Вложение | Размер |
---|---|
tehnicheskie_sredstva_it.ppt | 1.03 МБ |
Слайд 1
Технические средства ИТСлайд 2
В 1943 году по заказу ВМФ США при финансовой и технической поддержке фирмы IBM под руководством Г. Эйкена была создана первая универсальная цифровая вычислительная машина Mark 1 . Она достигала 17 м в длину и более 2,5 м в высоту. В качестве переключательных устройств использовались электромеханические реле, данные вводились на перфоленте в десятичной системе счисления. Эта машина могла выполнять сложение и вычитание 23 -разрядных чисел за 0,3 с, умножать два числа за 3 с и использовалась для расчета траектории полета артиллерийских снарядов. Mark 1
Слайд 3
Z -3 В 1941 в Германии под руководством К. Цузе была создана электромеханическая вычислительная машина Z -3 , основанная на двоичной системе счисления. Эта машина была значительно меньше машины Эйкена и гораздо дешевле в производстве. Она использовалась для расчетов, связанных с конструированием самолетов и ракет. Но дальнейшее ее развитие (в частности, идеи перевода на вакуумные электронные лампы) не получили поддержки правительства Германии.
Слайд 4
Colossus В Великобритании в конце 1943 года вошла в строй вычислительная машина Colossus , в которой вместо электромеханических реле содержалось около 2000 электронных ламп. В ее разработке активное участие принял математик А. Тьюринг с его идеями по формализации описания расчетных задач. Но эта машина имела узкоспециализированный характер: была предназначена для дешифровки немецких кодов путем перебора различных вариантов. Скорость обработки достигала 5000 символов в секунду.
Слайд 5
ENIAC ( Electronic Numerical Integrator and Computer ) Первой ламповой универсальной цифровой вычислительной машиной считают ENIAC ( Electronic Numerical Integrator and Computer ), которая была создана в 1946 году по заказу Министерства обороны США под руководством П. Экерта . Она содержала более 17000 электронных ламп и работала с десятичной арифметикой. По своим размерам (около 6 м в высоту и 26 м в длину) машина более чем вдвое превосходила Mark -1, но и быстродействие ее было намного больше – до 300 операций умножения в секунду. На этом компьютере были проведены расчеты, подтверждающие принципиальную возможность создания водородной бомбы. В 1973 году Окружной суд США вынес вердикт, в соответствии с которым профессор физики из штата Айова Джон Атанасофф был официально признан изобретателем первого компьютера. Этим самым была поставлена точка в многолетней тяжбе о заимствовании Экертом идей Атанасоффа, который создал первый прототип компьютера, содержащий электронные лампы.
Слайд 6
EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer ) Следующая модель ( 1945-1951 гг.) тех же разработчиков – машина EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer ) имела более вместительную внутреннюю память, в которую можно было записывать не только данные, но и программу. Система кодировки была уже двоичной, что позволило значительно сократить количество электронных ламп. В этой разработке в качестве консультанта принимал участие талантливый математик Д. фон Нейман. В 1945 году он опубликовал «Предварительный доклад о машине EDVAC », в котором описал не только конкретную машину, но и обрисовал формальную, логическую организацию компьютера, выделил и детально обрисовал ключевые компоненты того, что сейчас называют «архитектурой фон Неймана» [1] Справедливости ради следует отметить, что первым в мире компьютером с программами, хранимыми в памяти, стал EDSAC ( Electronic Delay Storage Automatic Computer ), созданный в 1947 году в Кембриджском университете (Великобритания) группой ученых под руководством Мориса Уилкса.
Слайд 7
Запоминающее устройство (память) Устройства ввода-вывода Процессор Устройство управления Арифметико-логическое устройство Архитектура «машины фон Неймана»
Слайд 8
МЭСМ Исходной точкой отсчета истории нашей отечественной вычислительной техники считается 1948 год, когда сотрудники Энергетического института АН СССР Исаак Брук и Башир Рамеев получили авторское свидетельство на изобретение «Автоматическая цифровая вычислительная машина». В том же 1948 году в Институте электротехники АН УССР под руководством академика Сергея Лебедева начались работы над проектом создания МЭСМ – малой электронной счетной машины. В период с 1948 по 1952 гг. создавались опытные образцы, единичные экземпляры вычислительных машин, которые, также как и в США, использовались одновременно как для проведения особо важных расчетов (зачастую засекреченных), так и для отладки конструкторских и технологических решений.
