История развития эвм

1. История развития  ЭВМ 
 
История компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому уже в древности появилось простейшее счетное устройство - абак. В семнадцатом веке была изобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчеты. В 1642 Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм. Два столетия спустя в 1820 француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял свое место на бухгалтерских столах. 
 
Все основные идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены еще в 1833 английским математиком Чарлзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты -- листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты уже использовались в текстильной промышленности. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. 
 
Идеи Бэббиджа стали реально воплощаться в жизнь в конце 19 века. В 1888 американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую счетную машину. Эта машина, названная табулятором, могла считывать и сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах. В 1890 изобретение Холлерита было впервые использовано в 11-й американской переписи населения. Работа, которую пятьсот сотрудников выполняли в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 табуляторах за один месяц. 
 
В 1896 Герман Холлерит основал фирму Computing Tabulating Recording Company, которая стала основой для будущей Интернэшнл Бизнес Мэшинс (International Business Machines Corporation, IBM) - компании, внесшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники. 
 
Дальнейшее развитие науки и техники позволили в 1940-х годах построить первые вычислительные машины. В феврале 1944 на одном из предприятий Ай-Би-Эм (IBM) в сотрудничестве с учеными Гарвардского университета по заказу ВМС США была создана машина «Марк-1». Это был монстр весом около 35 тонн. «Марк-1» был основан на использовании электромеханических реле и оперировал десятичными числами, закодированными на перфоленте. Машина могла манипулировать числами длиной до 23 разрядов. Для перемножения двух 23-разрядных чисел ей было необходимо четыре секунды. 
 
Но электромеханические реле работали недостаточно быстро. Поэтому уже в 1943 американцы начали разработку альтернативного варианта - вычислительной машины на основе электронных ламп. В 1946 была построена первая электронная вычислительная машина ENIAC. Ее вес составлял 30 тонн, она требовала для размещения 170 квадратных метров площади. Вместо тысяч электромеханических деталей ENIAC содержал 18 тысяч электронных ламп. Считала машина в двоичной системе и производила пять тысяч операций сложения или триста операций умножения в секунду. 
 
Машина на электронных лампах работала существенно быстрее, но сами электронные лампы часто выходили из строя. Для их замены в 1947 американцы Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Брэдфорд Шокли предложили использовать изобретенные ими стабильные переключающие полупроводниковые элементы -транзисторы. 
 
Совершенствование первых образцов вычислительных машин привело в 1951 к созданию компьютера UNIVAC, предназначенного для коммерческого использования. UNIVAC стал первым серийно выпускавшимся компьютером, а его первый экземпляр был передан в Бюро переписи населения США. 
 
С активным внедрением транзисторов в 1950-х годах связано рождение второго поколения компьютеров. Один транзистор был способен заменить 40 электронных ламп. В результате быстродействие машин возросло в 10 раз при существенном уменьшении веса и размеров. В компьютерах стали применять запоминающие устройства из магнитных сердечников, способные хранить большой объем информации. 
 
В 1959 были изобретены интегральные микросхемы (чипы), в которых все электронные компоненты вместе с проводниками помещались внутри кремниевой пластинки. Применение чипов в компьютерах позволяет сократить пути прохождения тока при переключениях, и скорость вычислений повышается в десятки раз. Существенно уменьшаются и габариты машин. Появление чипа знаменовало собой рождение третьего поколения компьютеров. 
 
К началу 1960-х годов компьютеры нашли широкое применение для обработки большого количества статистических данных, производства научных расчетов, решения оборонных задач, создания автоматизированных систем управления. Высокая цена, сложность и дороговизна обслуживания больших вычислительных машин ограничивали их использование во многих сферах. Однако процесс миниатюризации компьютера позволил в 1965 американской фирме Digital Equipment выпустить миникомпьютер PDP-8 ценой в 20 тысяч долларов, что сделало компьютер доступным для средних и мелких коммерческих компаний. 
 
