Лекция 6 по ИСЭ. Этапы развития вычислительной техники

1. Изобретение первых вычислительных механических устройств:  «Паскалина» Блеза Паскаля 1642 г., Разностная машина Чарльза Бэббиджа 1822-1838 гг.

2. Первое поколение ЭВМ (40-50-е годы) строилось на базе электронных ламп, имело большие размеры, потребляли много электроэнергии, имели малое быстродействие.  Например, Первой советской серийной ЭВМ стала Стрела (1953 г) . «Стрела» относится к классу больших универсальных ЭВМ (Мейнфрейм). Компьютер состоял из 6200 ламп, 60 000 полупроводниковых диодов и потреблял 150 кВт энергии. ЭВМ имела быстродействие 2000-3000 операций в секунду.

3. Второе поколение ЭВМ (50-60-е годы) строилось на основании полупроводников и транзисторов. Важнейшем шагом в истории ЭВМ стало изобретение транзисторов в 1947 году, которые стали заменой энергоёмких ламп. В связи с этим значительно уменьшились габариты ЭВМ от размеров комнаты до письменного стола и увеличилась производительность. Например, максимальная производительность советской  ЭВМ «Снег» составила 300 000 операций в секунду.

4. Третье поколение ЭВМ  (70-ые годы) на интегральных схемах.  ЭВМ на интегральных схемах были меньшего размера, были более производительными и стоили дешевле, чем ЭВМ на транзисторах. Ввиду несовместимости компьютеров, была реализована идея создания семейств компьютеров.

5. Четвертое поколение ЭВМ (80-ые гг.) на сверхбольших интегральных схемах — ряд программно-совместимых ЭВМ на единой элементной базе, единой конструкторско-технической основе, с единой структурой, единой системой программного обеспечения, единым набором универсальных устройств.  Появление сверхбольших интегральных схем позволило размещать на одной плате сначала десятки тысяч,  а на конечном этапе миллионы транзисторов.

На этом этапе появляются персональные ЭВМ, обладающие гораздо более высокой производительностью, меньшими размерами и приемлемой для обычного пользователя ценой. В 1981 году появился компьютер IBM PC, работающий по принципу открытой архитектуры (компьютер собирается как конструктор).

6. Современные суперкомпьютеры используются для моделирования  климатических явлений, ядерных процессов, расшифровке ДНК, испытании самолетов, различных конструкций  (например, нефтяных вышек) и т.д.

По данным на ноябрь 2012 самым мощным суперкомпьютером в мире является Titan — Cray XK7 (США) пиковой производительностью 27112.5 TFlop/s и 560640 ядрами. В России лидирующее место занимает суперкомпьютер Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова с пиковой производительностью 1,700.21 TFlop/s (см. видео в правой колонке).

 

Добавить комментарий

Войти с помощью: