В числе разработчиков первого компьютера многие называют немца Конрада Цузе, создавшего механический вычислитель Z1 с электронным приводом, в котором впервые в истории была использована двоичная система счисления – именно она применяется во всех современных компьютерах.
История развития компьютеров – от первых ЭВМ до современных ПК
На сегодняшний день невозможно представить повседневную жизнь без компьютера, он выполняет множество функций необходимых для человека, такие как: нахождение информации, расчет чего-либо, создание различных видов программ и прочее.
Изначально компьютер представлял расчетно-вычислительную машину, которая так же должна была изучать и сохранять информацию, при этом давать распоряжения другим механизмам. В переводе с английского языка слово «computer» означает – вычислять, первое значение слово давало наименование человеку, который занимается сложными вычислениями.
Самый первый компьютер
Первый компьютер был создан в США Говардом Эйксном в 1941-ом году. Компания IBM назначила Говорда создать модель ЭВМ на основании замыслов Чарльза Беббиджа. 7-го августа 1944-го впервые был запущен компьютер, который получил название «Марк 1».
Состоял «Марк 1» из стекла, стали, корпус был около 7-ми метров в длину, а высота составляла 2,5 метров, вес был более 5-ти тонн. Первый компьютер имел 765 тысяч механизмов и переключателей, 800 километров провода.
«Марк 1» мог складывать и вычитать в течение трех секунд, умножать и делить примерно за шесть секунд. Все вычислялось 72-мя числами, состоявших из 23-х десятичных разрядов.
Для введения информации вставлялась специальная перфорированная лента, изготовленная из бумаги.
Второй версией самого первого компьютера в мире стал «ENIAC». Создатель данного устройства является Джон Маучли. Созданный в 1942 году компьютер, никого не заинтересовал, но в 1943 году американские военные профинансировали данный проект и дали ему название «ENIAC». Данный вид устройства выглядел так: вес составлял 27 тонн, память 4 Килобайта, присутствовало 18000 ламп и других деталей, его площадь была 135 квадратных метром, а вокруг него располагалось большое количество проводов. Жесткий диск у данной машины отсутствовала, поэтому его регулярно перезапускали, программировали вручную, приходилось обновлять переключатели. «ENIAC» зачастую выходил из строя и перегревался.
Цифровое вычислительное устройство Атанасова-Берри было спроектирован в 1939 году, на то время механизм был создан лишь для вычисления линейных уравнений. В 1942-ом впервые машина была протестирована и успешно работала. Разработчику пришлось прекратить работу из-за призыва в армию. Автор настоял на том, чтобы компьютер назвали «АВС».
Механизм работал на основе двоичной арифметики, способом решения являлся метод Гаусса. Внутренняя память хранила коэффициенты уравнений, результаты находились на перфокартах.
«АВС» имел 30 одинаковых арифметических механизмов, каждый имел ряд электровакуумных ламп, которые соединялись между собой. Каждый механизм имел три входа и два выхода. Устройство изменяло числа с помощью вращающегося барабана, сюда же были подсоединены контакты. Для обратимого действия машина делала все в обратном порядке.
Данная версия основополагающего компьютера была более близка к современным ПК. Устройство Атанасова-Берри так же могло вычислять двоичную арифметику и триггеры, различие лишь в том, что у данного механизма не было специальной программы для хранения.
Устройство Джона Атанасова и Клиффорда Берри изначально не имело популярности, мало кто знал о создании данного механизма. Именно поэтому первенство получил «ENIAC». Изучив устройство «ENIAC», Атанасов все больше убеждался в том, что многие его задумки были заимствованы данной компанией. Автор решил отстоять свои права в 1960-х годах. Решив дело судом, в 1973-ем году было установлено, что «АВС» является основополагающим «компьютером».
Мы проводили на собственных компьютерах расчеты ядерного проекта, траектории полётов ракет, первых искусственных спутников земли, экономических расчетов госплана и во многих других областях. Тема настолько обширна — так много делалось в нашей стране, что мне достаточно сложно выделить в одной небольшой статье все значимые события и личности.