Слайд 9
БЭСМ-1 В 1953 году С.А. Лебедев стал директором московского Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) и возглавил разработку серии знаменитых БЭСМ (больших электронных счетных машин): от БЭСМ-1 до БЭСМ-6. БЭСМ-1 ( 1953 г.) имела 5000 электронных ламп, выполняла 8...10 тыс. операций в секунду. Ее особенностью стало введение операций над числами с плавающей запятой с обеспечением большого диапазона используемых чисел. На БЭСМ-1 были испытаны в реальной эксплуатации три типа оперативной памяти объемом 1024 39-разрядных слова: 1) на электроакустических ртутных трубках (линиях задержки); память такого типа использовалась в EDSAC и EDVAC ; 2) на электронно-лучевых трубках (потенциалоскопах); 3) на ферритовых магнитных сердечниках.
Слайд 10
БЭСМ-6 Особое место в истории развития отечественной вычислительной техники занимает БЭСМ-6, серийно выпускавшаяся с 1967 года в течение 17 лет. В ее архитектуре был реализован принцип распараллеливания вычислительных процессов, и ее производительность – 1 млн. операций в секунду – была рекордной для середины 60-х годов. На БЭСМ-6 появились первые полноценные операционные системы, мощные трансляторы, ценнейшие библиотеки стандартных подпрограмм, реализующих численные методы решения различных задач, всё – отечественного производства.
Слайд 11
К концу 60-х годов в нашей стране выпускалось около 20 типов ЭВМ общего назначения – серии БЭСМ (Москва, С.А.Лебедев), Урал (Пенза, Б.И.Рамеев), Днепр, Мир (Киев, В.М.Глушков), Минск (Минск, В. Пржиялковский) и другие, а также специализированные машины преимущественно для оборонного ведомства. Кстати, в отличие от Запада, где «двигателями прогресса» в области вычислительной техники были не только военные, но и представители делового мира, в СССР ими были, в основном, военные. Но постепенно и ученые, и хозяйственники, и чиновники стали осознавать роль вычислительных машин в экономике страны и насущную необходимость в разработке машин нового поколения. Встал вопрос о переходе к индустрии ЭВМ. В декабре 1969 году на правительственном уровне было принято решение выбрать в качестве промышленного стандарта для универсальных вычислительных машин единой серии (ЕС ЭВМ) серию машин IBM S /360. Первая машина этой серии – ЕС-1020 была выпущена в 1971 году. Производство ЕС ЭВМ было налажено совместно с другими социалистическими странами в рамках СЭВ (Совета по экономической взаимопомощи). Многие ученые выступили против копирования систем IBM , но предложить что-то взамен в качестве единого стандарта не смогли. Конечно, идеальным вариантом была бы реализация архитектурных принципов IBM в сотрудничестве с самой компанией, и не семейства почти пятилетней давности, а самых современных моделей, и в сочетании с всесторонней поддержкой собственных разработок. Но на всё у государства не хватало средств, и пошли по более простому варианту. Так начался закат отечественной индустрии вычислительной техники.
Слайд 12
Поколение 1 2 3 4 Период, годы 1946 -1960 1955-1970 1965-1980 1980-наст. вр. Элементная база Вакуумные электронные лампы Полупроводниковые диоды и транзисторы Интегральные схемы Сверхбольшие интегральные схемы Архитектура Архитектура фон Неймана Мультипрограммный режим Локальные сети ЭВМ, вычислительные системы коллективного пользования Многопроцессорные системы, персональные компьютеры, глобальные сети Быстродействие 10 – 20 тыс. оп/с 100-500 тыс. оп/с Порядка 1 млн. оп/с Десятки и сотни млн. оп/с Программное обеспечение Машинные языки Операционные системы, трансляторы с алгоритмических языков Операционные системы, диалоговые системы, системы машинной графики Пакеты прикладных программ, базы данных и знаний, браузеры Внешние устройства Устройства ввода с перфолент и перфокарт, АЦПУ, телетайпы, НМЛ, НМБ Видеотерминалы, НЖМД НГМД, модемы, сканеры, лазерные принтеры
Слайд 13
Применение Расчетные задачи Инженерные, научные, экономические задачи АСУ, САПР, научно-технические задачи Задачи управления, телекоммуникации, создание АРМ, обработка текстов, мультимедиа Режим работы ЭВМ Однопрограммный Пакетная обработка Разделение времени Персональная и сетевая обработка Интеграция данных Низкая Средняя Высокая Очень высокая Расположение пользователей Машинный зал Отдельное помещение Терминальный зал Рабочий стол и мобильное расположение Тип пользователя Инженеры–программисты Профессиональные программисты Программисты-пользователи Пользователи с общей комп-ой подготовкой Тип диалога Работа за пультом ЭВМ Обмен перфоносителями и машинограммами Интерактивный (через клавиатуру и экран) Интерактивный типа «вопрос-ответ» Примеры ENIAC , UNIVAC (США); БЭСМ - 1,2, М-1, М-20 (СССР) IBM 701/709 (США) БЭСМ-4, , М-220, Минск, БЭСМ-6 (СССР) IBM 360/370, PDP -11/20, Cray -1 (США); ЕС 1050, 1066, Эльбрус 1,2 (СССР) Cray T 3 E , SGI (США), ПК, серверы, рабочие станции различных производителей
Слайд 14
Персональный компьютер типа IBM PC Одним из революционных достижений в области вычислительной техники явилось создание на основе микропроцессоров персональных ЭВМ, которые можно отнести к отдельному классу машин четвертого поколения. Первый персональный компьютер « Altair -8800» (Эдвард Робертс, фирма MITS) на базе микропроцессора Intel 8080 с тактовой частотой 2 Мгц и оперативной памятью 256 байт появился в США в 1975 году. Он продавался за 397 долл. в виде комплекта, из которого любой немного сведущий в электронике мог собрать действующую машину (правда, без дисплея). Два молодых человека – Пол Аллен и Уильям Гейтс сумели извлечь немалую выгоду из выпуска ПК « Altair », написав для него конкретную реализацию языка программирования Basic. В этом же 1975 году они организовали свою фирму – «Microsoft».
