История электронно-вычислительных машин

В 70-е годы изделие Intel 4004 и вдвое более производительный Intel 8008 (этот 8-разрядный процессор мог обрабатывать одновременно 8 бит информации), равно как и микропроцессоры других фирм, нашли применение в управляющих схемах различных устройств от автоматических светофоров до систем наведения ракет.

Однако речь о персональных компьютерах в то время, как говорится, "и близко не лежала". Основатель компании Digital Equipment Corp. Ken Олсон заявил в 1977 году: "Не вижу причин, чтобы кому-то понадобилось устанавливать компьютер у себя дома". И это было сказано уже после начала выпуска первых компьютеров Apple, построенных на микропроцессорах фирмы Motorola. Кстати, сейчас знаменитая корпорация DEC выпускает замечательные ПК.

Впрочем, этот момент наступил в 1981 году, когда корпорация IBM задумала создать свой PC (персональный компьютер), выбрав в качестве его "сердца" микропроцессор Intel 8088. К тому моменту Intel выпустила уже три 8-разрядных процессора: 8008, 8080, 8088 и один 16-разрядный 8086. Проект IBM PC был окутан такой тайной, что участвовавшие в нем сотрудники Intel были лишены возможности даже взглянуть на PC.

Сотрудничество с IBM означало кардинальный поворот как для Intel, так и для истории электроники. Однако подлинное значение этого события удалось оценить по достоинству гораздо позже. В те времена объем производства считался большим, если достигал 10 000 единиц продукции в год. Кто же мог предположить, что масштаб производства ПК вскоре возрастет до десятков миллионов ежегодно?

Благодаря IBM, маховик тотальной компьютеризации завертелся. Он набрал еще большие обороты, когда в 1982 году на рынке появилась IBM PC AT на мощном процессоре 80286, способном за 45 секунд прочесть всю Британскую Энциклопедию (для сравнения, Pentium проделывает эту операцию менее чем за секунду). Начатое 15 лет назад победное шествие "писюков" по миру уже ничто не могло остановить.

За 286-м в 1985 году последовал 386-й. Он имел новую 32-разрядную структуру (за один такт обрабатывалось 32 бита информации), содержал 275 000 транзисторов, фантастическое для той поры число. Первый ПК на основе Intel 386 был выпущен фирмой Compaq и назывался Deskpro 386. Новый процессор был настолько удачен и популярен, что подвигнул другие фирмы к выпуску аналогичных процессоров для персональных компьютеров. Так у Intel появились конкуренты.

В 1989 году был выпущен еще более мощный процессор i486, в 1993 -- первая модель непрерывно совершенствующегося Pentium, ознаменовавшего собой новую веху в истории как Intel, так и микропроцессоров. Эти процессоры широко применяются в домашних компьютерах по сей день. В ноябре 1995 года на рынке появился сверхмощный (еще не одомашненный) Pentium Pro.

Очередная революция запланирована на следующий год, когда в существующие процессоры Pentium и Pentium Pro будет внедрена технология ММХ, включающая расширенный набор команд, позволяющий гораздо эффективнее работать с мультимедиа-информацией, и в первую очередь с трехмерной графикой. Важнейшее направление распространения этих процессоров -- домашние компьютеры. Появились также микропроцессоры-ускорители Over Drive, предназначенные для модернизации компьютеров с устаревшими процессорами. А сегодня на мировом конвейере - компьютеры на базе процессора Pentium III.

Микропроцессор вашего компьютера работает беззвучно. Можете снять корпус компьютера и заглянуть внутрь. Процессора вы, скорее всего, не увидите, так как он скрыт от посторонних глаз радиатором или вентилятором охлаждения. Однако независимо от модели и места сборки вашего ПК внутри его непременно бьется невидимое и неслышимое "электронное сердце", которому уже четверть века.

2.3 Процессор Pentium 2

2.3.1 Основные черты

Наиболее высокопроизводительный процессор, сочетающий мощность процессора Pentium Pro с возможностями технологии MMX - процессор Pentium II с тактовой частотой 266 МГц, согласно стандартным эталонным тестам, обеспечивает повышение производительности от 1.6x до 2x по сравнению с процессором Pentium-200 МГц, и более, чем в 2 раза при оценке с помощью мультимедийных тестов.

Как и процессор Pentium Pro, процессор Pentium II использует архитектуру двойной независимой шины, повышающую пропускную способность и производительность.

