ЭЕМ буындары
ЭЕМ-нің даму тарихы бірнеше буындарға бөлінеді. Буындардың ауысуы электрондық техникалардың дамуымен, ЭЕМ-дың элементтік базасының ауысуымен байланысты. Жалпы, компьютерді буынға бөлу шарты, ол негізінен компьютерлердің элеменнтер базасының өзгеруіне, өзінің құрамына кіретін құрылғылардың түрлері мен қасиеттерінің өзгеруі-не және компьютерлер арқылы шығарылатын есептердің жаңа (сандық емес) топтарының пайда болуына тәуелді.
Оларда электрондық шамдар пайдаланылған ЕNIAC және барлық басқа ЭЕМ-дер - ЭЕМ-нің бірінші буынына жатады(1940-1955 жылдар). Оларды қазіргі ЭЕМ-нің аталары(немесе орысша-әжелері) деп атауға болады. Егер Бэббидж машинасын еске алсақ, оны ЭЕМ-нің арғы атасы деуге болады.
Бірінші буындағы машиналар бірнеше жүздеген шаршы метр орын алатын және мыңдаған электрондық шамдары бар алып құрылғылар еді. Оларға бағдарламалар мен мәліметтерді енгізу үшін, перфоленталар мен перфокарталар пайдаланылды. Бұл машиналар үшін бағдарламалар машиналық командалар тілінде құрылды, сондықтан сол кездерде кез келген адамдарға онда бағдарламалау мүмкін болмады. Ең жылдам машиналардың есептеу жылдамдығы секундына 20000 операция болды. 1959 жылға шейін шығарылған электронды дампалық машиналар, жылдамдықта-ры ондаған мың а/с., разрядтылығы 31 – 34 бит, жедел жадыларының көлемі 1 – 4 кб, амалдардың жұмыс ырғағы қатал тізбекті, яғни, келесі орындалатын амал ағымдағы амалдың орындалуы толық біткеннен соң ғана басталады, енгізу/шығару амалдары орындалып тұрғанда орталық процессор тоқтап тұрады. Программа негізінен машиналық тілде қолмен жазылып орындалады. Жұмыс істеу режімі ашық болды, яғни, әрбір программалаушы басқару тетігінде өзі отырып программасын енгізіп жұмыс істетті. Негізінен сандық шамалармен байланысты есептер шығарылады, символдық шамаларды пайдалану жоқ болды. Стандартты программалар жасала бастады.
1955жылдан бастап келесі, екінші буындағы ЭЕМ-дер пайда бола бастады. Оларда электрондық шамдардың орнына жартылай өткізгіштер-транзисторлар пайдаланылды.
Сонымен, ЭЕМ-нің көлемі бірнеше есе кішірейді, пайдаланылатын электр қуаты да азайды, сонымен қатар олардың жылдамдығы секундына бірнеше мыңдаған операцияларға жетті. Бағдарламаларды құру машинаның моделінен тәуелсіз бола бастады.
Біраз уақыттан кейін электрондық өндіріс орындары интегралды схемалар жасай бастады. Интегралды схема – бұл шағын жартылай өткізгіш кристалдар, оларда бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған транзисторлар бар. Сонан кейін, бірнеше жүздеген мың транзисторлардан тұратын жартылай өткізгіш кристалл – үлкен интегралдық схема (ҮИС) пайда болды. Интегралдық схема негізінде құрастырылған ЭЕМ-дер – бұл үшінші буындағы ЭЕМ-дер. Бұл машиналардың жады үлкен, ал орындау жылдамдығы секундына бірнеше миллион операцияға жетті. Магниттік таспаларда жинақтаушыларға қарағанда әлдеқайда жылдам жұмыс жасайтын және ақпараттың шексіз өлшерін сақтауға қабілетті сыртқы есте сақтау құрылғыларының жаңа түрі – магниттік дискілер пайда болды. 1968 жылға шейін шығарылды. Олар транзисторлық компьютерлер, жылдамдықтары жүздеген мың а/с., разрядтылығы 31 – 48 бит, жедел жадыларының көлемі - 8 – 128 кб. Процессордың жұмысын үзу және оны өңдеу жүйесі пайда болды (ол негізінен енгізу/шығару амалдарын орындау кезінде іске қосыла-ды). Алгоритмдік тілдерден машиналық тілге автоматты аударатын программалар – трансляторлар шықты, яғни, программа құру үшін деңгейлері жоғары программалау тілдері (Fortran. Algol. Cobol және басқалар) қолданылды, стандартты программалардың қоры үлкейді. Жабық жұмыс істеу режімі қолданылды, яғни, программалаушы тікелей машинамен жұмыс істемейтін болды, ол өзінің жоғары деңгейдегі программалау тілінде жазылған программасын ары қарай машинадан өткізетін қызмет көрсететін топқа тапсырды. Программалардың жұмыс істеуін бақылау және басқару үшін алғашқы мониторлық жүйелер пайда болды. Олардың өзінің тапсырмаларды басқару тілдері болған. Индексті арифметиканың шығуы, тікелей емес адрестеуді және динамикалық жадыны қолдану, символдық шамалармен жұмыс істеу мүмкіншілігінің пайда болуы осы буынның құрылымдық ерекшклігін айқындады.
