Б С Бусигін - Прикладна інформатика - страница 4

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83 

Подальше удосконалювання комп'ютерної техніки пішло по шляху підвищення надійності роботи, мініатюризації електронних пристроїв та скорочення енерговитрат. Інженери з фірми Bell Labs Вільям Шоклі, Джон Бардін і Уолтер Бреттен у 1947 році винайшли транзистор (рис. 1.10). Замітка в New York Times про цю подію була поміщена 1 липня 1948 року в самому кінці невеликого розділу "Новини радіо" поруч з оголошенням про час трансляції передачі "У ритмі вальсу".

Після майже трирічних досліджень, що коштували більше мільйону доларів, фірма Bell Labs отримала перший напівпровідниковий підсилювач (рос.-усилитель), який, до речі, не зробив особливого враження на представників засобів масової інформації.

Рис. 1.8.

Перфострічка

Рис. 1.9. Загальний вид машини '^так", 1946 р.

З появою транзисторів лампові комп'ютери морально застаріли. У 1959 році фірма IBM створила свій перший цілком транзисторний великий універсальний комп'ютер (мейнфрейм), здатний виконувати 229 тис. арифметичних операцій у секунду. Такі мейнфрейми дозволили військово-повітряним силам США створити систему раннього попередження про напад балістичних ракет. У 19б4 році на основі двох мейнфреймів моделі 7090 американська авіакомпанія SABRE уперше застосувала автоматизовану систему продажу і бронювання авіаквитків у б5 містах світу.

Перші германієві транзистори коштували до 8 дол. за штуку, у той час як ціна лампи не перевищував 75 центів, тому що германій був і залишається досить рідким елементом, котрий отримують за особливою технологією і по

собівартості він дорожче золота. Однак у 1954 р. американський фізик Гордон Тил виготовив транзистор з кремнієвого кристала замість германієвого. Це був черговий крок вперед, тому що кремній - найпоширеніший на Землі (після кисню) хімічний елемент. Удосконалювання технологій виробництва транзисторів теж сприяло зниженню їх вартості.

Та інтенсивні дослідження продовжувалися. Геніальна ідея спала на думку уродженцю Канзасу Джеку Кілбі. Рішення виникло в липні 195б р., коли співробітники компанії Texas Instruments відбули в двотижневу літню відпустку, а він як новачок, що не заслужив на це права, залишився в лабораторії практично один. Кілбі зрозумів, що елементи електричних схем - резистори і конденсатори можна робити не тільки з того ж матеріалу, що і транзистори, але й виготовляти усі компоненти на одній напівпровідниковій пластині. Через кілька місяців тривалих роз'яснень він переконав у правильності своєї ідеї скептично налаштованого шефа, виготовивши перший експериментальний зразок. Перша у світі інтегральна схема (ІС) уявляла собою тонку пластинку з германію, площею в 1 см . Фірма повідомила про народження нового пристрою в січні 1959 р. А щоб продемонструвати потенційні можливості нової техніки, компанія побудувала для військово-повітряних сил США комп'ютер обсягом близько 40 см на 587 ІС. Його розміри виявилися в 150 разів менше, ніж у машин старого зразка.

Рис. 1.1О. Плата з транзисторами,

1947 р.

1.3. Стрибок у розвитку обчислювальної техніки

Наприкінці б0-х років велика група талановитих інженерів -електронників, залишивши фірму Fairchild Semiconductors, створили більш 50-ти компаній для розробки і створення інтегральних схем. На той час ІС, незабаром прозвані "чипами", уявляли кристали кремнію, що містять усі необхідні для роботи електронних схем компоненти: транзистори, резистори і конденсатори. В міру зменшення розмірів окремих компонентів на кристалі, кількість їх на одному чипі зростала з неймовірною для такого роду системних елементів швидкістю, приблизно подвоюючись щороку. Наприклад, у 19б4 році на кристалі розміром 7 см уміщалося 10 транзисторів і інших компонентів, а до 1970 р. у кристалі того ж розміру містилося вже не менш 100 елементів приблизно при тій же вартості ІС.

Тому не дивно, що бізнес-план обсягом в одну сторінку, що власноручно надрукував Боб Нойс у 19б9 р. на "текстовому процесорі" того часу -друкарській машинці - викликав справжній інтерес в Артура Долі, фінансиста із Сан-Франциско. Покладаючись на найвищу репутацію засновників фірми Intel Eнді Гроува, Гордона Мура і Роберта Нойса (рис. 1.11) і їхні глибокі знання, містер Рок протягом двох днів надав їм необхідні гроші - ні багато, ні мало - два з половиною мільйона доларів!

