Классификация и тенденции развития ЭВМ

Автор: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2011 в 12:12, курсовая работа

Краткое описание

Основными задачами при раскрытии темы теоретической части явились: выяснить какие разновидности ЭВМ существуют и в каких обычно сферах их применяют.
Для полного освещения тематики теоретическая часть раскрывает следующие вопросы:
1. Признаки и классификации вычислительных машин
2. История создания ЭВМ
3. Тенденции развития вычислительных машин.

Оглавление

Введение……………………………………………………………...…...3
История создания ЭВМ……………………………………………….4
2.1. Понятие архитектуры ЭВМ…………………………………………7
2.2. Классификация ЭВМ………………………………………….........10
2.3. Основные характеристики вычислительной техники……….…...16
2.4. Поколения ЭВМ……………………………………………….…....20
2.4.1. Первое поколение…………………………………………….…..20
2.4.2. Второе поколение……………………………………………...…21
2.4.3. Третье поколение…………………………………………….…...22
2.4.4. Четвертое поколение…………………………………………..…23
2.4.5. Пятое поколение……………………………………………….....24
2.4.6.Шестое поколение………..……………………………………….25
3. Современные персональные компьютеры……………………….....26
4. Перспективы развития вычислительных средств…………………..31
Заключение……………………………………………………………....35
Список литературы…………………………………………………..…36

Файлы: 1 файл

курсовая по информатике.docx

— 401.23 Кб (Скачать)

    Стив  Возняк (будущий «отец» компьютеров  Apple) собрал свой первый компьютер  в 1972 году из деталей, забракованных  местным производителем полупроводников  в городе Беркли, штат Калифорния. Стив назвал свое изобретение  Cream Soda Computer, поскольку пил именно  этот напиток во время сборки  аппарата. В начале 1976 года Стив  Возняк, работая в Hewlett-Packard, предложил  свой компьютер Apple руководству  HP, но не нашел поддержки. В  Hewlett-Packard победил другой проект  – HP-85, основанный на идее совмещения компьютера и калькулятора. Тогда 1 апреля 1976 года два Стива – Возняк и Джобс – полушутя-полусерьезно зарегистрировали Apple Computer Company. И уже в июле предложили магазинам компьютер Apple-1 по цене $666,66.

    Apple-1 стал пользоваться спросом. Его  успех был вызван простотой  операционной системы. Прежде  ПК управлялись через "командную  строку", и пользователь, для того  чтобы ставить задачи компьютеру, должен был быть хоть немного  программистом. Создание же "мышки"  и графически удобного интерфейса  сделало ПК доступным для "чайников" и во многом определило успех  Apple-1.

    Фирма  IBM обратила внимание на персональные  компьютеры, когда рынок "вырос  из пеленок". К 1980 году только  в США уже было продано более  миллиона ПК, и маркетологи предсказывали  взрывообразный рост спроса. Свои  модели представили десятки компаний. Компьютеры при всей внешней  схожести отличались большим  разнообразием и были несовместимы  друг с другом. Каждый производитель  разрабатывал собственную архитектуру  ПК. Считалось, что наиболее перспективной  архитектурой обладает компьютер  PDP-11, разработанный компанией DEC. Технические решения этой компании  легли в основу первых отечественных  компьютеров «Электроника». 

    Однако, в конце 1980 года совет директоров IBM принял решение создать "машину, которая нужна людям". Стратегическим  партнером в качестве поставщика  процессоров была выбрана Intel. Команда разработчиков IBM PC заключила  союз и с недоучившимся студентом  Гарвардского университета Биллом  Гейтсом. На существовавшие тогда  ПК ставилась популярная операционная  система CP/M, созданная компанией  Digital Research, или система UCSD компании Softech. Однако эти операционные  системы стоили $450 и $550 соответственно, а Гейтс за свою PC-DOS брал всего  лишь $40. IBM сделала выбор в пользу  дешевизны. 

    12 августа  1981 года IBM представила свой ПК, который  был спроектирован не хуже, чем  изделия тогдашних лидеров рынка  – Commodore PET, Atari, Radio Shack и Apple.

    IBM пошла  на неожиданный шаг. Решив утвердить  свою архитектуру в качестве  стандарта, она открыла техническую  документацию. Теперь каждый производитель  ПК мог приобрести лицензию  у IBM и собирать подобные компьютеры, а производители микропроцессоров  – изготавливать элементы для  них. IBM рассчитывала «перетянуть  одеяло» на себя, уничтожив стандарты  конкурентов. Так и произошло.  Сохранить собственную архитектуру  смогла только Apple: она нашла свою  нишу в сферах графического  дизайна и образования. Все  остальные производители либо  разорились, либо приняли стандарт IBM.