Компьютердің үшінші буыны - 1970 жылдан бастап интегралды микросхемалар арқылы жасалынған компьютерлер мен компьютерлер кешені, жылдамдықтары миллиондаған а/с., разрядтылығы 32 – 64 бит, жедел жадыларының көлемі 64 – 1024 кб. Дамыған түзу жүйесі бар, енгізу/шығару амалдарының орындалуы орталық процессордың жұмысымен параллель жүргізетін қосымша процессорлар (арналар) қолданылады. Бұрын программалар атқаратын көп жұмыстар, соның ішінде үзуді ұйымдастырумен өңдетулер аппарат арқылы жүзеге асатын болды. Компьютерлердің сыртқы ортаны қабылдай және оған әсер ете алатын сенсорлық қондырымдары пайда бола бастады. Осылар компьютерді алдын ала енгізілген деректерді детерминді (бірмәнді) өңдейтін құрылғыдан сыртқы ортада туатын жағдайға қарай жұмыс істей алатын зерделі құрылғыларға айналдырылды. Жедел жадыны қорғау және динамикалық бөлу іске асты. Көптеген жоғары деңгейлі, солардың ішінде символдық есептерге (SNOBOL. LISP. REFAL сияқтылар) және логикалық есептерге (Prolog. Miranda сияқтылар) бағытталған программалау тілдері қолданылды, символдық есептер мен логикалық есептер үлесі көбейді. Программалардың жұмысын бастан аяқ басқаратын (сыртқы және ішкі ортадағы жағдайларға мақ-сатты жауап бере алатын) дамыған операциялық жүйелер жұмыс істеді. Осы буынның негізгі ерекшелік программалары төменнен жоғары қарай ұйқас болатындай мүмкіншіліктері өспелі компьтерлердің бірнеше модельдерінен тұратын машиналар кешенінің пайда болуы (мысалы, со-циялистік елдерде ЕС ЭВМ 1020 – 1050, ал АҚШ – та IBM 360 – 370 сияқты компьютерлердің бірыңғай жүйелері). Бұл компьютерлер арқылы жедел жадыны немесе сыртқы құрылғылардың өрісін ортақ етуге болатын есептеу жүйелерін жасауға мүмкіншілік туды. Бір уақытты бірнеше программа істей алатындай етіп орталық процессордың уақытын бөлшектейтін мультипрограмдық режім іске асырылды. Сонымен қатар, нақты уақыт масштабында жұ-мыс істей алатын программалар пайда бола бастады. Олар технологиялық процесстерді, ұшатын аппараттардың және басқа күрделі құрылғылардың жұмыстарын басқаруға мүмкіндік берді.
Үшінші буындағы ЭЕМ-дер бір машинада бірнеше бағдарламаларды қатар орындау мүмкіндігін берді. Мұндай режім мультибағдарламалық режім деп аталады. Осы кездерде деректер базасы, өндірісті басқарудың автоматтандырылған жүйелері жасалып, ЭЕМ-дер халық шаруашылығында кеңінен қолданыла бастады.
1971 жылы АҚШ-тың «Интел» фирмасы компьютердің негізгі блогы – процессордың жұмысын орындауға қабілетті өте үлкен интегралдық схеманы – алғашқы микропроцессорды жасады. Микропроцессордың жасалуы – бұл информатикадағы революция болды. Осының нәтижесінде үстелдеріңде кішкене ғана ЭЕМ тұр, ол дербес компьютер ДК – деп аталады.