Корпорація  Intel  починала з виготовлення мікросхем оперативної пам'яті. Першим серійним виробом Intel була "мікросхема 3101" - 64-розрядна статична оперативна пам'ять. Цей виріб мав деякий успіх. Однак треба визнати: те особливе місце, що Intel зайняла в комп'ютерній індустрії нинішнього часу пов'язано з зовсім іншими мікросхемами (у 2001 році в щорічно надрукованому  списку  500  найбільших  компаній  США американського журналу Fortune компанія Intel займала 41 місце з прибутком 33 млрд. доларів).

Все почалося з однієї чудової ідеї інженера Intel по імені Тед Хофф. Замість дванадцяти спеціалізованих мікросхем, замовлених японською фірмою Busicom для кишенькових калькуляторів він вирішив створити одну універсальну, яка змогла б їх замінити. Як виявилося, це рішення змінило історію, дозволивши зробити програмувальний інтелектуальний процесор настільки дешевим, що його можна було надалі застосовувати навіть для побутових цілей, і настільки універсальним, що кожний міг сподіватися мати свій індивідуальний комп'ютер.

Через 9 місяців напруженої роботи в 1971 році з'явився перший у світі мікропроцесор - Intel 4004 (рис. 1.12). У ньому містилося 2 ЗОО напівпровідникових транзисторів, і він вільно уміщався на долоні. Малюсінький процесор 4004 мав таку ж швидкодію, як величезний комп'ютер

Рис. 1.11.

Засновники фірми Intel

Рис. 1.12.

Зовнішний вид ІС

Intel 4ОО4

Eніак, що займає обсяг 85 кубічних метрів і що мав 17 000 вакуумних ламп (порівняйте рисунок 1.9 і рисунок 1.12).

У цей момент керівництво Intel зрозуміло, що зроблено видатний винахід. Але, до нещастя, авторські права на цей винахід належали не їм, а фірмі Busicom (Японія), що замовила й оплатила витрати на розробку. У результаті переговорів Intel викупила в Busicom усі права на мікропроцесор 4004 за б0 тисяч доларів. "Тепер питання полягало в тому, чи зможемо ми продавати процесори кому-небудь, крім Busicom і чи знайдеться досить багато інших застосувань для цих мікросхем, щоб вони стали приносити помітний прибуток", - згадував згодом Роберт Нойс

Фірмі Intel  довелося взятися за непросту задачу: роз'яснити інженерному світу величезний потенціал       використання програмувальних мікропроцесорів   у   безлічі   областей. Компанії довелося   проводити   семінари   для інженерів, публікувати  рекламні  оголошення  і продавати довідкові посібники з мікропроцесорів. Один з співробітників Intel згадує: "Бували тижні, за які Intel продавала більше довідкової документації, чим самих мікропроцесорів". Одночасно вдосконалювалася конструкція самого чипа.

У 1974 році з'явилася нова модель -Intel 8008. Потужність цього процесора, у порівнянні з його попередником, зросла вдвічі. За повідомленням журналу Radio Electronics, відомий ентузіаст

обчислювальних технологій Дон Ланкастер застосував процесор 8008 у розробці прототипу персонального комп'ютера -пристрою, що згаданий журнал назвав "гібридом телевізора і друкарської машинки". Використовувалося воно як термінал введення-отримання інформації.

І тільки наступний крок виявився самим вдалим. Процесор 8080 1974 р. випуску став "мозком" першого персонального комп'ютера (ПК) Altair (рис. 1.13), названого по імені зірки Альтаїр, до якої був запущений міжпланетний корабель Eнтерпрайз з американського телесеріалу "Космічна одисея". По нинішніх мірках його параметри були сміховинні - оперативна пам'ять всього 25б байт, але вже десятки тисяч екземплярів комплекту для самостійної збірки Altair, за ціною $397, розійшлися усього за кілька місяців. І хоча його можливості були досить обмежені, на тільки що відкритому ринку ПК вперше утворився дефіцит. З розумінь економії багато покупців купували комп'ютер у

Рис. 1.1З. Перший ПК Altairт

Рис. 1.14. Intel 8088

виді набору деталей, а потім збирали його власними силами. Щоб зібраний у такий спосіб комп'ютер був працездатний, від його власника були потрібні чималі пізнання і практичні навички в електроніці. Більш того, машина не мала ні клавіатури, ні екрану.

Користувачі вводили програми та дані в двоїчній формі, клацаючи набором маленьких ключів, що могли займати два положення - верхнє та нижнє (що відповідало двоїчним кодам 1 то 0). Результати зчитували також у двоїчних кодах - по світлим та темним лампочкам. Більшість покупців замовляли комп'ютерний набір поштою, довідавшись про нього лише з журнальної статті. Їх не лякали технічні труднощі та недоліки Altair. Ентузіасти писали власні програми для машини та доповнювали її різними пристроями.