    Весной 1983 г. фирма IBM выпускает модель PC XT с жестким диском, а также  объявляет о создании нового  поколения микропроцессоров - 80286. Новый  компьютер IBM PC AT (Advanced Technologies), построенный  на основе МП 80286, быстро завоевал  весь мир и несколько лет  оставался наиболее популярным.

    Первые 32-разрядные микропроцессоры появились  на мировом рынке в 1983-1984 гг., но их широкое использование  в высокопроизводительных ПК  началось с 1985 г. после выпуска  фирмами Intel и Motorola микропроцессоров 80386 и М68020 с.оответственно. Эти БИС открыли новое микропроцессорное поколение, реализующее обработку данных на уровне "больших" ЭВМ.

    В  1989 г. был начат выпуск более  мощного МП 80486 с быстродействием  более 50 млн. операций в секунду.  В марте 1993 г. фирма Intel продолжает  ряд 80х86 выпуском микропроцессора  Р5 "Pentium" с 64-разрядной архитектурой. Потом были "Pentium 2", "Pentium 3". В 2006 г. самым популярным МП являлся "Pentium 4" с технологией НТ, позволяющей обрабатывать информацию по 2-м параллельным потокам. Т.е. получать как бы два процессора.

    Тактовые  частоты современных ПК превышают 3 ГГц , объемы ОЗУ свыше 4 ГБ. Емкость накопителей на жестких дисках измеряется уже в терабайтах. Вычислительные мощности ПК просто колоссальны (хотя и остаются еще недостаточными для решения многих прикладных задач).

    Кроме  стационарных (так называемых, настольных) ПК широкое распространение получили  сегодня переносные ПК - nootbook, карманные  ПК (КПК) и мобильные ПК - смартфоны,  объединяющие функции ПК и  телефона. Появляются мобильные  мультимедийные коммуникаторы iPhone.

Рис. 46

   Системный  блок 

  1. материнская плата с адаптерами HDD, FDD, CD/DVD-ROM, шины, порты, микросхема BIOS, таймер
  • центральный процессор
  • линейки ОЗУ
  • видео-карта (может быть интегрированна в материнскую плату)
  • аудиo-карта (может быть интегрированна в материнскую плату)
  • сетевая карта (может быть интегрированна в материнскую плату)
  1. Накопители на жестких и гибких магнитных дисках
  1. Приводы CD- и DVD-ROM
  2. Блок питания
  3. Корпус

Ну, и конечно  же, компьютер нельзя представить  без программного обеспечения. Как  архитектура IBM PC стала стандартом для  аппаратной части ПК, так и продукция  фирмы MicroSoft (Билл Гейтс) стала эталоном для программ. Особенно популярны  ее операционные системы Windows и офисные  приложения MS-Office.

 

 

  1. Перспективы развития вычислительных средств

Появление новых поколений ЭВМ обусловлено  расширением сферы их применения, требующей более производительной, дешевой и надежной вычислительной техники. В настоящее время стремление к реализации новых потребительских  свойств ЭВМ стимулирует работы по созданию машин пятого и последующего поколений. Вычислительные средства пятого поколения, кроме более высокой  производительности и надежности при  более низкой стоимости, обеспечиваемых новейшими электронными технологиями, должны удовлетворять качественно  новым функциональным требованиям:

    • работать с базами знаний в различных предметных областях и организовывать на их основе системы искусственного интеллекта;

    • обеспечивать простоту применения ЭВМ путем реализации эффективных систем ввода-вывода информации голосом, диалоговой обработки информации с использованием естественных языков, устройств распознавания речи и  изображения;

    • упрощать процесс создания программных средств  путем автоматизации синтеза  программ.

 

В настоящее  время существует ЭВМ пятого поколения традиционной (неймановской) архитектуры, так же создано и апробацировано перспективные архитектуры и схемотехнические решения. На формальном и прикладном уровнях исследованы архитектуры на основе параллельных абстрактных вычислителей (матричные и клеточные процессоры, систолические структуры, однородные вычислительные структуры, нейронные сети и др.) Развиты вычислительные техники с высоким параллелизмом во многом определяется элементной базой, степенью развития параллельного программного обеспечения и методологией распараллеливания алгоритмов решаемых задач.

Проблема  создания эффективных систем параллельного  программирования, ориентированных  на высокоуровневое распараллеливание  алгоритмов вычислений и обработки  данных, представляется достаточно сложной  и предполагает дифференцированный подход с учетом сложности распараллеливания  и необходимости синхронизации  процессов во времени.

Наряду  с развитием архитектурных и  системотехнических решений ведутся  работы по совершенствованию технологий производства интегральных схем и по созданию принципиально новых элементных баз, основанных на оптоэлектронных  и оптических принципах.