Слайд 15
Но широкую дорогу новой индустрии – промышленному производству персональных компьютеров открыла фирма « Apple » (Стефен Возняк и Стивен Джобс), наладив производство ПК « Apple -2» в 1977 году. Новая эпоха персональных компьютеров началась с 1981 года. 12 августа 1981 года на рынок ПК вышла корпорация IBM ( International Business Machines ) со своей моделью IBM PC . (Отметим, что к этому времени рынок ПК в США составлял более 140 млн. долл.). Самой важной особенностью этого компьютера была так называемая открытая архитектура , то есть возможность сборки ПК из комплектующих от разных производителей, а также возможность доукомплектования ПК в процессе эксплуатации. В 1983 г. появился PC / XT с жестким 10 Мб диском, в 1984 г. – PC / XT на базе процессора Intel 80286 (6 МГц), в 1986 г. – ПК на базе 32-х разрядного процессора Intel 80386. Кстати, первая советская персональная ЭВМ «Агат» появилась в 1982 году (НИИ вычислительных комплексов, М.А. Карцев). (8-разрядный процессор, 300 тыс. операций в секунду, оперативная память 64 Кб, постоянная память 16 Кб, внешняя память – накопитель на гибких магнитных дисках (109 Кб) и накопитель на магнитной ленте (бытовой магнитофон с кассетой МК-60)). Но серийный выпуск был организован только в 1985 году. Отметим, что в этом же году в СССР началось инициированное правительством движение по информатизации школ.
Слайд 18
Основные параметры IBM PC (1981 г.) INTANT i7024XP (фирма Интант (Томск), ноябрь 2006 г.) Цена $3045 $1150 ЦП 4,77 МГц i 8088 2, 8 ГГц Pentium D ОЗУ 64 Кб 1024 Мб Накопители Гибкий диск на 160 Кб HDD на 160 Мб, FDD на 1,44 Мб, DVD RW / CD RW Дисплей 11,5” монохромный текстовый монитор 19” LCD монитор с TFT -матрицей 1280 1024 пикс. Другие свойства Параллельный порт для касс. магнитофона, 2” встроенный динамик 8 портов USB , видеоплата с DVI , TV - out и 256 Мб памятью, встроенный 6-канальный звук, 1 Гбит сетевой адаптер ОС и требования к ОЗУ для работы ОС MS DOS 1.0 (16 Кб ) Windows ХР (256 Мб )
Слайд 19
Микропроцессор Процессор Количество транзисторов в процессорах Процессор Год выпуска Кол-во транзисторов 4004 1971 2 250 8008 1972 2 500 8080 1974 5 000 8086 1978 29 000 286 1982 120 000 Процессор 386™ 1985 275 000 Процессор 486™ DX 1989 1 180 000 Процессор Pentium® 1993 3 100 000 Процессор Pentium II 1997 7 500 000 Процессор Pentium III 1999 24 000 000 Процессор Pentium 4 2000 42 000 000 Процессор Pentium 4 2001 60 000 000 Процессор Pentium 4 2002 90 000 000 Процессор Pentium 4 2003 120 000 000 Процессор Pentium 4 XE 2004 178 000 000 Broadwell, 14нм 2014 1 900 000 000
Слайд 20
Оперативная память
Груз обид
Афонькин С. Ю. Приключения в капле воды
Зимняя сказка
Кто грамотней?
Колумбово яйцо