1978 рік ознаменувався для фірми Intel випуском процесорів-бестселерів - Intel 8086 і 8088 (рис. 1.14). На той час, створена в 1924 р. Германом Холлерітом фірма IBM (International Business Machines), займалася виробництвом великих обчислювальних машин для економічних і наукових розрахунків. У 1969-71 роках комп'ютери IBM забезпечували висадження американських астронавтів на Місяць. У 1973 році фірма виконала замовлення NASA на постачання комп'ютерного устаткування для програми «Союз-Аполлон». Згодом IBM взяв участь і в програмі польотів космічних човників «Шаттл». До кінця 1960-х років IBM панувала на ринку електронних обчислювальних машин, де обсяг збуту її продукції перевищував 3 млрд. доларів щорічно. У 2001 році в списку журналу "Fortune" 500 найбільших фірм США IBM займала почесне 8-і місце з доходом 88 млрд. дол. у рік.

У 1980 році керівництво IBM звернуло увагу на ринок мікрокомп'ютерів, що тільки но зароджувався, і прийняло революційне рішення про створення власної моделі персонального комп'ютера. При конструюванні був застосований принцип відкритої архітектури: складові частини були універсальними, що дозволяло модернізувати комп'ютер вроздріб. З метою зменшення витрат на створення персонального комп'ютера IBM використовувала для свого дітища розробки інших фірм, зокрема, програмне забезпечення фірми Microsoft і мікропроцесор фірми Intel. "Мозком" знову створеного "хіта" сезону - IBM PC XT (рис. 1.15) став процесор 8088, велику партію яких, придбав у Intel спеціально створений підрозділ корпорації IBM по розробці та виробництву у цей період надзвичайно популярної марки персональних комп'ютерів. Параметри нового ПК були вже досить значні -операційна система MS-DOS 1.0. фірми Microsoft, процесор Intel 8088 з

Рис. 1.15. IBM PC XT, 1981 р.

Рис. 1.16.

Стив Джобс, засновник Apple Computer

частотою 4,77 Мгц, б4 Кбайт оперативної пам'яті, розширюваної до б40 Кбайт. Поява IBM PC у 1981 році породила лавинний зріст попиту на персональні комп'ютери, що стали від того часу знаряддям праці людей самих різних професій. Поряд з цим виник гігантський попит на програмне забезпечення і комп'ютерну периферію. На цій хвилі виникли сотні нових фірм, що зайняли свої ніші комп'ютерного ринку.

З цього моменту почався переможний хід ПК по усьому світі. З'явилася безліч клонів (IBM-подібних комп'ютерів інших фірм-виробників). Їх характеризувала програмна й апаратна сумісність з IBM PC. Деякі з учасників марафону і нині продовжують розпочату на початку 80-х нескінченну гонку. У першій сотні найбільш щасливих, крім IBM, у 2001 році знаходилися: Hewlett-Packard (19 місце, прибуток 48 млрд. дол.), Compaq Computer (27 місце, прибуток 42 млрд. дол.), Lucent Technologies (28-е місце, прибуток 41 млрд. дол.), Motorola (34-е місце, прибуток 37 млрд. дол.), Dell Computer (48-е місце, прибуток 31 млрд. дол.), Microsoft (79-е місце, прибуток 22 млрд. дол.).

Розвиток      обчислювальної      техніки та інформаційних технологій вивело комп'ютери з великих    машинних    залів    на    робочі столи користувачів, зробивши їх предметом першої необхідності практично у всіх сферах праці - знаряддям для спрощення рутинних операцій і одержання нової інформації.

Цьому сприяло відкриття «феномена персонального комп'ютера і персональних обчислень», що у США зв'язують з ім'ям Стіва Джобса -засновника і керівника фірми Apple Computer (рис. 1.1б). У 1980 році Джобс визначив цей тип електронної обчислювальної машини ^ОМ), як індивідуальний інструмент для посилення природних можливостей людського розуму. У середині 1981 року Джобс сформулював концепцію ПК за допомогою простої аналогії. "Один раз, - писав він, - мені довелось розглядати список біологічних видів, розташованих за рівнем ефективності, з яким вони використовують свою мускульну енергію для пересування. На першому місці по ефективності в цьому списку знаходиться кондор (рис.1.17) - він майже не ворушить крилами при польоті, а людина перебуває в нижній третині цього великого списку.

У той же час, з досліджень біологів відомо, що людина, яка їде на велосипеді, по ефективності використання мускульної енергії набагато перевершує усіх відомих тварин, включаючи кондора". Іншими словами, персональний комп'ютер виконує для людини ті ж функції підвищення ефективності, що і велосипед, але в іншій, розумовій сфері людських можливостей, дозволяючи помітно збільшити ефективність його інтелектуальної діяльності.