В плане  создания принципиально новых архитектур вычислительных средств большое  внимание уделяется проектам нейрокомпьютеров, базирующихся на понятии нейронной  сети (структуры на формальных нейронах), моделирующей основные свойства реальных нейронов. В случае применения био- или опто-элементов могут быть созданы соответственно биологические  или оптические нейрокомпыотеры. Многие исследователи считают, что в  следующем веке нейрокомпьютсры  в значительной степени вытеснят современные ЭВМ, используемые для  решения трудноформализуемых задач. Последние достижения в микроэлектронике и разработка элементной базы на основе биотехнологий дают возможность  прогнозировать создание биокомпыотеров.

Важным  направлением развития вычислительных средств пятого и последующих поколений является интеллектуализация ЭВМ, связанная с наделением ее элементами интеллекта, интеллектуализацией интерфейса с пользователем и др. Работа в данном направлении, затрагивая, в первую очередь, программное обеспечение, потребует и создания ЭВМ определенной архитектуры, используемых в системах управления базами знаний, — компьютеров баз знаний, а так же других подклассов ЭВМ. При этом ЭВМ должна обладать способностью к обучению, производить ассоциативную обработку информации и вести интеллектуальный диалог при решении конкретных задач.

Хочу  отметить, что ряд названных вопросов реализован в перспективных ЭВМ пятого поколения либо находится в стадии технической проработки, другие — в стадии теоретических исследований и поисков.

7Однако имеются и не столь радужные перспективы развития нашей цивилизации в новом XXI веке. Так, например, ведущий специалист в области высоких технологий, он же глава одной из влиятельнейших компьютерных фирм Sun Micrisystem Inc. Билл Джой утверждает, что "безудержное развитие научного процесса уже в середине XXI способно привести человечество к гибели". По его мнению, три современных научных направления - робототехника, генная инженерия, и нанотехнология - создают угрозу существования человека на  Земле. Сегодня эти технологии предлагают нам в будущем неограниченные возможности: техника - комфорт, генетика - бессмертие, нанотехнология - полное материальное и продовольственное изобилие. Но вместе с тем эти же технологии  таят в себе и реальную угрозу, потому что развиваются бесконтрольно и с неимоверной скоростью. Б.Джой пишет: "В отличие от опасных технологий прошлого, когда массовые разрушения и гибель людей были результатом действия целых государств, в XXI веке такие проблемы могут создать экстремисты - одиночки, поскольку само знание будет их разрушительной технологией. Кроме того, развитием новых научных направлений занимается теперь коммерческий сектор, а его труднее контролировать, чем военных, которые служат государству". Б. Джой утверждает, что в первой половине XXI века уже не будет действовать закон Гордона Мура[5], т.к. достижения в молекулярной электронике позволит заменить транзисторы на атомы и молекулы. Это приведет к тому, что уже в 2030 г. появится ЭВМ в миллионы раз превышающая по производительности современные машины. На их основе будут созданы "думающие роботы", способные самосовершенствоваться. Это значит, что уже к концу первой половины XXI века человек, как работник, станет ненужным. По мере саморазвития роботы будут принимать такие решения, что люди окажутся не способными их осмыслить. Это приведет к полной зависимости их от "железяк". Даже, если сохранится контроль над развитием роботов, то человечество поделится на два лагеря: большинство, владеющее большей частью собственных ПЭВМ и элиту, управляющую глобальными информационными системами. А так как необходимость в человеческой работе отпадет, то огромное количество людей станет балластом планеты. Поэтому элита будет безжалостно уничтожать излишки людей. Если даже элита будет гуманна, то она будет вынуждена прибегнуть к методам психического и биологического воздействия, чтобы регулировать процесс рождаемости.

 

Заключение.

В ходе написания работы я ответила на поставленные мною вопросы. А так же в ходе изучения использованной мной литературы я пришла к итогу:

ЭВМ V поколения получили широкого распространения благодаря своей специфики, но потребности людей растут, и прогресс не стоит на месте и требует новых технологий. Это явилось стимулом для разработки ЭВМ VI поколения, при разработки которых ставились совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ I - V поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основными задачами разработчиков ЭВМ VI – создание электронных и оптоэлектронных компьютеров с массовым параллелизмом, нейронной структурой, с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем. ЭВМ будет помощником человеку во всех областях.

В общем круг деятельности людей растёт и он требует расширение возможностей ЭВМ, для того, чтобы облегчить людям жизнь, но кто знает к чему это стремление приведёт.

 
 

 

Список  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.”
  3. Каймин В.А. Информатика: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2000. - 232 с. - (Серия "Высшее образование")
  4. Кушниренко А.Г., учебник:  информатика. http://www.chibl.ru
  5. Уильман С. Берроуз, « электронная революция». http://www.chibl.ru
  6. Учебник по информатике. http://solidbase.karelia.ru
  7. Архитектура персонального компьютера.  http://www.tspu.tula.ru

Информация о работе Классификация и тенденции развития ЭВМ