Использует новую технологию корпусов - картридж с односторонним контактом (Single Edge Contact - S.E.C.) Оптимизирован для работы с 32- разрядными приложениями и операционными системами. Имеет - 32 Kб (16K/16K) неблокируемой кэш первого уровня и 512Kб общей неблокируемой кэш второго уровня.

Для масштабируемых систем обеспечивает поддержку двух процессоров и до 64 Гб физической памяти. Высокая интеграция данных и надежность обеспечивается системной шиной с ECC, анализом отказов, функцией восстановления и проверкой функциональной избыточности.

2.3.2 Особенности

В процессоре Pentium II соединены лучшие свойства процессоров Intel: производительность процессора Pentium Pro, достигнутая с помощью использования метода динамического исполнения, и возможности технологии MMX, обеспечивающей новый уровень производительности пользователям ПК.

Процессор Pentium II имеет дополнительные возможности работы с бизнес приложениями с интенсивным использованием средств связи, мультимедиа и Internet. Программы, разработанные для технологии Intel MMX, обеспечивают полноэкранное живое видео, расширенную цветовую гамму, реалистичную графику и другие возможности мультимедиа. В системы на базе процессоров Pentium II включены новые функции, упрощающие управление системой и снижающие совокупную стоимость владения ПК как в малом, так и в большом бизнесе.

2.3.3 Описание

Семейство процессоров Intel Pentium II включает процессоры с тактовыми частотами 233 и 266 МГц для настольных ПК, рабочих станций и серверов и с тактовой частотой 300 МГц для рабочих станций. Все они совместимы по кодам с предыдущими поколениями процессоров Intel. Процессоры Pentium II обеспечивают максимальную производительность приложений при работе в оперативных системах Windows 95, Windows NT и UNIX. Процессор Pentium II содержит 7.5 млн транзисторов и производит с по 0.35 мкм технологии с использованием процесса CMOS. Процессор выпускается в корпусе с односторонним контактом (Single Edge Contact), обеспечивающем простоту установки и гибкую архитектуру системной платы.

Существенное увеличение производительности процессоров Pentium II, по сравнению с предыдущими процессорами архитектуры Intel, основано на сочетании технологии процессора Pentium Pro с технологией Intel MMX.

Результатом является более высокая производительность приложений и дополнительные возможности при работе с программами, использующими преимущества технологии MMX.

2.3.4 Технология исполнения

Множественное предсказание ветвлений: предсказывает направления ветвлений программы, увеличивая загруженность процессора.

Анализ потока данных: в результате анализа зависимости инструкций друг от друга процессор разрабатывает оптимизированный график их выполнения. Спекулятивное исполнение: исполняет инструкции в соответствии с оптимизированным графиком (спекулятивно), обеспечивая загруженность блоков суперскалярного исполнения и повышая общую производительность.

2.4 Очередной прыжок в будущее

2.4.1 Процессор Pentium 3

Intel Pentium III (в русской разговорной речи -- Интел Пентиум три) -- x86-совместимый микропроцессор архитектуры Intel P6, анонсированный 26 февраля 1999 года. Ядро Pentium III представляет собой модифицированное ядро Deschutes (которое использовалось в процессорах Pentium II). По сравнению с предшественником расширен набор команд (добавлен набор инструкций SSE) и оптимизирована работа с памятью. Это позволило повысить производительность как в новых приложениях, использующих расширения SSE, так и в существующих (за счёт возросшей скорости работы с памятью). Также был введён 64-битный серийный номер, уникальный для каждого процессора. Pentium 4 -- одноядерный x86-совместимый микропроцессор компании Intel, представленный 20 ноября 2000 года, ставший первым микропроцессором, в основе которого лежала принципиально новая по сравнению с предшественниками архитектура седьмого поколения (по классификации Intel) -- NetBurst. Помимо различных вариантов Pentium 4, к процессорам архитектуры NetBurst относятся двухъядерные процессоры Pentium D, а также некоторые процессоры Xeon, предназначенные для серверов. Кроме того, часть процессоров Celeron, предназначенных для систем нижнего ценового уровня, представляет собой Pentium 4 с частично отключённым кэшем второго уровня.