В 1970 сотрудник компании Intel Эдвард Хофф создал первый микропроцессор, разместив несколько интегральных микросхем на одном кремниевом кристалле. Это революционное изобретение кардинально перевернуло представление о компьютерах как о громоздких, тяжеловесных монстрах. С микропроцессом появляются микрокомпьютеры - компьютеры четвертого поколения, способные разместиться на письменном столе пользователя. 
 
В середине 1970-х годов начинают предприниматься попытки создания персонального компьютера - вычислительной машины, предназначенной для частного пользователя. Во второй половине 1970-х годов появляются наиболее удачные образцы микрокомпьютеров американской фирмы Apple, но широкое распространение персональные компьютеры получили с созданием в августе 1981 фирмой Ай-Би-Эм (IBM) модели микрокомпьютера IBM PC. Применение принципа открытой архитектуры, стандартизация основных компьютерных устройств и способов их соединения привели к массовому производству клонов IBM PC, широкому распространению микрокомпьютеров во всем мире. 
 
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. 
 
В следующем пункте будет обращено внимание на развитие компании IBM и, естественно подробности некоторых этапов развития компьютеров.  
 
2. История развития IBM 
 
История компании восходит к концу 19 века, когда немецкий иммигрант Герман Холлерит, работавший в американском Бюро переписи населения, предложил автоматизировать статистический учет иммигрантов с помощью перфорированных карточек. Изобретенная им электрическая машина для обработки данных оказалась удачным образцом, и в 1896 Холлерит основал фирму под названием Tabulating Machine Co. 
 
15 июня 1911 эта компания была объединена с двумя другими фирмами, специализировавшимися на автоматизации обработки статистических данных. Объединенная компания стала называться Computing Tabulating Recording (CTR). Она сумела завоевать свой сектор рынка и через некоторое время в Вашингтоне, Детройте, Торонто и Дейтоне открылись ее филиалы. 
 
В 1914 генеральным менеджером CTR стал Томас Уотсон-старший, с именем которого связаны основные достижения компании в 1920-1940-е годы. К 1919 оборот компании удвоился и достиг 2 млн. долларов. Поскольку машины от CTR нашли сбыт в Европе, Южной Америке, Азии и Австралии, в 1924 CTR была переименована в International Business Machines (IBM). 
 
Великая депрессия 1930-х годов нанесла существенный урон и корпорации IBM. Несмотря на спад производства, Уотсон продолжал финансировать научные разработки, оплачивал вынужденные отпуска сотрудников. В результате к 1935, когда правительству США понадобились системы автоматизированного учета занятости на 26 млн. человек, IBM была готова выполнить этот заказ в кратчайшие сроки. С этого времени корпорация IBM постоянно выполняет заказы на поставку оборудования для правительственных учреждений. В том же 1935 инженеры IBM создали первую электрическую печатную машинку. 
 
Первые электронно-вычислительные машины 
 
В годы Второй мировой войны производственные мощности корпорации были переориентированы на выполнение оборонных заказов. Тем не менее именно в лабораториях IBM совместно с учеными Гарвардского университета (среди них был Говард Эйкен) шла работа над созданием одной из первых электронно-вычислительных машин -- автоматического последовательного управляемого калькулятора (Automatic Sequence Controlled Calculator). Такая машина была собрана в 1944 и получила название «Марк-1». Эта ЭВМ, весившая более пяти тонн, несмотря на невысокую скорость, могла осуществлять довольно сложную последовательность математических вычислений. В 1946 IBM предложила первую коммерческую модель электронно-вычислительной машины -- IBM 603 Multiplier. 
 
В 1952 была выпущена электронно-вычислительная машина IBM 701, использующая электронно-вакуумные лампы. В отличие от электромеханических переключателей, использовавшихся в «Марк-1», электронные лампы в этой машине легко заменялись в случае неисправности, а главное - позволили увеличить скорость вычислений до 17 тыс. операций в секунду. Созданный в 1954 на основе новой технологии компьютер NORC в том же году поступил на вооружение морской артиллерии США. С его помощью производились сложные баллистические вычисления, которые позволяли эффективно управлять огнем береговой артиллерии на сверхдальнем расстоянии. В 1957 годовой оборот корпорации IBM превысил 1 млрд. долларов. 
 