З усього цього Стив Джобс робить висновок, що основне призначення ПК полягає в тім, щоб звільнити людини від гніта рутинної обробки інформації, залишаючи йому "...робити те, що він може робити значно краще, ніж кожний зі створених їм приладів: концептуально мислити ".

Випускник вузу на виробництві, для рішення поставлених перед ним задач, як правило, виходить "один на один" з персональним комп'ютером. І тут від     нього     потрібно     глибоке оволодіння р    1 17 комп'ютерною   грамотністю,   що   базується на

.  .        .        знаннях   не   тільки   взаємодії   програмних та Кондор у польоті       апаратних засобів самого ПК (рис. 1.18), але й

останнього з навколишнім його реальним світом, без чого неможливо очікувати максимальної віддачі від настільки корисного і наукомісткого пристрою за назвою "персональний комп'ютер".

З неймовірною швидкістю змінюються технології і концепції комплексування комп'ютерів і їхніх елементів, але загальні підходи в конструюванні моделей даних і програмних компонентів вже сформувалися.

Тому важливо засвоїти фундаментальні уявлення про інформаційні процеси в комп'ютерних системах для подальшого успішного застосування інформаційних технологій у повсякденній практиці кожного фахівця. Рис. 1.18. ПК фірми Apple

"зразку" 2003 року. 1.4. Розвиток операційних

систем для персонального комп'ютера

Коли в 1981 році був випущений перший промисловий варіант ПК, ніхто не міг припустити, що до 2000 року 86% усіх ПК в усьому світі будуть працювати під керуванням операційних систем фірми Microsoft, а сама фірма -у 2001 році в списку журналу Fortune розташується на 79 місці серед 500 інших. Цьому сприяло щорічне збільшення її доходів і прибутку на 30%, що, після сплати всіх податків, у 2002 р. складало 250 000 дол. у рік на одного співробітника (у середньому в американській промисловості ця цифра не перебільшує 17 000 дол. на рік на одного робітника).

Як стверджує один з численних життєписів, справа починалося так...

Вільям Генрі Гейтс III (рис. 1.19) народився в 1955 році в Сіетлі (шт. Вашингтон, США) у родині юриста і шкільної вчительки. Батьки віддали Білла у престижну приватну школу, де відкрилися його схильності до математики і неабиякі здібності до програмування.

Там же відбулося знайомство з Полом Аллєном - виявилося, що обидва вони захоплювалися на той час науковою фантастикою. Трохи пізніше в місцевому обчислювальному центрі утворився дитячий кружок, у який негайно записалися Пол та Білл. Інтерес до програмування Рис. 1.19 Засновник потягнув за собою звичку витрачати весь вільний Microsoft Білл Гейтс     час (а як парвило і невільний) на збагнення

програмістських премудростей. Після переходу у восьмий клас, Білл уперше приступив до створення програм для своєї рідної школи, за що остання платила машинним часом, який, у свою чергу, використовувався для нових програмних розробок.

Останній клас містер Гейтс акуратно поділяв поміж школою і роботою програмістом у аерокосмічній корпорації TRW, де отримував 20 тисяч доларів щорічно.

У 1973 році свої обійми юному Біллові відкрив Гарвард; куди незабаром з Вашингтонського університету перейшов і Пол Аллєн.

Якось раз, заволодівши журналом Popular Elerctonics, Гейтс і Аллєн вивудили відтіля статтю про настільний комп'ютер Altair. Його виробник компанія MITS з м. Альбукерка (шт. Нью-Мексико, США), бажала придбати мову програмування, що дозволяла б фахівцям з ним працювати. Пол і Білл негайно зв'язалися з MITS та повідали, що на даний момент мають готову версію мови BASIC, якого, скажемо відверто, у них не було й у спомині. Після домовленості про зустріч, на все про все Білл та Пол одержали у своє розпорядження три тижні, по закінченні яких повинен був відбутися очний контакт із представниками MITS. Тепер залишалася суща дрібниця - скласти обіцяний інтерпретатор, не маючи на руках самого комп'ютера Altair. Однак вихід був знайдений негайно! На великому комп'ютері, що мався під руками, була емульована система команд новинки - процесора Intel 8080. Отриманий у такий спосіб інтерпретатор мови BASIC Білл Гейтс та Пол Аллєн продали MITS. Праця компаньйонів була витрачена не даремно. Адже в продажі кожна копія програми від MITS коштувала "усього" 500 дол. (рис. 1.20).

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83 


Похожие статьи

Б С Бусигін - Прикладна інформатика