Dijital bilgi işlem teknolojisinin gelişiminin tarihi. Hesap makinesi

Ayrıca sayılan öğelerin sayısını görsel olarak temsil etmesi amaçlanan kil figürinler, ancak kolaylık sağlamak için özel kaplara yerleştirilir. Bu tür cihazların o zamanın tüccarları ve muhasebecileri tarafından kullanıldığı anlaşılıyor.

Yavaş yavaş, en basit sayma cihazlarından giderek daha karmaşık cihazlar doğdu: abaküs (abaküs), sürgülü hesap cetveli, mekanik hesap makinesi, elektronik bilgisayar. İlk hesaplama cihazlarının basitliğine rağmen, deneyimli bir muhasebeci, basit abaküs ile, modern bir hesap makinesinin yavaş sahibinden bile daha hızlı sonuçlar elde edebilir. Doğal olarak, modern bilgi işlem cihazlarının performansı ve hesaplama hızı, en olağanüstü insan hesap makinesinin yeteneklerini çoktan aşmıştır.

Erken cihazlar ve sayma cihazları

İnsanlık en basit sayma cihazlarını kullanmayı binlerce yıl önce öğrendi. En popüler olanı, takas ticaretinde kullanılan eşyaların sayısının belirlenmesi ihtiyacıydı. En basit çözümlerden biri, değiştirilen öğenin, bileşen sayısının tam olarak yeniden hesaplanmasını gerektirmeyen ağırlık eşdeğerini kullanmaktı. Bu amaçlar için, kütlenin niceliksel olarak belirlenmesinde ilk cihazlardan biri haline gelen en basit denge terazileri kullanıldı.

Eşdeğerlik ilkesi, birçok basit sayma cihazına aşina olan Abaküs veya Abaküs'te yaygın olarak kullanıldı. Sayılan öğelerin sayısı, bu enstrümanın taşınan domino sayısına karşılık geliyordu.

Saymak için nispeten karmaşık bir cihaz, birçok dinin uygulamalarında kullanılan tespih olabilir. Mümin, sanki bir abaküs üzerindeymiş gibi, tespih taneleri üzerinde söylenen duaların sayısını saydı ve tespihin tam bir dairesini geçerken, sayılan dairelerin sayısını gösteren özel karşı taneleri ayrı bir kuyruk üzerinde hareket ettirdi.

Dişli çarkların icadıyla birlikte hesaplamaları gerçekleştirmek için çok daha karmaşık cihazlar ortaya çıktı. Antikythera Mekanizması, 20. yüzyılın başında keşfedilen, M.Ö. 65 yıllarında batan antik bir geminin enkazının bulunduğu yerde bulundu. e. (diğer kaynaklara göre MÖ 87'de, hatta MÖ 87'de), gezegenlerin hareketini nasıl simüle edeceğini bile biliyordu. Muhtemelen dini amaçlarla takvim hesaplamaları yapmak, güneş ve ay tutulmalarını tahmin etmek, ekim ve hasat zamanlarını belirlemek vb. için kullanılmıştı. Hesaplamalar 30'dan fazla bronz çark ve birkaç kadran birleştirilerek yapıldı; Ay evrelerini hesaplamak için, araştırmacıların uzun süredir buluşu 16. yüzyıldan daha erken olmayan bir zamanda atfettiği diferansiyel iletim kullanıldı. Ancak antik çağın geçmesiyle birlikte bu tür cihazları yaratma becerisi unutuldu; İnsanların benzer karmaşıklıktaki mekanizmaların nasıl yaratılacağını yeniden öğrenmesi yaklaşık bir buçuk bin yıl sürdü.

Wilhelm Schickard'ın "Saatleri Saymak" adlı eseri

Bunu Blaise Pascal (Pascalina, 1642) ve Gottfried Wilhelm Leibniz'in makineleri izledi.

ANITA Mark VIII, 1961

O zamanlar Sovyetler Birliği'nde en ünlü ve yaygın hesap makinesi, 1929'dan 1978'e kadar Kursk (Schetmash fabrikası), Penza ve Moskova'daki fabrikalarda üretilen Felix mekanik hesap makinesiydi.

Savaş öncesi yıllarda analog bilgisayarların ortaya çıkışı

Ana makale: Analog bilgi işlem makinelerinin tarihçesi

Diferansiyel Analiz Cihazı, Cambridge, 1938

İlk elektromekanik dijital bilgisayarlar

Konrad Zuse'dan Z serisi

Zuse Z1 bilgisayarının Berlin Teknoloji Müzesi'nde çoğaltılması

Zuse ve şirketi, her biri büyük Z harfiyle başlayan başka bilgisayarlar da üretti. En ünlü makineler, optik endüstrisine ve üniversitelere satılan Z11 ve manyetik belleğe sahip ilk bilgisayar olan Z22'ydi.

İngiliz Devi

Ekim 1947'de, bir mağaza ve restoran zincirine sahip bir İngiliz şirketi olan Lyons & Company'nin yöneticileri, ticari bilgisayar geliştirmenin geliştirilmesinde aktif olarak yer almaya karar verdi. LEO I bilgisayarı 1951'de kullanıma sunuldu ve dünyada rutin ofis işleri için düzenli olarak kullanılan ilk bilgisayardı.

Manchester Üniversitesi makinesi, Ferranti Mark I'in prototipi oldu. Bu tür ilk makine Şubat 1951'de üniversiteye teslim edildi ve en az dokuz makine daha 1951 ile 1957 arasında satıldı.

1960'ların başında piyasaya sürülen ikinci nesil IBM 1401 bilgisayarı, bu makinelerin 10.000'den fazlasının satılmasıyla küresel bilgisayar pazarının yaklaşık üçte birini ele geçirdi.

Yarı iletkenlerin kullanımı yalnızca merkezi işlemciyi değil aynı zamanda çevresel aygıtları da geliştirdi. İkinci nesil veri depolama cihazları on milyonlarca karakter ve sayının kaydedilmesini mümkün kıldı. Katı bir şekilde sabitlenmiş bir bölünme ortaya çıktı ( sabit) işlemciye yüksek hızlı bir veri bağlantısıyla bağlanan ve çıkarılabilir ( çıkarılabilir) cihazlar. Çıkarılabilir bir aygıttaki disk kasetini değiştirmek yalnızca birkaç saniye sürdü. Çıkarılabilir medyanın kapasitesi genellikle daha düşük olmasına rağmen, değiştirilebilirlikleri neredeyse sınırsız miktarda verinin kaydedilmesini mümkün kılıyordu. Daha düşük maliyetle daha fazla depolama kapasitesi sağladığından, verileri arşivlemek için yaygın olarak manyetik bant kullanıldı.

İkinci nesil makinelerin çoğunda, çevresel aygıtlarla iletişim kurma işlevleri, uzmanlaşmış yardımcı işlemcilere devredildi. Örneğin, çevresel işlemci delikli kartları okurken veya delerken, ana işlemci program üzerinde hesaplamalar veya dallanmalar gerçekleştirir. Bir veri yolu, talimat getirme ve yürütme döngüsü sırasında bellek ile işlemci arasında veri taşır ve tipik olarak diğer veri yolları çevresel cihazlara hizmet eder. PDP-1'de bellek erişim döngüsü 5 mikrosaniye sürdü; Talimatların çoğu 10 mikrosaniye gerektiriyordu: 5'i talimatı getirmek için ve diğer 5'i de işleneni getirmek için.

Eski adamın kendi sayma aleti vardı; ellerinde on parmak vardı. Adam parmaklarını büktü - ekledi, düzeltti - çıkardı. Ve adam şunu tahmin etti: Saymak için elinize geçen her şeyi kullanabilirsiniz - çakıl taşları, sopalar, kemikler. Daha sonra ipe düğüm atmaya, sopa ve tahtalara çentikler açmaya başladılar (Şekil 1.1).

Pirinç. 1.1. Nodüller (A) ve tabletlerdeki çentikler ( B)

Abaküs dönemi. Abaküs (gr. abax - tahta), üzerine keskin bir çubukla çizgiler çizilen ve ortaya çıkan sütunlara konum ilkesine göre bazı nesnelerin yerleştirildiği, toz tabakasıyla kaplı bir tahtaydı. V-IV yüzyıllarda. M.Ö e. Bilinen en eski hesaplar, Yunanlılar ve Batı Avrupa tarafından “abacus” olarak adlandırılan “Salamin tahtası” (adını Ege Denizi'ndeki Salamis adasından almıştır) oluşturulmuştur. Antik Roma'da abaküs 5.-6. yüzyıllarda ortaya çıktı. N. e. ve kalkuli veya abakuli olarak adlandırıldı. Abaküs bronz, taş, fildişi ve renkli camdan yapılmıştır. Çakıl taşlarının dikey olarak kesilmiş oluklarda hareket ettiği bronz bir Roma abaküsü günümüze kadar gelmiştir (Şekil 1.2).

Pirinç. 1.2.

XV-XVI yüzyıllarda. Avrupa'da, çizgiler üzerinde veya üzerlerine jetonlar yerleştirilmiş sayma tablolarında sayma yaygındı.

16. yüzyılda Ondalık sayı sistemine sahip Rus abaküsü ortaya çıktı. 1828'de Tümgeneral F. M. Svobodskoy, ortak bir çerçeveye bağlı birçok hesaptan oluşan orijinal bir cihazı sergiledi (Şekil 1.3). Tüm işlemler toplama ve çıkarma işlemlerine indirgenmişti.

Pirinç. 1.3.

Mekanik cihazların dönemi. Bu dönem 17. yüzyılın başından 19. yüzyılın sonuna kadar sürmüştür.

1623 yılında Wilhelm Schickard, toplama ve çıkarma işlemlerinin mekanize edildiği bir hesaplama makinesinin tasarımını tanımladı. 1642'de Fransız tamirci Blaise Pascal ilk mekanik hesaplama makinesi olan “Pascalina”yı tasarladı (Şekil 1.4).

1673 yılında Alman bilim adamı Goftrid Leibniz ilk mekanik hesaplama makinesini yarattı.

Pirinç. 1.4.

Dört aritmetik işlemi gösterin (toplama, çıkarma, çarpma ve bölme). 1770 yılında Litvanya'da E. Jacobson, bölümleri belirleyen ve beş basamaklı sayılarla çalışabilen bir toplama makinesi yarattı.