При использовании электронно-вычислительных машин остро встал вопрос о хранении исходных данных и результатов вычислений, и в 1957 была создана машина IBM 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), компьютер с системой хранения результатов вычислений. RAMAC получил широкое распространение в коммерческих фирмах, а в 1960 использовался на зимней Олимпиаде в Скво-Вэлли (США). В том же 1957 инженерами IBM был разработан язык программирования фортран. В 1952 Уотсон-старший, находившийся у руля компании почти 40 лет, уступил место своему сыну Томасу Уотсону-младшему. 
 
С появлением транзисторов ламповые компьютеры морально устарели. В 1959 IBM создала свой первый полностью транзисторный мейнфрейм (большой универсальный компьютер) модели 7090, способный выполнять 229 тыс. операций в секунду. Такие мейнфреймы позволили военно-воздушным силам США создать систему раннего предупреждения о нападении баллистических ракет. В 1964 на основе двух 7090-х мейнфреймов американская авиакомпания SABRE впервые применила автоматизированную систему продажи и бронирования авиабилетов в 65 городах мира. 
 
IBM-совместимые компьютеры 
 
В апреле 1964 году было объявлено о выпуске первых шести программно совместимых моделей семейства IBM System-360 на интегральных схемах. Они имели общий набор периферийных и внешних запоминающих устройств, единую систему стандартных структур данных и команд, отличались друг от друга объемом используемой памяти и производительностью. В центральном процессоре была введена система прерываний, а память строилась по блочному принципу. 
 
Первые образцы компьютеров семейства IBM/360 положили начало ЭВМ третьего поколения. Они поступили к заказчикам во второй половине 1965 году, а к 1970 году было разработано 15 моделей, из которых самая малая (IBM/360-20-10) была примерно в 50 раз дешевле и в 100 раз менее производительна по сравнению с самой большой IBM/360-95. Модульная операционная система OS/360 имела уровни, предназначенные для самых разнообразных конфигураций аппаратной части. Главный разработчик операционной системы OS/360 Фред Брукс сравнил важность ее появления с тем значением, которое имели расщепление атома и запуск спутника. 
 
В разработку семейства с универсальной масштабируемой архитектурой руководство IBM вложило за 4 года 5 млрд. доллларов - сумму, превышающую затраты правительства США на реализацию Манхэттенского проекта и беспрецедентную для частной компании времен 1960-х годов. Этот проект полностью изменил отраслевые стандарты, да и всю компьютерную индустрию, сделав позиции Голубого гиганта на рынках мейнфреймов практически неуязвимыми. Логическая структура System-360 послужила основой для разработки в 1967 году семейства бортовых машин 4Pi и почти десятка систем стратегического назначения. Наиболее знамениты бортовые компьютеры IBM для космических аппаратов Gemini и Apollo, а также машины для систем управления полетами в Хьюстоне. В 1969-1971 годах компьютеры IBM обеспечивали высадку американских астронавтов на Луну, в 1973 IBM выполнил заказ NASA на поставку компьютерного оборудования для программы «Союз-Аполлон». Впоследствии IBM принял участие и в программе полетов космических челноков «Шаттл». 
 
Владельцы System-360 могли в случае необходимости модернизировать оборудование и программное обеспечение по частям, что давало существенную экономию средств. К концу 1960-х годов IBM господствовала на компьютерном рынке, объем сбыта ее продукции превысил 3 млрд. долларов. 
 
В 1971 компания представила гибкий диск, который стал стандартом для хранения данных. В 1973, когда президентом IBM стал Фрэнк Кэри, выпуск компьютеров существенно вырос и увеличился срок их службы. В том же 1973 IBM выпустила систему автоматической считки цены изделий с помощью лазера, предназначенную для универсамов, а также компьютер IBM 3614, с помощью которого клиенты банков начали осуществлять операции по счетам. 
 