2.4.2 Процессор Pentium 4

Производство процессоров Pentium 4 было начато в 2000 году. С середины 2005 года началось их постепенное вытеснение в нижнюю ценовую категорию двухъядерными процессорами Pentium D. 27 июля 2006 года появились первые процессоры семейства Core 2 Duo, пришедшие на смену процессорам архитектуры NetBurst, а 8 августа 2007 года компания Intel объявила о начале действия программы по снятию с производства всех процессоров архитектуры NetBurst.[1] Архитектура NetBurst (рабочее наименование -- P68), лежащая в основе процессоров Pentium 4, разрабатывалась компанией Intel, в первую очередь, с целью достижения высоких тактовых частот процессоров. NetBurst не является развитием архитектуры P6, использовавшейся в процессорах Pentium III, а представляет собой принципиально новую по сравнению с предшественниками архитектуру. Характерными особенностями архитектуры NetBurst являются гиперконвейеризация и применение кэша последовательностей микроопераций вместо традиционного кэша инструкций. АЛУ процессоров архитектуры NetBurst также имеет существенные отличия от АЛУ процессоров других архитектур.

2.4.3 Процессор Pentium 5

Процессор Pentium 5 изготовлен в конструктиве LGA 1984. Это означает, что вместо ножек у него контактные пластинки, чем фирма Intel очень гордится. На корпусе обязательно присутствует обозначение Intel Confidencial, а затем день, месяц и год изготовления по китайскому календарю, зашифрованный в двоичной системе. Далее следует информация о стране изготовления. Причем, если процессор изготовлен в Европе, то следует читать слева направо, а если в Азии, то справа налево. Затем на процессоре можно увидеть секретный код, разгадав который, можно получить 1 млн долларов от фирмы Intel. Вот вроде бы и все. Если не считать крупной надписи Pentium 5 во весь процессор.

2.4.4 Процессор Pentium 6

Более современный Pentium 6 использует тот же LGA 1984, но если вставить его в плату, предназначенную для Pentium 5, вы радостно увидите, как взрывается материнская плата. Во избежании ненужных жертв и разрушений, мы не рекомендуем делать этого. Маркировка аналогична Pentium 5, за исключением того, что дата зашифрована шестнадцатеричным кодом, а вместо надписи Pentium 5 красуется гордая надпись Pentium 6.

Заключение

С развитием полупроводниковой техники персональный компьютер, получив компактные электронные компоненты, увеличил свои способности вычислять и запоминать. А усовершенствование программного обеспечения облегчило работу с ЭВМ для лиц с весьма слабым представлением о компьютерной технике. Основные компоненты: плата памяти и дополнительное запоминающее устройство с произвольной выборкой (РАМ); главная панель с микропроцессором (центральным процессором) и местом для РАМ; интерфейс печатной платы; интерфейс платы дисковода; устройство дисковода (со шнуром), позволяющее считывать и записывать данные на магнитных дисках; съемные магнитные или гибкие диски для хранения информации вне компьютера; панель для ввода текста и данных.

За последние десятилетия 20 века микрокомпьютеры проделали значительный эволюционный путь, многократно увеличили свое быстродействие и объемы перерабатываемой информации, но окончательно вытеснить миникомпьютеры и большие вычислительные системы -- мейнфреймы они не смогли. Более того, развитие больших вычислительных систем привело к созданию суперкомпьютера -- суперпроизводительной и супердорогой машины, способной просчитывать модель ядерного взрыва или крупного землетрясения. В конце 20 века человечество вступило в стадию формирования глобальной информационной сети, которая способна объединить возможности различных компьютерных систем.

Сейчас ведутся интенсивные разработки ЭВМ V поколения. Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации" компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволит общаться с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто не обладает специальных знаний в этой области. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.

Список используемой литературы

1. А.П.Пятибратов, А.С.Касаткин, Р.В.Можаров. “ЭВМ, МИНИ-ЭВМ и микропроцессорная техника в учебном процессе.”

2. А.П.Пятибратов, А.С.Касаткин, Р.В.Можаров. “Электронно-вычислительные машины в управлении.” Computerworld Россия, № 46,47,48 1997 «Транзистору - 50»

3. Домашний компьютер, № 6 1996, «Краткий курс истории процессора Intel»

4. Компьютера, № 46 1996 «Кто был первым»

5. Компьютера, № 37-38 1995 «Как арифмометр превратился в арифмометр счеты»

6. Мир ПК, № 3 1998, «ПК завтрашнего дня»

Размещено на Allbest.ru