1801 - 1804'te. Fransız mucit J.M. Jacquard, otomatik bir tezgahı kontrol etmek için delikli kartları kullanan ilk kişiydi.

1823 yılında İngiliz bilim adamı Charles Babbage, modern program kontrollü otomatik makineyi öngören “Fark Motoru” için bir proje geliştirdi (Şekil 1.5).

1890'da St. Petersburg'da yaşayan Vilgodt Odner, bir hesap makinesi icat etti ve üretimine başladı. 1914'e gelindiğinde yalnızca Rusya'da 22 binden fazla Odner hesaplama makinesi vardı. 20. yüzyılın ilk çeyreğinde. bu toplama makineleri, insan faaliyetinin çeşitli alanlarında yaygın olarak kullanılan tek matematiksel makinelerdi (Şekil 1.6).

Pirinç. 1.5. Babbage'nin makinesi Şekil. 1.6. Makine ekleme

Bilgisayar dönemi. Bu dönem 1946'da başladı ve bugün de devam ediyor. Elektronik alanındaki ilerlemelerin bilgisayar yapımına yönelik yeni ilkelerle birleşimi ile karakterize edilir.

1946'da J. Mauchly ve J. Eckert'in önderliğinde ABD'de ilk bilgisayar oluşturuldu - ENIAC (Şekil 1.7). Şu özelliklere sahipti: 30 m uzunluk, 6 m yükseklik, 35 ton ağırlık, 18 bin vakum tüpü, 1500 röle, 100 bin direnç ve kapasitör, 3500 op/s. Aynı zamanda, bu bilim adamları yeni bir makine olan "EDVAC" (EDVAC - Elektronik) üzerinde çalışmaya başladılar.

Pirinç. 1.7.

Ayrı Değişkenli Otomatik Bilgisayar - programının bilgisayarın belleğinde saklanması gereken, ayrık değişkenlere sahip elektronik bir otomatik bilgisayar. Dahili hafıza olarak radarda kullanılan cıva tüplerini kullanması gerekiyordu.

1949'da Büyük Britanya'da hafızasında bir program saklanan EDSAC bilgisayarı yapıldı.

İlk bilgisayarların ortaya çıkışı hala tartışmalıdır. Bu nedenle Almanlar, elektrik röleleri üzerinde çalışmasına ve dolayısıyla elektronik değil elektromekanik olmasına rağmen, 1941'de Konrad Zuse tarafından yaratılan ilk bilgisayarın topçu ekipleri için bir makine olduğunu düşünüyor. Amerikalılar için bu ENIAC'tır (1946, J. Mauchly ve J. Eckert). Bulgarlar bilgisayarın mucidinin, 1941'de ABD'de cebirsel denklem sistemlerini çözmek için bir makine tasarlayan John (Ivan) Atanasov olduğunu düşünüyor.

Gizli arşivleri karıştıran İngilizler, ilk elektronik bilgisayarın 1943'te İngiltere'de yaratıldığını ve Alman yüksek komutanlığının müzakerelerinin şifresini çözmeyi amaçladığını belirtti. Bu ekipman o kadar gizli kabul edildi ki, savaştan sonra Churchill'in emriyle imha edildi ve sırrın yanlış ellere geçmesini önlemek için planlar yakıldı.

Almanlar, Enigma şifreleme makinelerini (Latince: enigma - bilmece) kullanarak gizli günlük yazışmalar yürütüyordu. İkinci Dünya Savaşı'nın başlangıcında İngilizler, Enigma'nın nasıl çalıştığını zaten biliyordu ve mesajlarını deşifre etmenin yollarını arıyorlardı, ancak Almanların yalnızca en önemli mesajlar için tasarlanmış başka bir şifreleme sistemi vardı. Lorenz tarafından az sayıda kopya halinde üretilen bir Schlusselzusatz-40 makinesiydi (adı "şifre eki" olarak tercüme edilir). Dışarıdan bakıldığında, sıradan bir teletip ile mekanik yazarkasanın bir meleziydi. Teletip, klavyede yazılan metni bir dizi elektriksel uyarıya ve aralarındaki duraklamalara dönüştürdü (her harf, beş uyarıdan ve "boş boşluklardan" oluşan bir diziye karşılık gelir). "Yazar kasa", her harfe rastgele iki set daha beş darbe ve atlama ekleyen beş dişliden oluşan iki seti döndürdü. Tekerleklerin farklı sayıda dişleri vardı ve bu sayı değiştirilebilirdi: Dişler hareketli hale getirildi, yana kaydırılabilir veya yerine çekilebilirdi. Her biri kendi dişli setini döndüren iki "motor" tekerlek daha vardı.

Şifreli mesajın iletiminin başlangıcında, telsiz operatörü alıcıya tekerleklerin başlangıç ​​konumunu ve her birindeki diş sayısını bildirdi. Bu ayar verileri her iletimden önce değiştirildi. Alıcı telsiz operatörü, aynı tekerlek takımlarını makinesinde aynı konuma yerleştirerek fazladan harflerin metinden otomatik olarak çıkarılmasını ve teletipin orijinal mesajı yazdırmasını sağladı.

1943 yılında matematikçi Max Newman İngiltere'de Colossus elektronik makinesini geliştirdi. Arabanın tekerlekleri 12 grup elektron tüpü (tiratron) tarafından modellendi. Her tiratonun durumları ve bunların kombinasyonları için farklı seçeneklerden otomatik olarak geçerek (tiratron iki durumda olabilir - elektrik akımını geçirmek veya geçirmemek, yani bir dürtü veya duraklama vermek), "Colossus" başlangıçtaki çözümü buldu. Alman makinesinin dişlilerinin ayarlanması. "Colossus"un ilk versiyonunda 1.500 tiratron vardı ve Haziran 1944'te faaliyete geçen ikinci versiyonunda 2.500 tiratron vardı. Makine bir saat içinde 48 km'lik delikli bandı "yuttu" ve operatörler bunların üzerine birer sıra doldurdu. Almanca mesajlardan sıfırlar; saniyede 5.000 harf işleniyordu. Bu bilgisayarın kapasitörlerin şarj ve deşarjına dayalı bir hafızası vardı. Hitler'in, Kesselring'in, Rommel'in vb. çok gizli yazışmalarının okunmasını mümkün kıldı.

Not. Modern bir bilgisayar, Schlusselzusatz-40'ın tekerleklerinin başlangıç ​​konumunu Colossus'un çözdüğünden iki kat daha yavaş çözüyor; yani 1943'te 15 dakikada çözülen bir problem Repyit PC'nin 18 saatini alıyor! Gerçek şu ki, modern bilgisayarlar evrensel olacak şekilde tasarlanmıştır, çok çeşitli görevleri yerine getirmek üzere tasarlanmıştır ve yalnızca tek bir eylemi çok hızlı bir şekilde yapabilen eski bilgisayarlarla her zaman rekabet edemez.

İlk yerli elektronik bilgisayar olan MESM, 1950 yılında geliştirildi. İçinde 6.000'den fazla vakum tüpü bulunuyordu. Bu nesil bilgisayarlar şunları içerir: “BESM-1”, “M-1”, “M-2”, “M-3”, “Strela”, “Minsk-1”, “Ural-1”, “Ural-2 ", "Ural-3", "M-20", "Setun", "BESM-2", "Hrazdan" (Tablo 1.1). Hızları 2-3 bin op/s'yi geçmiyordu, RAM kapasitesi 2 K veya 48 ikili karakter uzunluğunda 2048 makine kelimesi (1 K = 1024) idi.

Tablo 1.1. Ev bilgisayarlarının özellikleri

Karakterler	Birinci nesil				İkinci nesil
Hedefleme
Uzunluk ma-
lastik ladin
va (ikili rakamlar)
Hız
				Demir çekirdek

Dünya bilgi sistemlerindeki toplam veri hacminin yaklaşık yarısı ana bilgisayarlarda depolanmaktadır. Bu amaçlar için 1BM şirketi 1960'lara geri döndü. dünyada yaygınlaşan 1ВМ/360, 1ВМ/370 (Şekil 1.8) bilgisayarlarını üretmeye başladı.

1950 yılında ilk bilgisayarların ortaya çıkmasıyla birlikte teknolojik süreçleri kontrol etmek için bilgisayar teknolojisini kullanma fikri ortaya çıktı. Bilgisayar tabanlı kontrol, proses parametrelerini optimuma yakın bir modda korumanıza olanak tanır. Sonuç olarak, malzeme ve enerji tüketimi azalır, verimlilik ve kalite artar, ekipmanın farklı türde bir ürün üretecek şekilde hızla yeniden yapılandırılması sağlanır.

Pirinç. 1.8.

Kontrol bilgisayarlarının yurt dışında endüstriyel kullanımının öncüsü Digital Equipment Corp. şirketiydi. (DEC), 1963 yılında nükleer reaktörleri kontrol etmek için özel bir bilgisayar olan “PDP-5”i piyasaya sürdü. İlk veriler, doğruluğu 10-11 ikili basamak olan analogdan dijitale dönüşüm sonucunda elde edilen ölçümlerdi. 1965 yılında DEC, buzdolabı büyüklüğünde ve 20 bin dolara mal olan, element tabanı kullanılan ilk minyatür bilgisayar “PDP-8”i piyasaya sürdü. Entegre devreler.

Entegre devrelerin ortaya çıkmasından önce, transistörler ayrı ayrı üretiliyordu ve devreler monte edilirken elle bağlanıp lehimlenmesi gerekiyordu. 1958'de Amerikalı bilim adamı Jack Kilby, bir yarı iletken levha üzerinde birden fazla transistörün nasıl üretileceğini buldu. 1959'da Robert Noyce (Intel'in gelecekteki kurucusu), transistörlerin ve aralarındaki tüm gerekli bağlantıların tek bir plaka üzerinde oluşturulmasını mümkün kılan daha gelişmiş bir yöntem icat etti. Ortaya çıkan elektronik devreler entegre devreler olarak bilinmeye başlandı veya cips. Daha sonra entegre devrenin birim alanı başına yerleştirilebilecek transistör sayısı her yıl yaklaşık iki katına çıktı. 1968'de Burroughs ilk entegre devre bilgisayarını piyasaya sürdü ve 1970'te Intel bellek entegre devreleri satmaya başladı.

