Historie výpočetního hardwaru (1960 - současnost) - History of computing hardware (1960s–present)

Historie výpočtů
Hardware
Software
Počítačová věda
Moderní koncepty
Podle země
Časová osa výpočtu
Glosář počítačové vědy
  • Kategorie Kategorie

The historie výpočetního hardwaru počínaje rokem 1960 se vyznačuje převodem z elektronka na pevné skupenství zařízení jako tranzistory a pak integrovaný obvod (IC) čipy. V roce 1959 byly diskrétní tranzistory považovány za dostatečně spolehlivé a hospodárné, než aby vyráběly další vakuové elektronky nekonkurenceschopný. Polovodič oxidu kovu (MOS) rozsáhlá integrace (LSI) technologie následně vedla k vývoji polovodičová paměť v polovině-k-pozdní 1960 a pak mikroprocesor na začátku 70. let. To vedlo k primárnímu paměť počítače vzdaluje se od paměť s magnetickým jádrem zařízení na polovodičovou statickou a dynamickou polovodičovou paměť, což výrazně snížilo náklady, velikost a spotřebu energie počítačů. Tyto pokroky vedly k miniaturizaci osobní počítač (PC) v 70. letech, počínaje domácí počítače a stolní počítače, následován notebooky a pak mobilní počítače během příštích několika desetiletí.

Druhá generace

Viz také: Seznam tranzistorových počítačů a Tranzistorový počítač

Pro účely tohoto článku se termín „druhá generace“ vztahuje na počítače používající diskrétní tranzistory, i když je dodavatelé označovali jako „třetí generaci“. V roce 1960 transistorizované počítače nahradily vakuové elektronky a nabídly nižší náklady, vyšší rychlosti a sníženou spotřebu energie. Na trhu dominovaly IBM a sedm trpaslíků

ačkoli některé menší společnosti významně přispěly. Také ke konci druhé generace Digital Equipment Corporation (DEC) byl vážným uchazečem na trhu malých a středních strojů.

Počítače druhé generace byly většinou postavové desítkové počítače, velikost znaménka desítkové počítače s 10místným slovem, velikost znaménka binární počítače a doplněk binární počítače, ačkoli např. Philco, RCA, Honeywell, měly některé počítače, které byly znakovými binárními počítači, a např. Digital Equipment Corporation (DEC), Philco, měl doplněk dvou počítače. S příchodem IBM Systém / 360, doplněk dvou se stal normou pro nové produktové řady.

Nejběžnější velikosti slov pro binární sálové počítače byly 36 a 48, ačkoli vstupní úroveň a střední třídy používaly menší slova, např. 12 bitů, 18 bitů, 24 bitů, 30 bitů. Všechny stroje kromě těch nejmenších měly asynchronní I / O kanály a přerušení. Typicky binární počítače s velikostí slova až 36 bitů měly jednu instrukci na slovo, binární počítače se 48 bitů na slovo měly dvě instrukce na slovo a 60bitové stroje CDC mohly mít dvě, tři nebo čtyři instrukce na slovo, v závislosti na instruktážní mix; Burroughovi B5000, B6500 / B7500 a linky B8500 jsou významné výjimky.

Počítače první generace s datovými kanály (I / O kanály) měly základní rozhraní DMA ke kabelovému kanálu. Druhá generace viděla oba jednodušší, např. Kanály na Řada CDC 6000 neměl DMA a sofistikovanější designy, např. 7909 na IBM 7090 měl omezený výpočetní, podmíněný systém větvení a přerušení.

V roce 1960 jádro byla dominantní paměťová technologie, i když stále existovaly některé nové stroje využívající bicí a zpožďovací linky během šedesátých let.Tenký magnetický film a Rodova paměť byly použity na některých strojích druhé generace, ale pokroky v základní technologii je udržovaly na specializovaných přehrávačích, dokud polovodičová paměť nevyměnila jádro i tenký film.

V první generaci měly slovně orientované počítače obvykle jediný akumulátor a rozšíření, označované jako např. registr horního a dolního akumulátoru, akumulátoru a multiplikátoru kvocientu (MQ). Ve druhé generaci se stalo běžným, že počítače měly více adresovatelných akumulátorů. Na některých počítačích, např. PDP-6, stejné registry sloužily jako akumulátory a rejstříky rejstříků, což z nich dělá časný příklad univerzální registry.