В 1980 руководство IBM приняло революционное решение о создании персонального компьютера. При его конструировании был применен принцип открытой архитектуры: его составные части были универсальными, что позволяло модернизировать компьютер по частям. Для уменьшения затрат на создание персонального компьютера IBM использовала разработки других фирм в качестве составных частей для своего детища, в частности, микропроцессор фирмы Intel и программное обеспечение фирмы Microsoft. Появление IBM PC в 1981 породило лавинообразный спрос на персональные компьютеры, которые стали теперь орудием труда людей самых разных профессий. Наряду с этим возник гигантский спрос на программное обеспечение и компьютерное периферийное оборудование. На этой волне возникли сотни новых фирм, занявших свои ниши на компьютерном рынке. 
 
Настоящее и будущее IBM 
 
Несмотря на огромное значение рынка персональных компьютеров, интересы IBM простираются гораздо шире. Традиционно сильны позиции корпорации в производстве мэйнфреймов. В 1995 IBM получила престижный заказ американского правительства на создание самого мощного в мире суперкомпьютера для Ливерморской лаборатории - центра ядерных исследований в США. В 1996-97 детище IBM -- шахматный компьютер Deep Blue вступил в единоборство с чемпионом мира по шахматам Гарри Каспаровым. IBM выпускает также собственные микропроцессоры, а ее операционная система OS/2 применяется в каждом третьем банке США. 
 
Лидирующие позиции компания IBM занимает и в области проектирования и производства серверов. Модель IBM eServer iSeries 400 (AS/400) -- наиболее популярный в мире сервер бизнес-приложений. На сегодняшний день в 150 странах работают более 700 тысяч систем IBM iSeries 400 (AS/400). Система IBM iSeries 400 обладает уникальными возможностями масштабирования. Младшие модели серверов предназначены для нужд небольших компаний и работают на одном процессоре. Старшие, более мощные модели, построены на 64-х битной технологии. Они могут наращиваться до 32-х процессоров и обслуживать крупные организации. 
 
Исследования ученых в научных лабораториях IBM выходят далеко за рамки чисто коммерческих интересов и имеют значение для всей мировой науки. В 1986 сотрудники IBM Г. Бинниг и Г. Рорер были удостоены Нобелевской премии по физике за создание растрового туннельного микроскопа, а в 1987 Нобелевскими лауреатами также по физике стали сотрудники IBM Й. Г. Беднорц и К. А. Мюллер за открытие новых сверхпроводящих материалов. IBM занимает первое место среди компаний США по количеству полученных патентов на изобретения. В 1996 IBM запатентовала 1867 изобретений. На научные исследования корпорация тратит около 5 млрд. долларов в год. 
 
В 1993 новый председатель совета директоров Луис Герстнер избрал в качестве нового стратегического направления корпорации создание сетевого компьютера и развитие сетевых технологий. Первый образец такого компьютера появился в 1996, а 31 декабря того же года IBM, Mastercard и Датская платежная система объявили о первой транзакции (платеже) через Internet с использованием протокола SET. Ближайшими своими задачами IBM видит создание надежных систем для электронного бизнеса. IBM принадлежит 95% рынка программного обеспечения для работы банкоматов. Являясь самым крупным провайдером услуг Интернет, компания обслуживает более 30 тыс. корпоративных клиентов в 850 городах в более чем 100 странах мира. 
 
Доходы IBM в 1999 превысили 87 млрд. долларов. Чистая прибыль компании составила 7,7 млрд. долларов. В 1999 штат сотрудников компании насчитывал около 300 тыс. человек. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Министерство  образования и науки РК

Карагандинский  государственный университет им. Е.А.Букетова

Математический  факультет

Кафедра методики преподавания математики и информатики 
 
 
 
 
 

Реферат

История развития ЭВМ 
 
 
 
 

Выполнил: Валиахметова Р.Ф.

студент группы РАФ-12

факультеты  иностранных языков

Проверил: старший  преподаватель

Кафедры МПМиИ Григорьева Т.С 
 
 
 

Караганда - 2011