1970 yılında kişisel bilgisayara giden yolda bir adım daha atıldı - Intel'den Marchian Edward Hoff, işlevleri bakımından bir ana bilgisayar bilgisayarının merkezi işlemcisine benzer bir entegre devre tasarladı. İlki böyle ortaya çıktı mikroişlemci 1970'in sonunda satışa sunulan Intel-4004. Elbette Intel-4004'ün yetenekleri, bir ana bilgisayar bilgisayarının merkezi işlemcisininkinden çok daha mütevazıydı - çok daha yavaş çalışıyordu ve yalnızca 4 bit işleyebiliyordu. bilgileri eş zamanlı olarak işler (ana işlemciler aynı anda 16 veya 32 bit işler). 1973'te Intel, 8 bitlik mikroişlemci Intel-8008'i ve 1974'te 1970'lerin sonuna kadar geliştirilmiş Intel-8080 sürümünü piyasaya sürdü. mikrobilgisayar endüstrisi için standarttı (Tablo 1.2).

Tablo 1.2. Bilgisayar nesilleri ve temel özellikleri

Nesil				Dördüncü (1975'ten beri)
Bilgisayar elemanı tabanı	Elektronik tüpler, röleler	Transistörler, parametreler		Ultra Büyük IC'ler (VLSI)
CPU performansı	3 10 5 işlem/sn'ye kadar	3 10 6 işlem/sn'ye kadar	3 10 7 işlem/sn'ye kadar	3 10 7 işlem/sn
Rasgele erişim belleği türü (RAM)	Tetikleyiciler, ferrit çekirdekler	Minyatür ferrit çekirdekler	Yarı iletken açık	Yarı iletken açık
				16 MB'tan fazla
Karakteristik bilgisayar türleri nesiller		Küçük, orta, büyük, özel	mini ve mikro bilgisayarlar	Süper bilgisayar, PC, özel, genel, bilgisayar ağları
Tipik nesil modelleri		IBM 7090, BESM-6		BH-2, 1VM RS/XT/AT, RB/2, Sgau, ağlar
karakteristik yazılım güvenlik	Kodlar, otomatik kodlar, birleştiriciler	Programlama dilleri, dağıtıcılar, otomatik kontrol sistemleri, süreç kontrol sistemleri	PPP, DBMS, CAD, Javascript, çalışır durumda	DB, ES, paralel programlama sistemleri

Bilgisayar nesilleri, eleman tabanı (lambalar, yarı iletkenler, değişen entegrasyon derecelerine sahip mikro devreler (Şekil 1.9)), mimari ve bilgi işlem yetenekleri (Tablo 1.3) tarafından belirlenir.

Tablo 1.3. Bilgisayar nesillerinin özellikleri

Nesil	Özellikler
I. Nesil (1946-1954)	Vakum tüpü teknolojisinin uygulanması, cıva geciktirme hatları, manyetik tamburlar, katot ışın tüpleri üzerinde bellek sistemlerinin kullanımı. Veri girişi ve çıkışı için delikli bantlar ve delikli kartlar, manyetik bantlar ve baskı cihazları kullanıldı.
II nesil (1955-1964)	Transistörlerin kullanımı. Bilgisayarlar daha güvenilir hale geldi ve performansları arttı. Manyetik çekirdeklerde belleğin ortaya çıkmasıyla birlikte çalışma döngüsü onlarca mikrosaniyeye düştü. Yapının temel ilkesi merkezileşmedir. Manyetik bantlarla ve manyetik disk bellek aygıtlarıyla çalışmak için yüksek performanslı cihazlar ortaya çıktı
III. nesil (1965-1974)	Bilgisayarlar, düşük entegrasyon derecesine (yonga başına 10 ila 100 bileşen arasında MIS) ve orta entegrasyon derecesine (çip başına 10 ila 1000 bileşen SIS) sahip entegre devreler temelinde tasarlandı. 1960'ların sonunda. mini bilgisayarlar ortaya çıktı. 1971'de ilk mikroişlemci ortaya çıktı
IV nesil (1975'ten beri)	Bilgisayar oluştururken büyük entegre devrelerin (yonga başına 1000 ila 100 bin bileşenden LSI) ve ultra büyük entegre devrelerin (yonga başına 100 bin ila 10 milyon bileşenden VLSI) kullanılması. Bilgisayarlar oluştururken ana vurgu onların "zekası" ve aynı zamanda bilgi işlemeye odaklanan bir mimaridir.

a B C

Pirinç. 1.9. Bilgisayar elemanı tabanı: A - elektrik lambası; B - transistör;

V- entegre devre

İlk mikro bilgisayar, 1975 yılında Albuquerque'de (New Mexico) küçük bir şirket tarafından Intel-8080 mikroişlemcisine dayalı olarak oluşturulan Altair-8800'dü. 1975'in sonunda, Paul Allen ve Bill Gates (Microsoft'un gelecekteki kurucuları), Altair bilgisayarı için kullanıcıların oldukça basit bir şekilde program yazmasına olanak tanıyan bir Temel dil yorumlayıcısı yarattılar.

Daha sonra TRS-80 RS, RET RS ve Apple bilgisayarları ortaya çıktı (Şekil 1.10).

Pirinç. 1.10.

Yerli sanayi, DEC uyumlu (Elektronika MS-101, Elektronika 85, Elektronika 32 bilgisayarlarına dayalı etkileşimli bilgi işlem sistemleri DVK-1, ..., DVK-4) ve IBM PC uyumlu (EC 1840 - EC 1842, EC 1845) üretti. , EC 1849, EC 1861, Iskra 4861), özellikleri bakımından yukarıdakilere göre önemli ölçüde daha düşüktü.

Son zamanlarda ABD şirketlerinin ürettiği kişisel bilgisayarlar yaygın olarak tanınmaya başlandı: Compaq Computer, Apple (Macintosh), Hewlett Packard, Dell, DEC; Birleşik Krallık şirketleri: Spectrum, Amstard; Fransız Micra şirketi tarafından; İtalyan şirketi Olivetty tarafından; Japon şirketleri: Toshiba, Panasonic, Partner.

IBM'in (International Business Machines Corporation) kişisel bilgisayarları şu anda en popüler olanlardır.

1983'te yerleşik sabit sürücüye sahip IBM PC XT bilgisayarı ortaya çıktı ve 1985'te 16 bit Intel 80286 işlemciyi temel alan IBM PC AT bilgisayarı ortaya çıktı (Şekil 1.11).

1989 yılında Intel 80486 işlemci, 486SX, 486DX, 486DX2 ve 486DX4 modifikasyonlarıyla geliştirildi. 486DX işlemcilerin saat frekansları modele bağlı olarak 33, 66 ve 100 MHz'dir.

IBM'in yeni PC modelleri ailesine PS/2 (Kişisel Sistem 2) adı veriliyor. PS/2 ailesinin ilk modelleri Intel 80286 işlemciyi kullanıyordu ve aslında AT PC'yi kopyalıyordu ancak farklı bir mimariye dayanıyordu.

1993 yılında saat frekansı 60 ve 66 MHz olan Pentium işlemciler ortaya çıktı.

1994 yılında Intel, 75, 90 ve 100 MHz saat frekanslarına sahip Pentium işlemciler üretmeye başladı. 1996 yılında Pentium işlemcilerin saat hızı 150, 166 ve 200 MHz'e çıktı (Şekil 1.12).

Sistem

Fare tipi manipülatör

Pirinç. 1.12. Multimedya bilgisayar yapılandırması

1997'de Intel, saat frekansı 166 ve 200 MHz olan yeni bir Pentium MMX işlemciyi piyasaya sürdü. MMX kısaltması, bu işlemcinin grafikler ve video bilgileriyle çalışmak üzere optimize edildiği anlamına geliyordu. 1998 yılında Intel, 266 MHz saat frekansına sahip Celeron işlemcisinin piyasaya sürüldüğünü duyurdu.

1998'den bu yana Intel, Pentium® II Heop™ işlemcinin saat frekansı 450 MHz olan bir versiyonunu duyurdu (Tablo 1.4).

Tablo 1.4. IBM bilgisayarları

bilgisayar	İşlemci	Saat frekansı, MHz	operasyonel

Uzun bir süredir işlemci üreticileri (başta Intel ve AMD) işlemci performansını artırmak için saat hızlarını artırıyordu. Ancak 3,8 GHz'in üzerindeki saat frekanslarında çipler aşırı ısınır ve faydaları unutabilirsiniz. Yeni fikirler ve teknolojiler gerekliydi; bunlardan biri yaratma fikriydi. çok çekirdekli çipler Böyle bir çipte iki veya daha fazla işlemci paralel olarak çalışır ve bu da daha düşük saat frekansında daha yüksek performans sağlar. Şu anda çalışan program, veri işleme görevlerini her iki çekirdek arasında paylaştırıyor. Bu, hem işletim sistemi hem de uygulama programlarının, örneğin grafik işlemede, paralel çalışacak şekilde tasarlandığı durumlarda en etkili yöntemdir.

Çok çekirdekli mimari, iki veya daha fazla "yürütme" veya hesaplama Pentium® çekirdeğini tek bir işlemciye yerleştiren bir işlemci mimarisi çeşididir. İşlemci soketine çok çekirdekli bir işlemci takılıdır, ancak işletim sistemi yürütme çekirdeklerinin her birini, karşılık gelen tüm yürütme kaynaklarıyla birlikte ayrı bir mantıksal işlemci olarak ele alır (Şekil 1.13).

Dahili işlemci mimarisinin bu uygulaması “böl ve yönet” stratejisine dayanmaktadır. Başka bir deyişle bölüm

Pirinç. 1.13.

Geleneksel mikroişlemcilerde tek bir Pentium çekirdeği tarafından yapılan hesaplama işinin birden fazla Pentium yürütme çekirdeği arasında bölünmesiyle, çok çekirdekli bir işlemci belirli bir zaman aralığında daha fazla iş gerçekleştirebilir. Bunu yapmak için yazılımın birkaç yürütme çekirdeği arasındaki yük dağıtımını desteklemesi gerekir. Bu işlevselliğe denir paralellik iş parçacığı düzeyinde veya iş parçacıklı işlemenin organizasyonu ve onu destekleyen uygulamalar ve işletim sistemlerine (Microsoft Windows XP gibi) çok iş parçacıklı denir.