Ve druhé generaci došlo ke značnému vývoji nových režimy adres, včetně zkráceného adresování např. na Philco TRANSAC S-2000, UNIVAC III a automatické zvyšování rejstříku indexů např. na RCA 601, UNIVAC 1107, GE 635. Ačkoli rejstříky rejstříků byly představeny v první generaci pod názvem B-linie, jejich použití se stalo mnohem častější u druhé generace. Podobně, nepřímé adresování se staly běžnějšími ve druhé generaci, a to buď ve spojení s rejstříky indexů, nebo místo nich. Zatímco počítače první generace měly obvykle malý počet indexových registrů nebo žádný, několik řádků počítačů druhé generace mělo počet indexových registrů, např. Atlas, Bendix G-20, IBM 7070.

První generace propagovala použití speciálních zařízení pro volání podprogramů, např. TSX na IBM 709. Ve druhé generaci byla taková zařízení všudypřítomná. V níže uvedených popisech je NSI další sekvenční instrukcí, zpáteční adresou. Některé příklady jsou:

Automaticky zaznamenávat NSI do registru pro všechny nebo nejúspěšnější pokyny větve
Registr skokové adresy (JA) na Philco TRANSAC S-2000
Registry Sequence History (SH) a Cosequence History (CSH) na Honeywell 800
Registr B na IBM 1401 s funkcí indexování
Automaticky zaznamenávat NSI na standardní paměťové místo po všech nebo nejúspěšnějších větvích
Uložte umístění P ​​(STP) na RCA 301 a RCA 501
Zavolejte pokyny, které uloží NSI do prvního slova podprogramu
Return Jump (RJ) na UNIVAC 1107
Zpět na skok (RJ) CDC 3600 a Řada CDC 6000
Volejte pokyny, které ukládají NSI do implicitního nebo explicitního registru
Pobočka a umístění načtení v indexovém slově (BLX) na internetu IBM 7070
Přenos a Setx Xn (TSXn) na internetu Řada GE-600
Pobočka a propojení (BAL) na internetu IBM System / 360
Volejte instrukce, které používají indexový registr jako ukazatel ukazatele zásobníku a odesílají informace o návratu do zásobníku
Stiskněte skok (PUSHJ) na DEC PDP-6
Implicitní volání s informacemi o vrácení vloženými do zásobníku
Deskriptory programů na Burroughse Linka B5000
Deskriptory programů na Burroughs Linka B6500

Druhá generace představila funkce určené k podpoře multiprogramování a víceprocesorový konfigurace, včetně režimu master / slave (supervizor / problém), klíče ochrany úložiště, mezní registry, ochrana spojená s překladem adres a atomové instrukce.

Třetí generace

Viz také: Seznam počítačů rané třetí generace

Hromadný nárůst používání počítačů zrychlil s počítači „třetí generace“ počínaje rokem 1966 na komerčním trhu. Ty se obecně spoléhaly na časné (tranzistor sub-1000) integrovaný obvod technologie. Třetí generace končí s mikroprocesor - na základě 4. generace.

V roce 1958 Jack Kilby na Texas Instruments vynalezl hybridní integrovaný obvod (hybridní IC),[1] který měl připojení externího drátu, což ztěžovalo hromadnou výrobu.[2] V roce 1959 Robert Noyce na Fairchild Semiconductor vynalezl monolitický integrovaný obvod (IC) čip.[3][2] Byl vyroben z křemík, zatímco Kilbyho čip byl vyroben z germanium. Tento základ pro Noyceův monolitický IC byl Fairchildův rovinný proces, který umožňoval uspořádání integrovaných obvodů za použití stejných principů jako u tištěné obvody. Rovinný proces vyvinul Noyceův kolega Jean Hoerni počátkem roku 1959, na základě křemíku povrchová pasivace a tepelná oxidace procesy vyvinuté Mohamed M. Atalla na Bell Labs na konci 50. let.[4][5][6]

Počítače využívající IC čipy se začaly objevovat počátkem 60. let. Například 1961 Semiconductor Network Computer (Molecular Electronic Computer, Mol-E-Com),[7][8][9] první monolitický integrovaný obvod[10][11][12] počítač pro všeobecné účely (postavený pro demonstrační účely, naprogramovaný tak, aby simuloval stolní kalkulačku) byl sestaven uživatelem Texas Instruments pro Americké letectvo.[13][14][15]

Některá z jejich raných použití byla v vestavěné systémy, zejména používá NASA pro Naváděcí počítač Apollo, armádou v LGM-30 Minuteman mezikontinentální balistická raketa, palubní počítač Honeywell ALERT,[16][17] a v Centrální letecký datový počítač slouží k řízení letu v Americké námořnictvo je F-14A Tomcat stíhačka.

