Рождение на свет ЭВМ было вызвано потребностью решать военные задачи расчётного характера. Первая цифровая ЭВМ "ENIAC" была создана в 1946 г. в США и предназначалась для баллистических расчётов при стрельбе. Первая отечественная цифровая ЭВМ «МЭСМ» создана в 1950 г. Ход развития ЭВМ принято делить на этапы - поколения ЭВМ. Основной показатель, по которому ЭВМ относят к тому или иному поколению - элементная база.
Таблица 1. Поколения ЭВМ
| Период | Эл. база | Быстродействие | Объём ОЗУ | Внешние устройства | Архитектура | Программное обеспечение |
| 1946-60 | вакуумные лампы, | 0,1 mips | 100 Кб |
магн. барабан магн. лента перфокарта Возможно вы искали - Курсовая работа: Методы работы с массивами на языке BASIC перфолента цифровая печать, телетайп | фон Неймана | Библиотеки стандартных программ и ассемблеры |
| 1955-70 | полупроводники | 1 mips | 1Мб | графопостроитель, магнитный диск | мультипрограммный режим | Операционные системы, языки программирования высокого уровня и трансляторы, СУБД |
| 1965-80 | БИС | 10 mips | 10Мб | Дисплеи, гибкие диски, матричные принтеры |
Мини-ЭВМ, сети ЭВМ, системы коллективного пользования | Диалоговые системы, машинная графика, системы обработки текстов, промышленное производство программного обеспечения |
| 1975-90 | СБИС | 100 mips | 100Мб | Лазерный принтер, винчестер, оптический диск | ПЭВМ, многопроцессорные системы, локальные сети | Базы знаний, экспертные системы, сборочное программирование, пакеты прикладных программ общего назначения. |
Похожий материал - Реферат: Старый взгляд на новые вещи
Современные ЭВМ относятся также к четвёртому поколению.
Классификация ЭВМ
Любая классификация ЭВМ условна в силу их чрезвычайного разнообразия. Назначение и функциональные возможности ЭВМ – это две взаимосвязанные стороны, по которым можно определять место ЭВМ.
СуперЭВМ [supercomputer] – сверхпроизводительная система, предназначенная для решения задач, требующих больших объёмов вычислений. К таким задачам относятся задачи аэродинамики, ядерной физики и физики плазмы, сейсмологии, метеорологии, обработки изображений и др. СуперЭВМ всегда выполняются на пределе технических возможностей. Это системы общего назначения.
Сервер [server] – ЭВМ, предоставляющая свои ресурсы другим пользователям. Различаются файл-серверы, серверы печати, серверы баз данных и др. Наличие сервера всегда предполагает наличие других ЭВМ, которые связаны в сеть. Сети и серверы – это неразделимые понятия. ЭВМ, которую обслуживает сервер, называется клиентной рабочей станцией или просто клиентом.
Рабочая станция [workstation] – специализированная высокопроизводительная ЭВМ, ориентированная на профессиональную деятельность в определённой области (обычно САПР, графика), имеющая поэтому дополнительное оборудование и специализированное программное обеспечение.
Очень интересно - Реферат: Этапы преодоления систем защиты программного обеспечения
Персональная ЭВМ - ПЭВМ [personalcomputer - PC] – универсальная, однопользовательская ЭВМ. Настройка такой ЭВМ может выполняться, как правило, самим пользователем. Среди ПЭВМ можно выделить переносные ПЭВМ – наколенные [laptop], блокнотные [notebook] и карманные [palmtop] ЭВМ.
Терминал [terminal] – устройство, подключенное к более мощной ЭВМ, не предназначенное для работы в автономном режиме и обеспечивающее ввод-вывод информации и команд пользователя.
Архитектура ЭВМ
Архитектура ЭВМ – это способ обработки данных (способ организации вычислительного процесса), который реализуется аппаратурой ЭВМ.
Простейшая архитектура была определена Дж. фон Нейманом в середине 40-х годов. В качестве основных устройств универсальной ЭВМ были выделены: центральный процессор (ЦПУ) [processor (CPU)] (арифметико-логическое устройство + устройство управления), память для хранения данных и команд и устройства ввода-вывода.
Вычислительный процесс выполняется строго последовательно: команда за командой. Также последовательно обрабатываются данные.
Вам будет интересно - Реферат: Реализация keylogging под WIN32
Такой способ организации вычислительного процесса позже получил название архитектуры фон Неймана.
Пример
Каждая машинная команда выполняется в 5 этапов: считывание команды из памяти, дешифрация команды, считывание данных, выполнение команды, запись результатов в память.
Рассмотрим простую программу:
a=b+c
d=e+f
Похожий материал - Реферат: Защищаем Perl: шунт в мозг, или зверская нейрохирургия
ЭВМ, построенная согласно архитектуре фон Неймана, последовательно выполнит эти две команды. Причём после выполнения каждой команды процессор будет простаивать, ожидая, пока результат запишется в память, и затем придут новые данные для следующей команды.
Однако эти команды являются несвязанными, так как для них нужны разные данные. Поэтому их можно было бы выполнять параллельно.
 |
Источник: [7].
Уже в 50-х гг. были начаты работы по разработке такой архитектуры ЭВМ, которая позволяла в той или иной мере оптимизировать вычислительный процесс.