Çok çekirdeklilik aynı zamanda standart uygulamaların eş zamanlı çalışmasını da etkiler. Örneğin, bir işlemci çekirdeği arka planda çalışan bir programdan sorumlu olabilirken, bir antivirüs programı ikinci çekirdeğin kaynaklarını kaplıyor. Uygulamada, çift çekirdekli işlemciler hesaplamaları tek çekirdekli işlemcilerden iki kat daha hızlı gerçekleştirmezler: performans artışı önemli olsa da bu, uygulamanın türüne bağlıdır.

İlk çift çekirdekli işlemciler 2005 yılında piyasaya çıktı. Zamanla giderek daha fazla halef ortaya çıktı. Bu nedenle “eski” çift çekirdekli işlemcilerin fiyatı bugün ciddi şekilde düştü. Bunlar, 600 dolardan başlayan bilgisayarlarda ve 900 dolardan başlayan dizüstü bilgisayarlarda bulunabilir.Modern çift çekirdekli yongalara sahip bilgisayarlar, "eski" yongalarla donatılmış modellere göre yaklaşık 100 dolar daha pahalıdır. Çok çekirdekli işlemcilerin ana geliştiricilerinden biri Intel Corporation'dır.

Çift çekirdekli yongaların ortaya çıkmasından önce üreticiler, birden fazla programı paralel olarak çalıştırabilen tek çekirdekli işlemciler sunuyordu. Bazı Pentium 4 serisi işlemciler, geçerli işlemin mantıksal ve fiziksel tanımlayıcılarını içeren bir bayt değeri döndüren bir Hyper-Threading işlevine sahipti. Optimize edilmiş iki mobil yürütme çekirdeğinden oluşan Çift Çekirdekli mimarinin öncüsü olarak görülebilir. Çift Çekirdek, bir çekirdeğin bir uygulamayı çalıştırmakla veya örneğin virüs etkinliğini kontrol etmekle meşgulken, diğer çekirdeğin başka görevleri gerçekleştirmek için hazır olacağı anlamına gelir; örneğin, kullanıcı internette gezinebilir veya onunla çalışabilir. bir elektronik tablo. İşlemcinin tek bir fiziksel çekirdeği olmasına rağmen çip, aynı anda iki programı çalıştırabilecek şekilde tasarlanmıştır (Şekil 1.14).

Kontrol Paneli

QNX Nötrino RTOS (bir kopya)

Komut satırı arayüzü (çekirdek 0 ve 1)

Yönlendirme (çekirdek 0 ve 1)

Yönetim, Yönetim ve Bakım (Çekirdek 0 ve 1)

Kontrol Paneli Donanımı

Kontrol Paneli İzleme (Çekirdek 0 ve 1)

Pirinç. 1.14. Çoklu işlemeyi kullanma şeması

kontrol panelinde

İşletim sistemi böyle bir çipi iki ayrı işlemci olarak tanır. Geleneksel işlemciler saat döngüsü başına 32 bit işler. En yeni çipler, bir saat döngüsünde iki kat daha fazla veri, yani 64 bit işlemeyi başarıyor. Bu avantaj, özellikle büyük miktarda veri işlenirken (örneğin, fotoğraf işlenirken) fark edilir. Ancak bunu kullanabilmek için işletim sisteminin ve uygulamaların 64 bit işlem modunu desteklemesi gerekir.

Windows XP ve Windows Vista'nın özel olarak tasarlanmış 64 bit sürümleri altında ihtiyaca göre 32 ve 64 bit programlar çalıştırılmaktadır.

Bir kişi "miktar" kavramını keşfettiği anda, hemen saymayı optimize edecek ve kolaylaştıracak araçları seçmeye başladı. Bugün, matematiksel hesaplama ilkelerine dayanan süper güçlü bilgisayarlar, insanlığın ilerlemesinin en önemli kaynağı ve motoru olan bilgiyi işler, saklar ve iletir. Bu sürecin ana aşamalarına kısaca göz atarak bilgisayar teknolojisinin gelişiminin nasıl gerçekleştiğine dair fikir edinmek zor değil.

Bilgisayar teknolojisinin gelişiminin ana aşamaları

En popüler sınıflandırma, bilgisayar teknolojisinin gelişiminin ana aşamalarını kronolojik olarak vurgulamayı önerir:

• Manuel aşama. İnsanlık çağının şafağında başladı ve 17. yüzyılın ortalarına kadar devam etti. Bu dönemde saymanın temelleri ortaya çıktı. Daha sonra konumsal sayı sistemlerinin oluşmasıyla birlikte, rakamlarla hesaplamaları mümkün kılan cihazlar (abaküs, abaküs ve daha sonra sürgülü hesap cetveli) ortaya çıktı.
• Mekanik aşama. 17. yüzyılın ortalarında başladı ve neredeyse 19. yüzyılın sonuna kadar sürdü. Bu dönemde bilimin gelişme düzeyi, temel aritmetik işlemleri gerçekleştiren ve en yüksek rakamları otomatik olarak hatırlayan mekanik cihazların yaratılmasını mümkün kıldı.
• Elektromekanik aşama, bilgisayar teknolojisinin gelişim tarihini birleştirenlerin en kısasıdır. Sadece 60 yıl kadar sürdü. Bu, 1887'de ilk tablolayıcının icadı ile ilk bilgisayarın (ENIAC) ortaya çıktığı 1946 arasındaki dönemdir. Çalışması bir elektrikli sürücüye ve bir elektrik rölesine dayanan yeni makineler, hesaplamaların çok daha hızlı ve doğru bir şekilde yapılmasını mümkün kıldı, ancak sayma işleminin yine de bir kişi tarafından kontrol edilmesi gerekiyordu.
• Elektronik aşama geçen yüzyılın ikinci yarısında başladı ve bugün de devam ediyor. Bu, vakum tüplerine dayanan ilk dev ünitelerden, çok sayıda paralel çalışan işlemciye sahip, birçok komutu aynı anda yürütebilen ultra güçlü modern süper bilgisayarlara kadar altı nesil elektronik bilgisayarın hikayesidir.

Bilgisayar teknolojisinin gelişim aşamaları, oldukça keyfi bir şekilde kronolojik bir prensibe göre bölünmüştür. Bazı bilgisayar türlerinin kullanımda olduğu bir dönemde aşağıdakilerin ortaya çıkması için ön koşullar aktif olarak yaratılıyordu.

İlk sayma cihazları

Bilgisayar teknolojisinin gelişim tarihinde bilinen en eski sayma aracı, insan elindeki on parmaktır. Sayım sonuçları başlangıçta parmaklar, tahta ve taş üzerindeki çentikler, özel çubuklar ve düğümler kullanılarak kaydediliyordu.

Yazının gelişiyle birlikte sayıları yazmanın çeşitli yolları ortaya çıktı ve geliştirildi ve konumsal sayı sistemleri icat edildi (Hindistan'da ondalık, Babil'de altmışlık).

MÖ 4. yüzyıl civarında eski Yunanlılar abaküs kullanarak saymaya başladılar. Başlangıçta, keskin bir nesneyle üzerine şeritler uygulanmış kilden düz bir tabletti. Sayım, bu şeritlerin üzerine küçük taşlar veya diğer küçük nesnelerin belirli bir sıraya göre yerleştirilmesiyle gerçekleştirildi.

Çin'de MS 4. yüzyılda yedi köşeli bir abaküs ortaya çıktı - suanpan (suanpan). Teller veya halatlar (dokuz veya daha fazla) dikdörtgen bir ahşap çerçeve üzerine gerildi. Diğerlerine dik olarak uzanan başka bir tel (halat), suanpanı iki eşit olmayan parçaya böldü. "Toprak" adı verilen daha büyük bölmede tellere dizilmiş beş kemik vardı; "gökyüzü" adı verilen daha küçük bölmede ise iki tane vardı. Tellerin her biri ondalık basamağa karşılık geliyordu.

Geleneksel soroban abaküsü, Çin'den buraya gelerek 16. yüzyıldan beri Japonya'da popüler hale geldi. Aynı zamanda Rusya'da abaküs ortaya çıktı.

17. yüzyılda İskoç matematikçi John Napier tarafından keşfedilen logaritmalara dayanarak İngiliz Edmond Gunter sürgülü hesap cetvelini icat etti. Bu cihaz sürekli geliştirildi ve günümüze kadar geldi. Sayıları çarpmanıza ve bölmenize, güçlerini artırmanıza, logaritmaları ve trigonometrik fonksiyonları belirlemenize olanak tanır.

Hesap cetveli, bilgisayar teknolojisinin gelişimini manuel (mekanik öncesi) aşamada tamamlayan bir cihaz haline geldi.

İlk mekanik hesaplama cihazları

1623 yılında Alman bilim adamı Wilhelm Schickard, sayma saati adını verdiği ilk mekanik "hesap makinesini" yarattı. Bu cihazın mekanizması, dişlilerden ve dişlilerden oluşan sıradan bir saati andırıyordu. Ancak bu buluş ancak geçen yüzyılın ortalarında biliniyordu.

1642'de Pascalina toplama makinesinin icadı, bilgi işlem teknolojisi alanında önemli bir sıçrama oldu. Yaratıcısı Fransız matematikçi Blaise Pascal, henüz 20 yaşındayken bu cihaz üzerinde çalışmaya başladı. "Pascalina", çok sayıda birbirine bağlı dişliye sahip bir kutu şeklinde mekanik bir cihazdı. Eklenmesi gereken sayılar özel çarklar döndürülerek makineye giriliyordu.

1673 yılında Sakson matematikçi ve filozof Gottfried von Leibniz, dört temel matematik işlemini gerçekleştiren ve karekök çıkarabilen bir makine icat etti. Çalışma prensibi, bilim adamı tarafından özel olarak icat edilen ikili sayı sistemine dayanıyordu.

1818 yılında Fransız Charles (Karl) Xavier Thomas de Colmar, Leibniz'in fikirlerini temel alarak çarpma ve bölme yapabilen bir toplama makinesi icat etti. Ve iki yıl sonra İngiliz Charles Babbage, virgülden sonra 20 basamak doğrulukla hesaplama yapabilen bir makine yapmaya başladı. Bu proje tamamlanmamış olarak kaldı, ancak 1830'da yazarı, doğru bilimsel ve teknik hesaplamalar yapmak için başka bir analitik motor geliştirdi. Makinenin yazılım tarafından kontrol edilmesi gerekiyordu ve bilgi girişi ve çıkışı için farklı delik konumlarına sahip delikli kartlar kullanılacaktı. Babbage'ın projesi elektronik bilgi işlem teknolojisinin gelişimini ve onun yardımıyla çözülebilecek sorunları öngörüyordu.