Časné komerční využití bylo v roce 1965 SDS 92.[18][19] IBM nejprve použila integrované obvody v počítačích pro logiku systému System / 360 Model 85 dodaného v roce 1969 a poté ve svém Systém / 370 která začala dodávat v roce 1971.

Integrovaný obvod umožnil vývoj mnohem menších počítačů. The minipočítač byla významnou inovací v 60. a 70. letech. Přinášelo výpočetní výkon více lidem, a to nejen pohodlnější fyzickou velikostí, ale také rozšířením pole prodejce počítačů. Digital Equipment Corporation se stala populární počítačovou společností číslo dvě za IBM s jejich populární PDP a VAX počítačové systémy. Menší a cenově dostupný hardware také přinesl vývoj důležitých nových operační systémy jako Unix.

1969 Data General Nova.

V listopadu 1966 Hewlett Packard představil 2116A[20][21] minipočítač, jeden z prvních komerčních 16bitových počítačů. Používal CTµL (doplňkový tranzistor MicroLogic)[22] v integrovaných obvodech od Fairchild Semiconductor. Hewlett-Packard následoval toto s podobnými 16bitovými počítači, jako je 2115A v roce 1967,[23] 2114A v roce 1968,[24] a další.

V roce 1969 Obecné údaje představil Nova a dodáno celkem 50 000 po 8 000 $. Popularita 16bitových počítačů, jako je řada Hewlett-Packard 21xx a Data General Nova, vedla k slovo délky, které byly násobkem 8-bit byte. Nova byla první, kdo zaměstnal střední integrace (MSI) obvody od Fairchild Semiconductor s následnými modely využívajícími integrované obvody ve velkém měřítku (LSI). Pozoruhodné bylo také to, že celá centrální procesor byl obsažen na jednom 15 palci tištěný spoj.

Velké sálové počítače používaly integrované obvody ke zvýšení úložných a zpracovatelských schopností. 1965 IBM System / 360 sálový počítač rodině se někdy říká počítače třetí generace; jejich logika však spočívala primárně z SLT hybridní obvody, které obsahovaly diskrétní tranzistory a diody propojené na substrátu s tištěnými dráty a tištěnými pasivními součástmi; S / 360 M85 a M91 pro některé ze svých obvodů používaly integrované obvody. IBM z roku 1971 Systém / 370 používá integrované obvody pro svou logiku.

V roce 1971 se Illiac IV superpočítač byl nejrychlejším počítačem na světě a využíval zhruba čtvrt milionu malých počítačů ECL integrované obvody logické brány, které tvoří šedesát čtyři paralelních datových procesorů.[25]

Počítače třetí generace byly nabízeny až do 90. let; například IBM ES9000 9X2 oznámená v dubnu 1994[26] použilo 5 960 ECL čipů k výrobě 10cestného procesoru.[27] Mezi další počítače třetí generace nabízené v 90. letech patřily DEC VAX 9000 (1989), postavený z hradlových polí ECL a vlastních čipů,[28] a Cray T90 (1995).

Čtvrtá generace

Třetí generace minipočítače byly v podstatě zmenšené verze sálové počítače zatímco počátky čtvrté generace jsou zásadně odlišné.[je zapotřebí objasnění ] Základem čtvrté generace je mikroprocesor, počítačový procesor obsažený v jednom rozsáhlá integrace (LSI) Integrovaný obvod MOS čip.[29]

Počítače založené na mikroprocesorech byly původně velmi omezené svou výpočetní schopností a rychlostí a v žádném případě nebyly pokusem o zmenšení velikosti minipočítače. Oslovovali úplně jiný trh.