Қазіргі кездегі ЭЕМ-дер – бұл төртінші буындағы ЭЕМ-дер. Олар 70-жылдардан бастап өндіріске енді. Бұл ЭЕМ өзінің жадының көлемі мен есептеу жылдамдығы бойынша бірінші буындағы ондаған ЕNIAC типті ЭЕМ-дерге тең. 1975 жылдан бастап үлкен немесе өте үлкен интегралды микросхемалар арқылы жасалынған көппроцессорлы суперкомпьютерлер мен микрокомпьютерлер (кейін оларды дербес компьютерлер деп атап кетті). Суперкомпьютерлердің жылдамдықтары жүз миллионға шейін (мысалы, Cray – 1 суперкомпьютері-нің жылдамдығы 100 млн а/с). Жалпы осы буындағы ком-пьютерлер арқылы байланыс әдістері одан әрі дамып теле-фон, телеграф желілеріне қосылып компьютерлік глобальді(мысалы Интернет), корпоративтік және локальді желілер құрылды, өте үлкен деректер архиві жиналды, деректердің визуалды (бейнелік) түрдегі берілуі және өңделуі дамыды, нақты уақыт масштабында жұмыс істей алатын жүйелер кеңінен жүзеге асты.
1980 жылдан бастап АҚШ-тың IBM фирмасы дербес компьтерлер шығару бойынша дүниежүзілік нарықта жетекші фрима болып саналады. Ал 90-жылдардың басынан бастап Apple Corporation фирмасының Macintosh маркалы компьютері көпшілікке таныла бастады. Қазақстан Республикасының Ұлттық радищэлектроника және байланыс орталығы Германияның Siemens фирмасымен бірлесіп, мектептерге арналған дербес компьютерлерді шығару ісін жолға қойды.
Біз ЭЕМ-нің төрт буынын қысқаша қарастырдық. Олардың бір-бірінен айырмашылықтары көп, бірақ барлығының бірдей бір кемшілігі бар. Олармен жұмыс істеу үшін, арнайы тілді қолдану керек, әйтпесе олар бізді түсінбейді. Бұл үшін біз оны білгілі бір бағдарламалау тілінде жазуымыз керек.
Компьютердің бесінші буыны – 1980 жылы Жапония жариялаған 5 жылдық жобадан басталады, онда компьютерлік тілдің машиналық тілі ретінде логикалық программалау тілі PROLOG – ты аппаратты түрде жүзеге асырып, жасанды зерде (интеллект) жүйесін құру көзделді. Бұл жоба нәтижелі аяқталды, қазір өзінің жасанды зердесі бар, яғни, белгілі есептің берілгені бойынша оның шешуін табатын тұжырымдарды жасап және оны дәлелдей алатын, белгілі тақырыпқа өлең немесе музыка шығара алатын және тағы сол сияқты интеллектуалды жұмыстарды өздігінен жасай алатын компьютерлер бар. Бірақ олар кең тарамаған, себебі олардың бағасы өте қымбат және олармен жұмыс істеу аса біліктілікті талап етеді. Бұл машиналар кәдімгі адам сөйлейтін тілге жуық тілді түсінетін, яғни «жасанды интелект» ЭЕМ-дер. ЭЕМ-ге кәдімгі сөзбен мәселені түсіндіріп айтасыңдар, ал компьютер өзі бағдарламаны құрып, мәселені(есепті) шешді.
Компьютердің алтыншы буыны - өткен ғасырдың 90 – шы жылдарының ортасынан бастап қолға алына бастады. Ол жасанды нейрон желісіне, көпмәнді логика және кванттық есептеу теориясына негізделіп жасалынады. Бұл компьютерлердің дамыған жасанды зердесі болады: олардың өзін - өзі оқытатын қабілеті және өздігінен кейбір мәселені түсініп (образды танып), жобалап, оны шешу немесе жүзеге асыру үшін керекті программаны немесе құрылғыны құрастыра алатын мүмкіншілігі болады.
Біздің елдегі кең қолданыстағылар - 4-ші буынға жататын дербес компьютерлер. Сондықтан біз оларды жетік қарастырамыз.
ЭЕМ буындары
ЭЕМ даму тарихы. Есептеу машиналарының даму бағыттары
Есептеу техникасының даму тарихы мен кезеңдері. ЭЕМ-ның даму тарихы
ЭЕМ-нің даму тарихы. ЭЕМ-нің буындары
Ақпарат, ақпарат түрі, формасы және қасиеттері
ЭЕМ даму тарихы
ЭЕМ - нің буындары
ЭЛЕКТРОНДЫ ЕСЕПТЕУІШ МАШИНА
Есептеу техникасының даму тарихы
ЭЕМ-ң қызметі, құрамы және жіктелуі. IBM PC және басқа осы тәріздес дербес компьютерлер жұмысы жайында мәліметтер. Алгоритмдік тілдер туралы мәліметтер
ЭЕМ буындары туралы
Айбол ағаны айтып береееем