Dünyanın ilk programcısının şöhretinin bir kadına - Leydi Ada Lovelace'e (kızlık soyadı Byron) ait olması dikkat çekicidir. Babbage'nin bilgisayarı için ilk programları yaratan oydu. Daha sonra bilgisayar dillerinden birine onun adı verildi.

İlk bilgisayar analoglarının geliştirilmesi

1887'de bilgisayar teknolojisinin gelişim tarihi yeni bir aşamaya girdi. Amerikalı mühendis Herman Hollerith (Hollerith) ilk elektromekanik bilgisayar olan tablolayıcıyı tasarlamayı başardı. Mekanizmasında bir rölenin yanı sıra sayaçlar ve özel bir sıralama kutusu vardı. Cihaz, delikli kartlar üzerindeki istatistiksel kayıtları okuyup sıralıyordu. Daha sonra Hollerith'in kurduğu şirket, dünyaca ünlü bilgisayar devi IBM'in omurgası oldu.

1930'da Amerikalı Vannovar Bush bir diferansiyel analizör yarattı. Elektrikle çalışıyordu ve verileri depolamak için vakum tüpleri kullanıldı. Bu makine karmaşık matematik problemlerine hızla çözüm bulma yeteneğine sahipti.

Altı yıl sonra İngiliz bilim adamı Alan Turing, modern bilgisayarların teorik temeli haline gelen makine kavramını geliştirdi. Modern bilgisayar teknolojisinin tüm temel özelliklerine sahipti: Dahili bellekte programlanan işlemleri adım adım gerçekleştirebiliyordu.

Bundan bir yıl sonra, ABD'li bir bilim adamı olan George Stbitz, ülkenin ikili toplama işlemi yapabilen ilk elektromekanik cihazını icat etti. İşlemleri Boolean cebirine dayanıyordu - 19. yüzyılın ortalarında George Boole tarafından yaratılan matematiksel mantık: mantıksal operatörlerin VE, VEYA ve DEĞİL'in kullanımı. Daha sonra ikili toplayıcı dijital bilgisayarın ayrılmaz bir parçası haline gelecektir.

1938'de Massachusetts Üniversitesi'nin bir çalışanı olan Claude Shannon, Boole cebiri problemlerini çözmek için elektrik devrelerini kullanan bir bilgisayarın mantıksal tasarımının ilkelerini açıkladı.

Bilgisayar çağının başlangıcı

İkinci Dünya Savaşı'na katılan ülkelerin hükümetleri, askeri operasyonların yürütülmesinde bilişimin stratejik rolünün farkındaydı. Bu, bu ülkelerdeki ilk nesil bilgisayarların gelişmesi ve paralel olarak ortaya çıkması için itici güçtü.

Bilgisayar mühendisliği alanındaki öncülerden biri Alman mühendis Konrad Zuse idi. 1941'de bir programla kontrol edilen ilk bilgisayarı yarattı. Z3 adı verilen makine, telefon röleleri üzerine kurulmuştu ve programları delikli bant üzerine kodlanıyordu. Bu cihaz ikili sistemde çalışabildiği gibi kayan noktalı sayılarla da çalışabiliyordu.

Zuse'un makinesinin bir sonraki modeli olan Z4, resmen çalışan ilk programlanabilir bilgisayar olarak kabul ediliyor. Ayrıca Plankalküll adı verilen ilk üst düzey programlama dilinin yaratıcısı olarak da tarihe geçti.

1942'de Amerikalı araştırmacılar John Atanasoff (Atanasoff) ve Clifford Berry, vakum tüpleriyle çalışan bir bilgisayar cihazı yarattılar. Makine ayrıca ikili kod kullanıyordu ve bir dizi mantıksal işlemi gerçekleştirebiliyordu.

1943 yılında İngiliz hükümetine ait bir laboratuvarda, gizlilik ortamında Colossus adı verilen ilk bilgisayar yapıldı. Bilginin saklanması ve işlenmesi için elektromekanik röleler yerine 2 bin elektronik tüp kullanıldı. Wehrmacht tarafından yaygın olarak kullanılan Alman Enigma şifreleme makinesi tarafından iletilen gizli mesajların kodunu kırmak ve şifresini çözmek amaçlanmıştı. Bu cihazın varlığı uzun süre gizli tutuldu. Savaşın bitiminden sonra imha emri bizzat Winston Churchill tarafından imzalandı.

Mimari geliştirme

1945'te Macar-Alman Amerikalı matematikçi John (Janos Lajos) von Neumann, modern bilgisayar mimarisinin prototipini yarattı. Kod biçiminde bir programın doğrudan makinenin belleğine yazılmasını önerdi; bu, programların ve verilerin bilgisayarın belleğinde ortak depolanması anlamına geliyordu.

Von Neumann'ın mimarisi, o dönemde Amerika Birleşik Devletleri'nde yaratılan ilk evrensel elektronik bilgisayar olan ENIAC'ın temelini oluşturdu. Bu dev yaklaşık 30 ton ağırlığındaydı ve 170 metrekarelik bir alan üzerinde bulunuyordu. Makinenin çalışmasında 18 bin lamba kullanıldı. Bu bilgisayar saniyede 300 çarpma işlemini veya 5 bin toplama işlemini gerçekleştirebiliyordu.

Avrupa'nın ilk evrensel programlanabilir bilgisayarı 1950'de Sovyetler Birliği'nde (Ukrayna) oluşturuldu. Sergei Alekseevich Lebedev liderliğindeki bir grup Kievli bilim adamı, küçük bir elektronik hesaplama makinesi (MESM) tasarladı. Hızı saniyede 50 işlemdi ve yaklaşık 6 bin vakum tüpü içeriyordu.

1952'de yerli bilgisayar teknolojisi, yine Lebedev'in öncülüğünde geliştirilen büyük bir elektronik hesaplama makinesi olan BESM ile yenilendi. Saniyede 10 bine kadar işlem gerçekleştiren bu bilgisayar, o dönemde Avrupa'nın en hızlısıydı. Bilgiler, delikli kağıt bant kullanılarak makinenin belleğine girildi ve veriler, fotoğraf baskısı yoluyla çıktı olarak alındı.

Aynı dönemde, SSCB'de “Strela” genel adı altında bir dizi büyük bilgisayar üretildi (geliştirmenin yazarı Yuri Yakovlevich Bazilevsky idi). 1954 yılından bu yana, Bashir Rameev'in önderliğinde Penza'da evrensel bilgisayar "Ural"ın seri üretimine başlandı. En son modeller birbiriyle uyumlu donanım ve yazılıma sahipti, çeşitli konfigürasyonlardaki makineleri birleştirmenize olanak tanıyan çok çeşitli çevre birimleri vardı.

Transistörler. İlk seri bilgisayarların piyasaya sürülmesi

Ancak lambalar çok çabuk bozuldu ve bu da makineyle çalışmayı çok zorlaştırdı. 1947'de icat edilen transistör bu sorunu çözmeyi başardı. Yarı iletkenlerin elektriksel özelliklerini kullanarak vakum tüpleriyle aynı görevleri yerine getirdi ancak çok daha az yer kapladı ve çok fazla enerji tüketmedi. Bilgisayar belleğini düzenlemek için ferrit çekirdeklerin ortaya çıkışıyla birlikte, transistörlerin kullanımı makinelerin boyutunu önemli ölçüde azaltarak onları daha güvenilir ve daha hızlı hale getirdi.

1954'te Amerikan şirketi Texas Instruments transistörlerin seri üretimine başladı ve iki yıl sonra transistörler üzerine kurulu ilk ikinci nesil bilgisayar olan TX-O Massachusetts'te ortaya çıktı.

Geçtiğimiz yüzyılın ortalarında, devlet kurumlarının ve büyük şirketlerin önemli bir kısmı bilgisayarları bilimsel, finansal, mühendislik hesaplamaları ve büyük miktarda veriyle çalışmak için kullanıyordu. Yavaş yavaş bilgisayarlar bugün bize tanıdık gelen özellikleri edindi. Bu dönemde çiziciler, yazıcılar ve manyetik diskler ve bantlar üzerindeki depolama ortamları ortaya çıktı.

Bilgisayar teknolojisinin aktif kullanımı, uygulama alanlarının genişlemesine yol açmış ve yeni yazılım teknolojilerinin oluşturulmasını gerektirmiştir. Programları bir makineden diğerine aktarmayı mümkün kılan ve kod yazma sürecini basitleştiren üst düzey programlama dilleri ortaya çıktı (Fortran, Cobol ve diğerleri). Bu dillerdeki kodları doğrudan makine tarafından algılanabilecek komutlara dönüştüren özel çevirmen programları ortaya çıkmıştır.

Entegre devrelerin ortaya çıkışı

1958-1960 yıllarında ABD'li mühendisler Robert Noyce ve Jack Kilby sayesinde dünya entegre devrelerin varlığını öğrendi. Minyatür transistörler ve diğer bileşenler, bazen yüzlerce veya binlerce kadar, bir silikon veya germanyum kristal tabanına monte edildi. Boyutu bir santimetrenin biraz üzerinde olan çipler, transistörlerden çok daha hızlıydı ve çok daha az güç tüketiyordu. Bilgisayar teknolojisinin gelişim tarihi, görünümlerini üçüncü nesil bilgisayarların ortaya çıkışıyla ilişkilendirir.

1964 yılında IBM, SYSTEM 360 ailesinin entegre devrelere dayanan ilk bilgisayarını piyasaya sürdü. Bu andan itibaren bilgisayarların seri üretimi sayılabilir. Toplamda bu bilgisayarın 20 binden fazla kopyası üretildi.

1972'de SSCB ES (birleşik seri) bilgisayarını geliştirdi. Bunlar, ortak bir komuta sistemine sahip bilgisayar merkezlerinin işleyişine yönelik standartlaştırılmış komplekslerdi. Amerikan IBM 360 sistemi temel alındı.

