Źródło: Dan/CC przez (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/2.0)

Oprócz tysięcy oporu i kondensatorów, komputery pierwszej generacji użyły do ​​ponad 18.000 rur próżniowych, co oznaczało, że urządzenia komputerowe obejmowały całe pokoje.

Puste rurki

Głównym elementem technologii dla komputerów pierwszej generacji były rurki próżniowe. W latach 1940–1956 rurki próżniowe były szeroko stosowane na komputerach, co spowodowało pierwszą generację komputerów.

Te komputery użyły rur próżniowych do celów wzmacniania sygnału i przełączania. Rurki wykonano z szklanych gniazd, które zostały zapieczętowane, wielkość żarówek.

Szkło uszczelniające umożliwiło bezprzewodowo prąd z włókien do metalowych płyt.

Rurka próżniowa została wynaleziona w 1906 roku przez Lee de Forest. Technologia ta była fundamentalna w pierwszej połowie XX wieku, ponieważ była używana do tworzenia telewizji, radarów, maszyn X -Ray i wielu innych urządzeń elektronicznych.

Rurki próżniowe zaczęły się, a obwody zakończyły się, gdy zostały włączone i wyłączone, gdy się podłączyły lub odłączone.

Wejście i wyjście

Wejście i wyjście wykonano przy użyciu perforowanych kart, bębnów magnetycznych, maszyn do pisania i perforowanych czytników kart. Początkowo technicy ręcznie przebijają karty z dziurami. Zostało to zrobione później za pomocą komputerów.

Aby wydrukować raporty, użyto elektronicznych maszyn do pisania, zaplanowane do pisania na taśmie papierowej lub perforowanego czytnika kart.

Komputery pierwszej generacji

EDVAC zainstalowany w budynku BRL 328

Eniac

Pierwszy komputer elektroniczny ogólnego przeznaczenia, zwany ENIAC (elektroniczny integrator numeryczny i komputer), został zbudowany w latach 1943–1945. Użyte 18.000 rur próżniowych i 70.000 oporu.

Był to pierwszy komputer o dużej skali, który działał elektronicznie, bez zatrzymywania przez żaden element mechaniczny.

Może ci służyć: historia Quintana Roo

Jego waga wynosiła 30 ton. Miał około 30 metrów długości i do zainstalowania było wymagane świetne miejsce. Może obliczyć z prędkością 1.900 sum na sekundę. Zaplanowano okablowanie podłączone do płyty głównej.

To było 1.000 razy szybciej niż poprzednie komputery elektromechaniczne, chociaż było to nieco powolne, gdy próba go przeprogramować.

Został zaprojektowany i zbudowany w Moore School of Engineering of University of Pennsylvania przez inżynierów Johna Mauchly'ego i Preper Eckert.

ENIAC zastosowano do wykonywania obliczeń związanych z wojną, takich jak obliczenia, aby pomóc w budowie bomby atomowej. Również w przypadku prognoz pogody.

Edsac

Ten komputer został opracowany w Wielkiej Brytanii. Stał się 1949 w pierwszym komputerze programowym, który nie był eksperymentalny.

Użył pamięci linii opóźnienia rtęci, które zapewniły pamięć wielu komputerom pierwszej generacji.

Pilot Model ACE

Ta maszyna została ukończona przez Alan Turinga w Wielkiej Brytanii w 1950 roku. Chociaż został zbudowany jako komputer testowy, zwykle działał przez pięć lat.

Univac

Univac był pierwszym komercyjnym komputerem użytkowania. Źródło obrazu: Wikimedia.org

Univac (Universal Automatic Computer) był pierwszym komputerem zaprojektowanym do użytku komercyjnego i niemilitarnego. Dostarczone w 1951 r.

Mógłbym wykonać dziesięć razy więcej sum na sekundę niż ENIAC. W obecnych dolarach Univac miał cenę 4 USD.996.000.

Później był używany do obsługi płac, zapisów, a nawet do przewidywania wyników wyborów prezydenckich w 1952 r.

W przeciwieństwie do 18.000 rur próżniowych w Eniac, Univac użyłem tylko więcej niż 5.000 rur próżniowych. Miał także połowę wielkości swojego poprzednika, sprzedając prawie 50 jednostek.

Zalety i wady

Univac 9400 Macrocomputers. Źródło: z H. Müller http: // www.Technik29.Od/in/computer/Univac9400, CC BY-SA 2.5, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 19740449

Zalety

• Zaletą technologii rur próżniowych jest to, że umożliwiła produkcję cyfrowych komputerów elektronicznych. Rurki próżniowe były jedynymi urządzeniami elektronicznymi dostępnymi w tamtych czasach, co umożliwiło komputer.
• Te komputery były najszybszymi urządzeniami komputerowymi swoich czasów. Mieli zdolność do obliczania danych w milisekundach.
• Mogą skutecznie wykonywać złożone problemy matematyczne.

Niedogodności

• Komputery były bardzo duże. Jego waga wynosiła około 30 ton. Dlatego wcale nie były laptopami.
• Opierały się na rurkach próżniowych, które zostały szybko uszkodzone. Komputer był bardzo szybki z powodu tysięcy rur próżniowych. Dlatego potrzebny był duży układ chłodzenia. Metal emitujący elektronę łatwo spalono w rurkach próżniowych.
• Mogli przechowywać niewielką ilość informacji. Zastosowano bębny magnetyczne, które zapewniły bardzo mało przechowywania danych.
• Mieli ograniczone użycie komercyjne, ponieważ ich produkcja komercyjna była bardzo droga.
• Wydajność pracy była mała. Obliczenia przeprowadzono z bardzo niską prędkością.
• Zastosowano perforowane karty do wejścia.
• Mieli bardzo ograniczone możliwości programowania. Można użyć tylko języka maszynowego.
• Wymagali dużo zużycia energii.
• Nie były zbyt niezawodne. Wymagane było ciągłe utrzymanie, a także działały bardzo wadliwie.

Bibliografia

1. Benjamin Musungu (2018). Pokolenia komputerów od 1940 r. Kenyaplex. Zaczerpnięte z: Kenyaplex.com.
2. Encyclopedia (2019). Pokolenia, komputery. Zaczerpnięte z: encyklopedia.com.
3. Historia komputera (2019). Pierwsze pokolenie. Zaczerpnięte z: komputerowej.org.
4. WIKIDUCator (2019). Historia tworzenia komputera i generowanie komputera. Zaczerpnięte z: WikidUcator.org.
5. Prerana Jain (2018). Pokolenia komputerów. Uwzględnij pomoc. Zaczerpnięte z: w carelhelp.com.
6. Kulabs (2019). Generowanie komputera i ich funkcji. Zaczerpnięte z: Kullabs.com.
7. Bajt-notes (2019). Pięć pokoleń komputerów. Zaczerpnięte z: bajt.com.
8. Alfred Amuno (2019). Historia komputera: klasyfikacja pokoleń komputerów. Turbo przyszłość. Zaczerpnięte z: turbofuture.com.