Od sedmdesátých let vzrostl procesní výkon a úložné kapacity k nepoznání, ale základní technologie zůstala v zásadě stejná jako u rozsáhlé integrace (LSI) nebo velmi rozsáhlá integrace (VLSI) mikročipy, takže se obecně předpokládá, že většina dnešních počítačů stále patří ke čtvrté generaci.

Polovodičová paměť

Hlavní článek: Polovodičová paměť

The MOSFET (tranzistor s efektem pole-oxid-polovodičový polní tranzistor nebo tranzistor MOS) vynalezl Mohamed M. Atalla a Dawon Kahng na Bell Labs v roce 1959.[30] Kromě zpracování dat umožnil MOSFET praktické využití tranzistorů MOS jako paměťová buňka paměťové prvky, funkce dříve obsluhovaná magnetická jádra. Polovodičová paměť, také známý jako Paměť MOS, bylo levnější a spotřebovalo méně energie než paměť s magnetickým jádrem.[31] MOS paměť s náhodným přístupem (RAM) ve formě statická RAM (SRAM), vyvinul John Schmidt v Fairchild Semiconductor v roce 1964.[31][32] V roce 1966 Robert Dennard na IBM Thomas J. Watson Research Center vyvinutý MOS dynamická RAM (DOUŠEK).[33] V roce 1967 Dawon Kahng a Simon Sze v Bell Labs vyvinuli MOSFET s plovoucí bránou, základ pro MOS energeticky nezávislá paměť jako EPROM, EEPROM a flash paměť.[34][35][36]

Mikroprocesory

1971: Intel 4004.

Základní stavební kámen každého mikroprocesor je tranzistor s efektem pole oxidu kovu a polovodiče (MOSFET nebo MOS tranzistor).[37] Mikroprocesor má původ v Integrovaný obvod MOS Čip (MOS IC).[29] MOS IC byl poprvé navržen Mohamed M. Atalla na Bell Labs v roce 1960,[38] a pak vymyslel Fred Heiman a Steven Hofstein v RCA v roce 1962.[39] Kvůli rychlému MOSFET škálování, Čipy MOS IC se rychle zvyšovaly ve složitosti rychlostí předpovídanou Moorův zákon, vedoucí k rozsáhlá integrace (LSI) se stovkami tranzistorů na jednom čipu MOS do konce 60. let. Aplikace čipů MOS LSI na výpočetní byl základem pro první mikroprocesory, protože inženýři začali uznávat, že je to kompletní procesor počítače mohou být obsaženy na jediném čipu MOS LSI.[29]

Nejstarší vícečipové mikroprocesory byly Čtyřfázové systémy AL-1 v roce 1969 a Garrett AiResearch MP944 v roce 1970, každý používal několik čipů MOS LSI.[29] 15. listopadu 1971 společnost Intel vydala první jednočipový mikroprocesor na světě, The 4004 na jednom čipu MOS LSI. Jeho vývoj vedl Federico Faggin, použitím křemíková brána Technologie MOS, spolu s Ted Hoff, Stanley Mazor a Masatoshi Shima.[40] Byl vyvinut pro japonskou kalkulační společnost s názvem Busicom jako alternativa k drátovým obvodům, ale kolem něj byly vyvinuty počítače, přičemž většinu svých zpracovatelských schopností zajišťoval jeden malý mikroprocesorový čip. The dynamický RAM Čip (DRAM) byl založen na MOS DRAM paměťová buňka vyvinutý uživatelem Robert Dennard IBM, nabízející kilobity paměti na jednom čipu. Intel spojil čip RAM s mikroprocesorem, což umožnilo počítačům čtvrté generace být menší a rychlejší než předchozí počítače. 4004 byl schopný pouze 60 000 instrukcí za sekundu, ale jeho nástupci přinášeli do počítačů stále rostoucí rychlost a výkon, včetně Intel 8008, 8080 (používaný v mnoha počítačích využívajících CP / M operační systém ) a rodina 8086/8088. (Osobní počítač IBM a kompatibilní počítače používají procesory, které jsou stále zpětně kompatibilní s 8086.) Ostatní výrobci také vyráběli mikroprocesory, které byly v mikropočítačích široce používány.

Následující tabulka ukazuje časovou osu významného vývoje mikroprocesoru.