Ertesi yıl DEC, bu alandaki ilk ticari proje olan PDP-8 mini bilgisayarını piyasaya sürdü. Mini bilgisayarların nispeten düşük maliyeti, küçük kuruluşların bunları kullanmasını mümkün kılmıştır.

Aynı dönemde yazılım sürekli olarak geliştirildi. Maksimum sayıda harici cihazı desteklemeyi amaçlayan işletim sistemleri geliştirildi ve yeni programlar ortaya çıktı. 1964 yılında özellikle acemi programcıların eğitimi için tasarlanmış bir dil olan BASIC'i geliştirdiler. Bundan beş yıl sonra, birçok uygulamalı problemin çözümü için çok uygun olduğu ortaya çıkan Pascal ortaya çıktı.

Kişisel bilgisayarlar

1970 yılından sonra dördüncü nesil bilgisayarların üretimine başlandı. Bu dönemde bilgisayar teknolojisinin gelişimi, büyük entegre devrelerin bilgisayar üretimine dahil edilmesiyle karakterize edilmektedir. Bu tür makineler artık saniyede binlerce milyonlarca hesaplama işlemini gerçekleştirebiliyordu ve RAM kapasiteleri 500 milyon bit'e çıktı. Mikrobilgisayarların maliyetinde önemli bir azalma, onları satın alma fırsatının yavaş yavaş ortalama bir kişi tarafından kullanılabilir hale gelmesine yol açtı.

Apple, kişisel bilgisayarların ilk üreticilerinden biriydi. Yaratıcıları Steve Jobs ve Steve Wozniak, 1976'da ilk PC modelini tasarladılar ve ona Apple I adını verdiler. Fiyatı yalnızca 500 dolardı. Bir yıl sonra bu şirketin bir sonraki modeli sunuldu - Apple II.

Bu zamanın bilgisayarı ilk kez bir ev aletine benzemeye başladı: Kompakt boyutunun yanı sıra zarif bir tasarıma ve kullanıcı dostu bir arayüze sahipti. 1970'lerin sonunda kişisel bilgisayarların yaygınlaşması, ana bilgisayarlara olan talebin önemli ölçüde düşmesine neden oldu. Bu gerçek, üreticileri IBM'i ciddi şekilde endişelendirdi ve 1979'da ilk bilgisayarını piyasaya sürdü.

İki yıl sonra, Intel tarafından üretilen 16 bit 8088 mikroişlemciyi temel alan şirketin açık mimariye sahip ilk mikro bilgisayarı ortaya çıktı. Bilgisayar tek renkli bir ekran, beş inçlik disketler için iki sürücü ve 64 kilobayt RAM ile donatılmıştı. Yaratıcı şirket adına Microsoft, bu makine için özel olarak bir işletim sistemi geliştirdi. Piyasada kişisel bilgisayarların endüstriyel üretiminin büyümesini teşvik eden çok sayıda IBM PC klonu ortaya çıktı.

1984 yılında Apple yeni bir bilgisayar olan Macintosh'u geliştirdi ve piyasaya sürdü. İşletim sistemi son derece kullanıcı dostuydu: komutları grafik görüntüler biçiminde sunuyordu ve bunların fare kullanılarak girilmesine olanak sağlıyordu. Bu, bilgisayarı daha da erişilebilir hale getirdi, çünkü artık kullanıcının özel bir beceriye ihtiyacı yoktu.

Bazı kaynaklar, beşinci nesil bilgi işlem teknolojisine sahip bilgisayarların tarihini 1992-2013 yılına kadar uzatmaktadır. Kısaca ana kavramları şu şekilde formüle edilmiştir: Bunlar, programa gömülü düzinelerce sıralı komutu aynı anda yürütmeyi mümkün kılan, paralel vektör yapısına sahip, oldukça karmaşık mikroişlemciler temelinde oluşturulan bilgisayarlardır. Paralel olarak çalışan yüzlerce işlemciye sahip makineler, verilerin daha doğru ve hızlı işlenmesini mümkün kılmasının yanı sıra verimli ağlar oluşturulmasını da mümkün kılar.

Modern bilgisayar teknolojisinin gelişimi zaten altıncı nesil bilgisayarlardan bahsetmemize olanak sağlıyor. Bunlar, on binlerce mikroişlemci üzerinde çalışan, büyük paralellik ile karakterize edilen ve sinirsel biyolojik sistemlerin mimarisini modelleyen, karmaşık görüntüleri başarılı bir şekilde tanımalarına olanak tanıyan elektronik ve optoelektronik bilgisayarlardır.

Bilgisayar teknolojisinin gelişiminin tüm aşamalarını tutarlı bir şekilde inceledikten sonra ilginç bir gerçeğe dikkat edilmelidir: Her birinde kendini kanıtlamış buluşlar günümüze kadar gelmiş ve başarıyla kullanılmaya devam etmektedir.

Bilgisayar Bilimi Dersleri

Bilgisayarları sınıflandırmak için çeşitli seçenekler vardır.

Yani amaçlarına göre bilgisayarlar ikiye ayrılır:

• evrensel olanlara - çok çeşitli matematiksel, ekonomik, mühendislik, teknik, bilimsel ve diğer sorunları çözebilenler;
• problem odaklı - kural olarak belirli süreçlerin yönetimiyle (veri kaydı, küçük miktarda bilginin birikmesi ve işlenmesi, basit algoritmalara göre hesaplamaların yapılması) ilişkili daha dar yöndeki sorunların çözülmesi. Birinci grup bilgisayarlara göre daha sınırlı yazılım ve donanım kaynaklarına sahiptirler;
• uzmanlaşmış bilgisayarlar genellikle kesin olarak tanımlanmış görevleri çözer. Oldukça uzmanlaşmış bir yapıya sahiptirler ve nispeten düşük cihaz ve kontrol karmaşıklığıyla kendi alanlarında oldukça güvenilir ve üretkendirler. Bunlar, örneğin, bir dizi cihazı kontrol eden denetleyiciler veya adaptörlerin yanı sıra programlanabilir mikroişlemcilerdir.

Boyut ve üretim kapasitesine bağlı olarak modern elektronik bilgi işlem ekipmanı aşağıdakilere ayrılır:

• ultra büyük (süper bilgisayarlara) kadar;
• büyük bilgisayarlar;
• küçük bilgisayarlar;
• ultra küçük (mikro bilgisayarlar).

Böylece, önce insan tarafından kaynakları ve değerleri hesaba katmak, ardından karmaşık hesaplamaları ve hesaplamalı işlemleri hızlı ve doğru bir şekilde gerçekleştirmek için icat edilen cihazların sürekli olarak geliştiğini ve geliştiğini gördük.

Başlangıç

Hesap makinesi ve bilgisayar, hesaplamaları gerçekleştirebileceğiniz tek cihazlardan uzaktır. İnsanlık, bölme, çarpma, çıkarma ve toplama işlemlerini kendisi için nasıl kolaylaştırabileceği konusunda oldukça erken düşünmeye başladı. Bu tür ilk cihazlardan biri, MÖ 5. binyılda ortaya çıkan denge terazileri olarak düşünülebilir. Ancak tarihin derinliklerine bu kadar dalmayalım.

Andy Grove, Robert Noyce ve Gordon Moore. (wikipedia.org)

Bizim abaküs olarak bildiğimiz abaküs, M.Ö. 500 civarında doğmuştur. Antik Yunanistan, Hindistan, Çin ve İnka devleti, anavatanı olarak görülme hakkı için rekabet edebilir. Arkeologlar, varlıkları henüz kanıtlanmamış olsa da, antik kentlerde hesaplama mekanizmalarının bile varlığından şüpheleniyorlar. Ancak önceki makalede bahsettiğimiz antiker mekanizması pekala hesaplamalı bir mekanizma olarak düşünülebilir.

Orta Çağ'ın gelişiyle birlikte bu tür cihazları yaratma becerileri kayboldu. Bu karanlık zamanlar genellikle bilimde keskin bir gerileme dönemiydi. Ancak 17. yüzyılda insanlık yeniden bilgisayar makineleri hakkında düşünmeye başladı. Ve ortaya çıkmaları yavaş olmadı.

İlk bilgisayarlar

Hesaplamaları gerçekleştirebilecek bir cihaz yaratmak, Alman gökbilimci ve matematikçi Wilhelm Schickard'ın hayaliydi. Pek çok farklı projesi vardı ama çoğu başarısız oldu. Schickard başarısızlıklardan utanmadı ve sonunda başarıya ulaştı. 1623 yılında matematikçi, inanılmaz derecede karmaşık ve hantal bir mekanizma olan ancak basit hesaplamalar yapabilen "Sayma Saati"ni tasarladı.

"Chiccard'ın sayma saati." Çizim. (wikipedia.org)

“Sayma saatleri” oldukça büyük ve büyük bir kütleye sahipti; bunları pratikte kullanmak zordu. Schickard'ın arkadaşı, ünlü gökbilimci Johannes Kepler, şaka yollu bir şekilde, kafanızda hesaplamalar yapmanın saat kullanmaktan çok daha kolay olduğunu kaydetti. Ancak Schickard saatini ilk kullanan kişi Kepler oldu. Hesaplarının çoğunu onların yardımıyla gerçekleştirdiği biliniyor.

Johannes Kepler. (wikipedia.org)

Bu cihaz, duvar saatlerinde çalışan mekanizmanın aynısına dayandığı için adını aldı. Ve Schickard'ın kendisi de hesap makinesinin "babası" olarak kabul edilebilir. Aradan yirmi yıl geçti ve Fransız matematikçi, fizikçi ve filozof Blaise Pascal'ın icadıyla bilgisayar ailesi genişledi. Bilim adamı 1643'te "Pascalina"yı sundu.

Pascal'ın toplama makinesi. (wikipedia.org)

Pascal o zamanlar 20 yaşındaydı ve cihazı çok karmaşık hesaplamalarla uğraşmak zorunda kalan bir vergi tahsildarı olan babası için yaptı. Ekleme makinesi dişlilerle çalıştırılıyordu. Gerekli sayıyı girmek için tekerlekleri belirli sayıda döndürmeniz gerekiyordu.

Otuz yıl sonra, 1673'te Alman matematikçi Gottfried Leibniz projesini yarattı. Onun cihazı tarihte hesap makinesi olarak adlandırılan ilk cihazdı. Çalışma prensibi Pascal'ın makinesininkiyle aynıydı.