Назад в прошлое
3000 лет до нашей эры, т.е. более 5000 лет назад, в древнем Вавилоне были созданы счеты абак. Давненько! Но в некотором виде эти счеты до сих пор существуют. Затем, через 2500 лет, в древнем Китае появился «усовершенствованный» вариант абака — суаньпань. Затем еще через 400 с небольшим лет в Греции был создан «антикитерский механизм». Потом был довольно большой перерыв, во время которого если и создавались вычислительные машины, то о них довольно мало информации. А в 1492 г. Леонардо Да Винчи придумывает 13-ти разрядное механическое вычислительное устройство на зубчатых колесах. Сам он его не построил, это случилось уже в 20 веке. Затем в 1642 год талантливый математик Блез Паскаль создаёт свой механический вычилительный прибор, называвшийся «Паскалина». Он умел работать с 5-разрядными числами. Затем в дело вступил Лейбниц. Тот самый Лейбниц, которому мы обязаны удобным языком современной математики. Он создал механический арифмометр, который мог складывать, умножать, делить, вычитать. При это Готфрид Лейбниц также одним из первых изучал двоичную систему счисления и быстро понял, что она довольно хорошо подходит для технических приложений.
Как видно, постепенно вычислительные устройства всё больше совершенствовались, но реальный прорыв произошел уже в 20 веке, когда мы смогли поставить на службу себе электричество. Кстати, механические устройства умели не только выполнять просто арифметические действия. Они умели логарифмировать и даже интегрировать обыкновенные дифференциальные уравнения. Одна из таких машин в 1912 году была создана в России знаменитым генералом, инженером и ученым А.Н. Крыловым. Крылов оставил после себя не только научные труды, но множество остроумных статей и замечательную книгу «Мои воспоминания», написанную в разгар Великой Отечественной Войны — рекомендую прочитать. Машина Крылова была не единственным изобретенным в России устройством, были и другие.
Итак, мы вплотную подошли к современным компьютерам. В 1927 году в США (в MIT) создаётся аналоговая выч. машина. Но по-настоящему близкую к современным машинам создаёт Конрад Цузе в 1938г. Это была полностью механическая программируемая машина Z1. Затем он создаёт Z2, а в 1941г заканчивает работу над Z3. Вот Z3 уже обладала всеми качествами знакомого нам современного компьютера. Затем он создал Z4 и первый в мире язык высокого уровня Планкалкюль.
Кажется, мы уже в 1944 году. Неужели всё это время мы просто смотрели, что делается там, за туманами, и не создавали своих вычислительных устройств? Конечно же создавали! В 1912 году была создана логическая машина Щукарева. А в 1918 г. Бонч-Бруевич придумывает схему лампового триггера. Учитывая важность триггеров для цифровой техники, можно сказать, что Михаил Александрович Бонч-Бруевич сделал одно из самых важных вложений в развитие электронных вычислительных машин. Следующим таким вложением стало, наверно, создание транзистора. Кстати, несмотря на то, что первооткрывателями транзистора считаются Бардин и Браттейн, но большой вклад в первоначальное развитие теории использования полупроводников внес за 25 лет до них русский ученый Лосев. В 1922 году О. В. Лосев доказал возможность усиления и генерации электромагнитных колебаний на кристаллическом детекторе при подаче на него постоянного напряжения смещения. К сожалению, тогда эти работы были, можно сказать, заброшены, так как был расцвет ламповой техники.
Почему отечественная ВТ загнулась
Моя версия заключается вот в чем:
1) Мы начали копировать поделки IBM, потратив много сил и средств на создание ЕС ЭВМ. Хорошо известно, что копируя в лидеры не выйдешь. В итоге свои оригинальные разработки остались на обочине жизни. Особенно это касается техники, которая была предназначена для мирных и научных целей.
2) По ряду причин развилось отставание в технологиях производства электронных компонентов и ИС, хотя потенциал на создание и развитие технологий был несомненно.