RokMikroprocesory
1971Intel 4004
1972Fairchild PPS-25; Intel 8008; Rockwell PPS-4
1973Burroughs Mini-D; Národní IMP-16; NEC µCOM
1974Obecný nástroj CP1600; Intel 4040, 8080; Mostek 5065; Motorola 6800; Národní IMP-4, IMP-8, ISP-8A / 500, TEMPO; Texas Instruments TMS 1000; Toshiba TLCS-12
1975Fairchild F8; Hewlett Packard BPC; Intersil 6100; Technologie MOS 6502; RCA CDP 1801; Rockwell PPS-8; Signetics 2650; Western Digital MCP-1600
1976RCA CDP 1802; Signetics 8X300; Texas Instruments TMS9900; Zilog Z-80
1977Intel 8085
1978Intel 8086; Motorola 6801, 6809
1979Intel 8088; Motorola 68000; Zilog Z8000
1980National Semi 16032; Intel 8087
1981DEC T-11; Harris 6120; IBM ROMP
1982Hewlett Packard SOUSTŘEDIT SE; Intel 80186, 80188, 80286; PROSINEC J-11; Berkeley RISC-I
1983Stanford MIPS; Berkeley RISC-II
1984Motorola 68020; National Semi 32032; NEC V20
1985DEC MicroVAX 78032/78132; Harris Novix; Intel 80386; MIPS R2000
1986NEC V60; slunce SPARC MB86900 / 86910; Zilog Z80000
1987Žalud ARM2; DEC CVAX 78034; Hitachi Gmicro / 200; Motorola 68030; NEC V70
1988Intel 80386SX, i960; MIPS R3000
1989DEC VAX DC520 Rigel; Intel 80486, i860
1990IBM POWER1; Motorola 68040
1991DEC NVAX; IBM RSC; MIPS R4000
1992DEC Alfa 21064; Hewlett Packard PA-7100; slunce microSPARC I
1993IBM POWER2, PowerPC 601; Intel Pentium; Hitachi SuperH
1994DEC Alfa 21064A; Hewlett Packard PA-7100LC PA-7200; IBM PowerPC 603, PowerPC 604, ESA / 390 G1; Motorola 68060; QED R4600; NEC V850
1995DEC Alpha 21164; Počítač HAL SPARC64; Intel Pentium Pro; Sun UltraSPARC; IBM ESA / 390 G2
1996AMD K5; DEC Alfa 21164A; Počítač HAL SPARC64 II; Hewlett Packard PA-8000; IBM P2SC, ESA / 390 G3; MTI R10000; QED R5000
1997AMD K6; IBM PowerPC 620, PowerPC 750, RS64, ESA / 390 G4; Intel Pentium II; Sun UltraSPARC II
1998DEC Alpha 21264; Počítač HAL SPARC64 III; Hewlett Packard PA-8500; IBM POWER3, RS64-II, ESA / 390 G5; QED RM7000; SGI MIPS R12000
1999AMD Athlon; IBM RS64-III; Intel Pentium III; Motorola PowerPC 7400
2000AMD Athlon XP, Durone; Fujitsu SPARC64 IV; IBM RS64-IV, z900; Intel Pentium 4
2001IBM POWER4; Intel Itanium; Motorola PowerPC 7450; SGI MIPS R14000; slunce UltraSPARC III
2002Fujitsu SPARC64 V; Intel Itanium 2
2003AMD Opteron, Athlon 64; IBM PowerPC 970; Intel Pentium M
2004IBM SÍLA5, PowerPC BGL
2005AMD Athlon 64 X2, Opteron Athény; IBM PowerPC 970MP, Xenon; Intel Pentium D; slunce UltraSPARC IV, UltraSPARC T1
2006IBM Buňka / BE, z9; Intel Core 2, Core Duo, Itanium Montecito
2007AMD Opteron Barcelona; Fujitsu SPARC64 VI; IBM SÍLA6, PowerPC BGP; slunce UltraSPARC T2; Tilera TILE64
2008AMD Opteron Shanghai, Phenom; Fujitsu SPARC64 VII; IBM PowerXCell 8i, z10; Intel Atom, Jádro i7; Tilera TILEPro64
2009AMD Opteron Istanbul, Phenom II
2010AMD Opteron Magny-cours; Fujitsu SPARC64 VII +; IBM SÍLA7, z196; Intel Itanium Tukwila, Westmere, Nehalem-EX; slunce SPARC T3
2011Buldozer AMD FX, Interlagos, Llano; Fujitsu SPARC64 VIIIfx; Freescale PowerPC e6500; Intel Sandy Bridge, Xeon E7; Věštec SPARC T4
2012Fujitsu SPARC64 IXfx; IBM POWER7 +, zEC12; Intel Itanium Poulson
2013Fujitsu SPARC64 X; Intel Haswell; Věštec SPARC T5
2014IBM SÍLA8
2015IBM z13
2017IBM SÍLA9, z14; AMD Ryzen

Superpočítače

Hlavní článek: Historie superpočítače
1976: Cray-1 superpočítač.