Gottfried Leibniz. (wikipedia.org)

Leibniz'in hesap makinesiyle bağlantılı çok ilginç bir hikaye var. 18. yüzyılın başında araba, Büyük Elçilik kapsamında Avrupa'yı ziyaret eden Peter I tarafından görüldü. Geleceğin imparatoru cihazla çok ilgilendi ve hatta satın aldı. Efsaneye göre Peter daha sonra hesap makinesini Çin'in Kangxi İmparatoru'na hediye olarak gönderdi.

Hesap makinesinden bilgisayara

Pascal ve Leibniz vakası daha da gelişti. 18. yüzyılda birçok bilim adamı bilgisayarları geliştirmek için girişimlerde bulundu. Ana fikir ticari açıdan başarılı bir cihaz yaratmaktı. Başarı sonuçta Fransız Charles Xavier Thomas de Colmar'ın ardından geldi.

Charles Xavier Thomas de Colmar. (wikipedia.org)

1820'de bilgisayar araçlarının seri üretimine başladı. Açıkçası Colmar bir mucitten çok yetenekli bir sanayiciydi. Onun "Thoma makinesi" Leibniz'in hesap makinesinden pek farklı değildi. Hatta Colmar, başkasının icadını çalmak ve başkasının emeğinden servet kazanmaya çalışmakla bile suçlanıyordu.

Rusya'da hesap makinelerinin seri üretimi 1890'da başladı. Hesap makinesi şu anki şeklini yirminci yüzyılda aldı. 1960-1970'lerde bu endüstri gerçek bir patlama yaşadı. Cihazlar her yıl geliştirildi. Örneğin 1965 yılında logaritmaları hesaplayabilen bir hesap makinesi ortaya çıktı ve 1970 yılında ilk kez insanın eline sığan bir hesap makinesi piyasaya sürüldü. Ancak o zamanlar, insanlığın henüz bunu hissedecek zamanı olmamasına rağmen bilgisayar çağı çoktan başlamıştı.

Bilgisayarlar

Pek çok kişi Fransız dokumacı Joseph Marie Jacquard'ı bilgisayar teknolojisinin gelişiminin temellerini atan kişi olarak görüyor. Bunun şaka olup olmadığını söylemek zor. Ancak delikli kartı icat eden Jacquard'dı. O zamanlar insanlar henüz hafıza kartının ne olduğunu bilmiyordu. Jacquard'ın icadı bu unvanı hak edebilir. Dokumacı tezgâhı kontrol etmek için bunu icat etti. Buradaki fikir, kumaş için bir desen oluşturmak amacıyla delikli kartın kullanılmasıydı. Yani delikli kartın başlatıldığı andan itibaren desen insan müdahalesi olmadan otomatik olarak uygulandı.

Delikli kart. (wikipedia.org)

Jacquard'ın delikli kartı elbette elektronik bir cihaz değildi. Jacquard 18.-19. yüzyılların başında yaşadığı için bu tür nesnelerin görünümü hala çok uzaktaydı. Ekov. Ancak delikli kartlar daha sonra ünlü tezgahın çok ötesine geçerek diğer alanlarda da yaygın olarak kullanılmaya başlandı.

1835'te Charles Babbage, delikli kartlara dayalı olabilecek bir analitik motoru tanımladı. Böyle bir cihazın temel çalışma prensibi programlamaydı. Böylece İngiliz matematikçi bilgisayarın görünümünü öngördü. Ne yazık ki Babbage, icat ettiği makineyi asla yapmayı başaramadı. Dünyanın ilk analog bilgisayarı 1927'de doğdu. Massachusetts Üniversitesi profesörü Vannevar Bush tarafından yaratıldı.

Yarattıkları bilgisayar Mark 1'den bin kat daha hızlı çalışıyordu. Ancak bu bilgisayarın çoğu zaman boşta kaldığı ortaya çıktı, çünkü bu bilgisayardaki hesaplama yöntemini (programı) ayarlamak için kabloları birkaç saat, hatta birkaç gün boyunca gerekli şekilde bağlamak gerekiyordu. Ve hesaplamanın kendisi yalnızca birkaç dakika, hatta saniyeler sürebilir.

Program ayarlama sürecini basitleştirmek ve hızlandırmak için Mauchly ve Eckert, programı belleğinde saklayabilen yeni bir bilgisayar tasarlamaya başladı. 1945 yılında ünlü matematikçi John von Neumann göreve getirildi ve bu bilgisayar üzerinde bir rapor hazırladı. Rapor birçok bilim adamına gönderildi ve yaygın olarak tanındı çünkü von Neumann, bilgisayarların, yani evrensel bilgi işlem cihazlarının işleyişinin genel ilkelerini açık ve basit bir şekilde formüle etti. Ve bugüne kadar bilgisayarların büyük çoğunluğu John von Neumann'ın 1945'teki raporunda ana hatlarıyla belirttiği ilkelere uygun olarak üretiliyor. Von Neumann'ın ilkelerini somutlaştıran ilk bilgisayar 1949'da İngiliz araştırmacı Maurice Wilkes tarafından yapıldı.

İlk elektronik seri makine UNIVAC'ın (Evrensel Otomatik Bilgisayar) geliştirilmesi, 1947 civarında, aynı yılın Aralık ayında ECKERT-MAUCHLI şirketini kuran Eckert ve Mauchli tarafından başladı. Makinenin ilk modeli (UNIVAC-1) ABD Nüfus Sayım Bürosu için üretildi ve 1951 baharında işletmeye alındı. Senkron, sıralı bilgisayar UNIVAC-1, ENIAC ve EDVAC bilgisayarları temelinde oluşturuldu. 2,25 MHz saat frekansıyla çalışıyordu ve yaklaşık 5000 vakum tüpü içeriyordu. 1000 adet 12 bitlik ondalık sayı kapasiteli dahili depolama cihazı, 100 cıva gecikme hattına uygulandı.

UNIVAC-1 makinesinin devreye alınmasından kısa bir süre sonra geliştiricileri otomatik programlama fikrini ortaya attı. Belirli bir sorunu çözmek için gereken komut dizisini makinenin kendisinin hazırlayabilmesini sağlamaktı.

1950'lerin başında bilgisayar tasarımcılarının çalışmalarını sınırlayan güçlü bir faktör, yüksek hızlı belleğin eksikliğiydi. Bilgi işlemin öncülerinden D. Eckert'e göre "bir makinenin mimarisi hafıza tarafından belirlenir." Araştırmacılar çabalarını tel matrislere dizilmiş ferrit halkaların hafıza özelliklerine odakladılar.

1951'de J. Forrester, dijital bilgilerin depolanması için manyetik çekirdeklerin kullanımına ilişkin bir makale yayınladı. Whirlwind-1 makinesi manyetik çekirdek belleği kullanan ilk makineydi. Bir eşlik biti ile 16 bitlik ikili sayılar için 2048 kelimenin depolanmasını sağlayan çekirdekli 32 x 32 x 17 boyutunda 2 küpten oluşuyordu.

Kısa süre sonra IBM elektronik bilgisayarların geliştirilmesine dahil oldu. 1952'de, 4.000 vakum tüpü ve 12.000 germanyum diyot içeren senkronize paralel bir bilgisayar olan ilk endüstriyel elektronik bilgisayarı IBM 701'i piyasaya sürdü. IBM 704 makinesinin geliştirilmiş bir versiyonu, yüksek hızıyla ayırt edildi, indeks kayıtlarını kullandı ve verileri kayan nokta biçiminde temsil etti.

IBM 704
IBM 704 bilgisayarının ardından mimari açıdan ikinci ve üçüncü nesil makinelere yakın olan IBM 709 piyasaya sürüldü. Bu makinede ilk kez dolaylı adresleme kullanılmış ve I/O kanalları ilk kez ortaya çıkmıştır.

1956'da IBM, hava yastığı üzerinde yüzen manyetik kafalar geliştirdi. Buluşları, bilgisayar teknolojisinin gelişmesinin sonraki onyıllarında önemi tam olarak anlaşılan yeni bir tür bellek - disk depolama aygıtları (SD) oluşturmayı mümkün kıldı. İlk disk depolama aygıtları IBM 305 ve RAMAC makinelerinde ortaya çıktı. İkincisi, 12.000 rpm hızında dönen, manyetik olarak kaplanmış 50 metal diskten oluşan bir pakete sahipti. Diskin yüzeyi, her biri 10.000 karakter içeren, verileri kaydetmek için 100 parça içeriyordu.

İlk üretim bilgisayarı UNIVAC-1'in ardından Remington-Rand, 1952'de 50 kat daha hızlı çalışan UNIVAC-1103 bilgisayarını piyasaya sürdü. Daha sonra UNIVAC-1103 bilgisayarında ilk kez yazılım kesintileri kullanıldı.

Rernington-Rand çalışanları, "Kısa Kod" (1949'da John Mauchly tarafından oluşturulan ilk yorumlayıcı) adı verilen cebirsel bir yazma algoritması biçimi kullandılar. Ayrıca, ilk derleyici programını geliştiren ABD Donanması subayı ve programlama ekibinin lideri, ardından kaptan (daha sonra Donanmadaki tek kadın amiral) Grace Hopper'ı da belirtmek gerekir. Bu arada, "derleyici" terimi ilk kez 1951'de G. Hopper tarafından tanıtıldı. Bu derleme programı, işleme uygun cebirsel bir biçimde yazılan programın tamamını makine diline çevirdi. G. Hopper aynı zamanda bilgisayarlara uygulanan “bug” teriminin de yazarıdır. Bir keresinde, açık bir pencereden laboratuvara bir böcek (İngilizce - böcek) uçtu, bu da kontakların üzerine oturarak onları kısa devre yaptı ve makinenin çalışmasında ciddi bir arızaya neden oldu. Yanmış böcek, çeşitli arızaların kaydedildiği idari günlüğe yapıştırıldı. Bilgisayarlardaki ilk hata bu şekilde belgelendi.

IBM, 1953 yılında IBM 701 makinesi için “Hızlı Kodlama Sistemi”ni oluşturarak programlama otomasyonu alanında ilk adımları attı. SSCB'de A. A. Lyapunov ilk programlama dillerinden birini önerdi. 1957 yılında D. Backus liderliğindeki bir grup, daha sonra popüler hale gelen ilk yüksek seviye programlama dili olan FORTRAN üzerindeki çalışmayı tamamladı. İlk kez IBM 704 bilgisayarında uygulanan dil, bilgisayarların kapsamının genişletilmesine katkıda bulundu.