3) Развал СССР подписал приговор отрасли. Отдельные коллективы были на грани выживания и стали заниматься кто чем. Огромное число мозгов утекло во всем известные западные компании, где они внесли огромный вклад в развитие уже зарубежных технологий. Назад, конечно же, большинство уже никогда не вернётся.
4) Несмотря на первостепенную важность электроники в будущем благосостоянии страны, до сих пор очень мало делается для реального изменения ситуации. Я уже и не помню, когда последний раз видел отечественную электронику, да ещё и на отечественных компонентах. Если же мы хотим жить лучше, то электронику развивать просто обязаны.
5) Все передовые разработки науки и техники шли военным, которые старались их засекретить. Отдавая должное тому, что конечно же военные технологии нужно от окружающих нас врагов прятать, следует признать и то, что хорошие идеи не воплощались в мирных целях, где могли принести огромную пользу.
Первый настольный ПК выглядел менее устрашающе и спокойно помещался на рабочем столе. Programma 101 был разработан итальянцем Пьером Джорджио Перотто, использовался для расчетов посадки Apollo 11 на Луну.
Улучшенный вариант
Улучшенная версия первой ЭВМ получила название БЭСМ (соответственно – Большая Электронная Счетная Машина). Ее авторство также принадлежит Лебедеву. В отличие от первого образца БЭСМ выполняла больше операций, являясь устройством широкого назначения для разного рода задач и расчетов. Ее модификация – БЭСМ-2 создавалась для массового производства, а позднее машина стала прототипом военных компьютеров.
Наиболее удачным образцом стала серия БЭСМ-6. Компьютер считался довольно продвинутым для своего времени: имел несколько режимов, управлял удаленными устройствами, поддерживал механизм виртуальной памяти.
Первая серийная модель
Следующим этапом советского компьютеростроения стало создание ЭВМ под названием «Днепр». Этот компьютер общего назначения создавался для многих отраслей народного хозяйства. На его основе сформировался серийный выпуск вычислительной техники.
К 60-м годам многие производственные объединения оборудовали свои производства техникой «Днепр», доверив ЭВМ управление технологическими процессами.
Именно «Марк 1» можно назвать самым первым компьютером в мире. Его характеристики в отличие от немецкого Z3, позволяли выполнять вычисления в автоматическом режиме, не требуя вмешательства человека в процесс работы.
Кто создал первый компьютер в России?
Советские разработчики впервые сконструировали компьютер в 1948 году. Придумал электронную счетную машину профессор Лебедев, в конструировании участвовали 20 инженеров и 10 помощников.
Отечественная машина занимала площадь в 60 кв.м. В ее конструкции присутствовало так много ламп и кабелей, что при запуске машина выделяла слишком много тепла. Инженерам даже пришлось разобрать часть крыши, чтобы свежий воздух охлаждал компоненты. Как называлась машина? Довольно незамысловато – МЭСМ.
МЭСМ
Компьютерный механизм был способен совершать до 3 тысяч вычислений в минуту. В конструкцию было встроено 6 тысяч ламп суммарным потреблением 25 кВт.
Как выглядели первые компьютеры?
«МАРК 1» был в длину 17 метров, высотой более 2 метров. Машина имела стальной каркас, вес компьютера составлял 4,5 тонны. Общая протяженность проводов превышала 750 км. ЭНИАК весил свыше 27 тонн, потреблял в среднем 170 кВт электроэнергии.
МАРК-1
Первый настольный ПК выглядел менее устрашающе и спокойно помещался на рабочем столе. Programma 101 был разработан итальянцем Пьером Джорджио Перотто, использовался для расчетов посадки Apollo 11 на Луну.
Programma-101
Но настоящим прорывом считается появление интегральных микросхем, позволивших на небольшом чипе поместить сердце компьютера – процессор с уже запрограммированной логикой. Именно третье поколение называют эпохой появления небольших по размерам компьютеров, помещающихся на обычном столе.