Alexey Andreevich Lyapunov
Temmuz 1951'de Büyük Britanya'da, Manchester Üniversitesi'ndeki bir konferansta M. Wilkes, mikro programlamanın temelleri üzerine öncü bir çalışma haline gelen "Otomatik Makine Tasarlamanın En İyi Yöntemi" raporunu sundu. Kontrol cihazlarının tasarımı için önerdiği yöntem geniş uygulama alanı buldu.

M. Wilkes, mikro programlama fikrini 1957'de EDSAC-2 makinesini oluştururken gerçekleştirdi. 1951 yılında M. Wilkes, D. Wheeler ve S. Gill ile birlikte ilk programlama ders kitabı olan “Elektronik Hesaplama Makineleri İçin Program Oluşturma”yı yazdı.

1956'da Ferranti, ilk kez genel amaçlı kayıtlar (GPR) konseptini uygulayan Pegasus bilgisayarını piyasaya sürdü. RON'un gelişiyle birlikte indeks kayıtları ve akümülatörler arasındaki ayrım ortadan kalktı ve programcının elinde bir değil birden fazla akümülatör kaydı vardı.

Kişisel bilgisayarların ortaya çıkışı

Mikroişlemciler ilk olarak hesap makineleri gibi çeşitli özel cihazlarda kullanıldı. Ancak 1974'te birkaç şirket, Intel-8008 mikroişlemcisine dayanan kişisel bir bilgisayarın, yani büyük bir bilgisayarla aynı işlevleri yerine getiren ancak tek kullanıcı için tasarlanmış bir cihazın oluşturulduğunu duyurdu. 1975'in başında ticari olarak dağıtılan ilk kişisel bilgisayar, Intel-8080 mikroişlemcisini temel alan Altair-8800 ortaya çıktı. Bu bilgisayar yaklaşık 500 dolara satıldı ve yetenekleri çok sınırlı olmasına rağmen (RAM yalnızca 256 bayttı, klavye ve ekran yoktu), görünümü büyük bir coşkuyla karşılandı: ilk aylarda makinenin birkaç bin seti satıldı. Alıcılar bu bilgisayara ek cihazlar sağladı: bilgileri görüntülemek için bir monitör, bir klavye, bellek genişletme birimleri vb. Kısa süre sonra bu cihazlar başka şirketler tarafından üretilmeye başlandı. 1975'in sonunda, Paul Allen ve Bill Gates (Microsoft'un gelecekteki kurucuları), Altair bilgisayarı için kullanıcıların bilgisayarla kolayca iletişim kurmasına ve bunun için kolayca program yazmasına olanak tanıyan bir Temel dil yorumlayıcısı yarattı. Bu aynı zamanda kişisel bilgisayarların popülaritesinin artmasına da katkıda bulundu.

Altair-8800'ün başarısı birçok şirketi kişisel bilgisayar üretmeye de zorladı. Kişisel bilgisayarlar, klavye ve monitörle birlikte tam donanımlı olarak satılmaya başlandı; bunlara olan talep yılda onlarca, ardından yüz binlerce birime ulaştı. Kişisel bilgisayarlara adanmış çeşitli dergiler çıktı. Satışlardaki büyüme, pratik önemi olan çok sayıda faydalı programla büyük ölçüde kolaylaştırıldı. Metin düzenleme programı WordStar ve elektronik tablo işlemcisi VisiCalc (sırasıyla 1978 ve 1979) gibi ticari olarak dağıtılan programlar da ortaya çıktı. Bunlar ve diğer birçok program, kişisel bilgisayarların satın alınmasını iş için çok karlı hale getirdi: onların yardımıyla muhasebe hesaplamaları yapmak, belgeler hazırlamak vb. Mümkün hale geldi. Bu amaçlar için büyük bilgisayarların kullanılması çok pahalıydı.

1970'lerin sonlarında kişisel bilgisayarların yaygınlaşması, büyük bilgisayarlara ve mini bilgisayarlara (mini bilgisayarlar) olan talepte hafif bir düşüşe bile yol açtı. Bu, büyük bilgisayar üretiminde lider şirket olan IBM için ciddi bir endişe kaynağı haline geldi ve 1979'da IBM, kişisel bilgisayar pazarında elini denemeye karar verdi. Ancak şirketin yönetimi bu pazarın gelecekteki önemini hafife aldı ve kişisel bir bilgisayarın yaratılmasını sadece küçük bir deney olarak gördü - yeni ekipman oluşturmak için şirkette yürütülen düzinelerce çalışmadan biri gibi. Bu deneye çok fazla para harcamamak için şirket yönetimi, bu projeden sorumlu birime şirkette görülmemiş bir özgürlük verdi. Özellikle sıfırdan kişisel bilgisayar tasarlamasına değil, başka şirketlerin yaptığı blokları kullanmasına izin verildi. Ve bu birim verilen şanstan tam olarak yararlandı.

O zamanın en yeni 16 bit mikroişlemcisi Intel-8088, bilgisayarın ana mikroişlemcisi olarak seçildi. Yeni mikroişlemci 1 megabayt bellekle çalışmaya izin verdiğinden ve o sırada mevcut olan tüm bilgisayarlar 64 kilobayt ile sınırlı olduğundan, kullanımı bilgisayarın potansiyel yeteneklerini önemli ölçüde artırmayı mümkün kıldı.

Ağustos 1981'de IBM PC adı verilen yeni bir bilgisayar resmi olarak halka tanıtıldı ve kısa süre sonra kullanıcılar arasında büyük bir popülerlik kazandı. Birkaç yıl sonra IBM PC, 8 bitlik bilgisayar modellerinin yerini alarak pazarda lider konuma geldi.

IBM bilgisayarı
IBM PC'nin popülaritesinin sırrı, IBM'in bilgisayarını tek parça bir cihaz haline getirmemesi ve tasarımını patentlerle korumamasıdır. Bunun yerine, bilgisayarı bağımsız olarak üretilmiş parçalardan bir araya getirdi ve bu parçaların özelliklerini ve nasıl bağlandıklarını bir sır olarak saklamadı. Buna karşılık IBM PC'nin tasarım ilkeleri herkesin kullanımına açıktı. Açık mimari ilkesi olarak adlandırılan bu yaklaşım, IBM'in başarısının faydalarını paylaşmasını engellese de IBM PC'yi çarpıcı bir başarıya dönüştürdü. IBM PC mimarisinin açıklığının kişisel bilgisayarların gelişimini nasıl etkilediğini burada bulabilirsiniz.

IBM PC'nin vaadi ve popülaritesi, IBM PC için çeşitli bileşenlerin ve ek aygıtların üretimini çok çekici hale getirdi. Üreticiler arasındaki rekabet daha ucuz bileşen ve cihazların ortaya çıkmasına neden oldu. Çok geçmeden birçok şirket, IBM PC için bileşen üreticilerinin rolünden memnun olmayı bıraktı ve IBM PC ile uyumlu kendi bilgisayarlarını toplamaya başladı. Bu şirketler, IBM'in araştırma ve devasa bir şirket yapısını sürdürmesi için büyük maliyetlere katlanmak zorunda kalmadıkları için, bilgisayarlarını benzer IBM bilgisayarlarından çok daha ucuza (bazen 2-3 katı) satabiliyorlardı.

IBM PC ile uyumlu bilgisayarlara başlangıçta küçümseyici bir şekilde "klonlar" adı verildi, ancak birçok IBM PC uyumlu bilgisayar üreticisi teknik gelişmeleri IBM'in kendisinden daha hızlı uygulamaya başladığından bu takma ad pek tutulmadı. Kullanıcılar bilgisayarlarını bağımsız olarak yükseltebildi ve onları yüzlerce farklı üreticinin ek cihazlarıyla donatabildi.

Geleceğin kişisel bilgisayarları

Geleceğin bilgisayarlarının temeli, bilginin elektronlar tarafından iletildiği silikon transistörler değil, optik sistemler olacak. Elektronlardan daha hafif ve daha hızlı oldukları için bilgi taşıyıcısı fotonlar olacaktır. Sonuç olarak bilgisayar daha ucuz ve daha kompakt hale gelecektir. Ama en önemlisi, optoelektronik hesaplamanın bugün kullanılanlardan çok daha hızlı olması, dolayısıyla bilgisayarın çok daha güçlü olması.

PC'nin boyutu küçük olacak ve modern süper bilgisayarların gücüne sahip olacak. PC, günlük hayatımızın her yönünü kapsayan bir bilgi deposu haline gelecek, elektrik ağlarına bağlı olmayacak. Bu bilgisayar, sahibini parmak iziyle tanıyacak biyometrik tarayıcı sayesinde hırsızlardan korunacak.

Bilgisayarla iletişim kurmanın ana yolu ses olacaktır. Masaüstü bilgisayar bir "şeker çubuğuna" veya daha doğrusu dev bir bilgisayar ekranına, etkileşimli bir fotonik ekrana dönüşecek. Tüm işlemler parmak dokunuşuyla gerçekleştirilebildiğinden klavyeye gerek yoktur. Ancak klavye tercih edenler için diledikleri zaman ekranda sanal klavye oluşturulabiliyor ve ihtiyaç kalmadığında kaldırılabiliyor.

Bilgisayar evin işletim sistemi haline gelecek ve ev, sahibinin ihtiyaçlarına cevap vermeye başlayacak, onun tercihlerini bilecek (saat 7'de kahve yapacak, en sevdiği müziği çalacak, istediği TV programını kaydedecek, sıcaklığı ayarlayacak ve nem vb.)

Geleceğin bilgisayarlarında ekran boyutunun hiçbir rolü olmayacak. Masaüstünüz kadar büyük veya küçük olabilir. Bilgisayar ekranlarının daha büyük versiyonları, günümüzün LCD monitörlerinden çok daha düşük güç tüketimine sahip olacak olan fotonik olarak uyarılmış sıvı kristallere dayanacaktır. Renkler canlı olacak ve görüntüler doğru olacaktır (plazma ekranlar mümkündür). Aslında günümüzün "çözüm" kavramı büyük ölçüde körelecek.