Как выглядели первые компьютеры
Мы уже привыкли, что классический ПК – это относительно небольшая коробка, внутри которой скрывается всё необходимое «железо», плюс монитор, клавиатура и мышка, а также дополнительная периферия типа принтера, сканера, акустической системы и т. д. Всё это хозяйство легко помещается на письменном столе, а с ноутбуком вообще можно работать «на коленке».
Между тем первое поколение ламповых компьютеров имело громадные размеры и содержало тысячи реле или электронных ламп, выделяющих значительное количество тепла. Так, длина «МАРК 1» составляла 17 метров, а высота шкафов достигала 2 метров. Весил этот компьютер порядка 4,5 тонн, а суммарная длина проводов составляла 750 километров.
ENIAC был гораздо производительнее, но и весил больше – 27 т, при этом его энергопотребление было громадным – 170 кВт.
С переходом на транзисторную логику удалось существенно снизить и ресурсоёмкость, и габариты компьютеров – они уже помещались в шкафы и обладали производительностью, достаточной для выполнения сложных инженерных расчётов.
С переходом на микропроцессорную TTL-логику миниатюризация достигла масштабов, позволивших размещать компьютеры на рабочем месте. И хотя ранние модели ПК весили прилично и характеризовались довольно слабыми вычислительными возможностями, совершенствование технологического процесса изготовления микросхем привело к удешевлению и одновременному повышению их производительности, что и позволило разразиться настоящему компьютерному буму.
Первые вычислительные машины использовались как запоминающее устройство и для вычисления разного рода расчетов. Изначально мало кого интересовал данный механизм, потому что он считался очень затратным: он потреблял много энергии, иногда занимал много места, на работу с машиной требовалось больше одного, а то и десятка человек.
Первый домашний компьютер массового производства в СССР
С 80-х годов XX века в Болгарии начали выпускать компьютер под названием «Правец». Это был клон второй версии Apple. Еще одним клоном, входящим в линейку «Правец», был «советский» IBM PC, базировавшийся на процессорах Intel 8088 и 8086. Более поздним клоном Oric Atmos была «домашняя» модель «Правец 8D» в небольшом корпусе и со встроенной клавиатурой. Она выпускалась с 1985 по 1992 годы. Компьютеры «Правец» стояли во многих школах Советского Союза.
Правец
Желающие собрать себе домашний компьютер могли воспользоваться инструкциями в журнале «Радио» 1982-83 гг. и воспроизвести модель под названием «Микро-80». Она базировалась на микропроцессоре КР580ВМ80, аналогичном Intel i8080.
В 1984 году в Советском Союзе появился компьютер «Агат», достаточно мощный по сравнению с западными моделями. Объем ОЗУ составлял 128 КБ, что вдвое превышало объем оперативной памяти у моделей Apple начала 80-х годов двадцатого века. Компьютер выпускался в нескольких модификациях, имел внешнюю клавиатуру с 74 клавишами и черно-белый либо цветной экран.
Агат
Производство «Агатов» шло до 1993 года.
Компьютеры современности
В наши дни современные компьютерные технологии меняются очень быстро. Самые мощные компьютеры современности в миллиарды раз превосходят своих предков. Каждая компания хочет удивить и так пресыщенных пользователей, и до сих пор многие преуспевают в этом. Вот лишь некоторые из основных тем за последние годы:
- Ноутбук, оказавший важное влияние на развитие индустрии: Apple Macbook (2006 год).
- Смартфон, оказавший важное влияние на развитие индустрии: Apple iPhone (2007 год).
- Планшет, оказавший важное влияние на развитие индустрии: Apple iPad (2010 год).
- Первые «умные часы»: Pulsar Time Computer (1972 год). Их можно увидеть на руке Джеймса Бонда в боевике «Живи и дай умереть» 1973 года.
И, конечно же, различные игровые консоли: Playstation, Xbox, Nintendo и т. д.
Мы живем в интересное время (хотя это и звучит как китайское проклятие). И кто знает, что ждет в ближайшем будущем. Нейронные компьютеры? Квантовые компьютеры? Поживем-увидим.