Mocný superpočítače éry byly na druhém konci výpočetního spektra z mikropočítače a také použili technologii integrovaných obvodů. V roce 1976 Cray-1 byl vyvinut společností Seymour Cray, který opustil Control Data v roce 1972 a založil vlastní společnost. Tento stroj byl prvním superpočítačem, který byl vyroben vektorové zpracování praktický. Měl charakteristický tvar podkovy, aby urychlil zpracování zkrácením obvodových cest. Zpracování vektoru používá jednu instrukci k provedení stejné operace s mnoha argumenty; od té doby se jedná o základní metodu zpracování superpočítače. Cray-1 dokázal vypočítat 150 milionů operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu (150 megaflopy ). 85 bylo odesláno za cenu 5 milionů dolarů. Cray-1 měl a procesor z čehož byla většinou postavena SSI a MSI ECL Integrované obvody.

Sálové počítače a minipočítače

Sdílení času počítačové terminály připojeno k centrálním počítačům, jako je TeleVideo ASCII zde zobrazený inteligentní terminál znakového režimu se někdy používal před příchodem počítače.

Počítače byly před zavedením EU obecně velkými a nákladnými systémy ve vlastnictví velkých institucí mikroprocesor na začátku 70. let - korporace, univerzity, vládní agentury a podobně. Uživatelé byli zkušení odborníci, kteří obvykle neinteragovali se samotným strojem, ale místo toho připravovali úkoly pro počítač na off-line zařízení, jako například údery karet. Bylo shromážděno a zpracováno několik úkolů pro počítač dávkový režim. Po dokončení úloh mohli uživatelé sbírat výstupní výtisky a děrné štítky. V některých organizacích může mezi odesláním úlohy do výpočetního centra a přijetím výstupu trvat hodiny nebo dny.

Interaktivnější forma využití počítače vyvinutá komerčně v polovině 60. let. V sdílení času systém, více dálnopisné terminály ať mnoho lidí sdílí použití jednoho sálový počítač procesor. To bylo běžné v obchodních aplikacích a ve vědě a strojírenství.

Jiný model používání počítačů předznamenal způsob, jakým byly použity rané pre-komerční experimentální počítače, kde jeden uživatel používal výhradně procesor.[41] Některé z prvních počítačů, které by se dalo nazvat „osobní“, byly brzy minipočítače tak jako LINC a PDP-8 a později VAX a větší minipočítače z Digital Equipment Corporation (DEC), Obecné údaje, Prime Computer, a další. Vznikly jako periferní procesory pro sálové počítače, převzaly některé rutinní úkoly a uvolnily procesor pro výpočet. Podle dnešních standardů byly fyzicky velké (o velikosti ledničky) a nákladné (obvykle desítky tisíc) Americké dolary ), a proto si je jednotlivci kupovali jen zřídka. Byly však mnohem menší, levnější a obecně jednodušší na ovládání než sálové počítače té doby, a proto byly dostupné pro jednotlivé laboratoře a výzkumné projekty. Minipočítače tyto organizace do značné míry osvobodily od dávkové zpracování a byrokracie komerčního nebo univerzitního výpočetního střediska.

Kromě toho byly minipočítače více interaktivní než sálové počítače a brzy měly vlastní operační systémy. Minipočítač Xerox Alto (1973) byl mezníkem ve vývoji osobních počítačů grafické uživatelské prostředí, bitové mapování obrazovka s vysokým rozlišením, velká interní a externí paměť, myš a speciální software.[42]

Mikropočítače

Mikroprocesor a snižování nákladů

V minipočítač předchůdci moderního osobního počítače, zpracování bylo prováděno obvody s velkým počtem komponent uspořádaných na více velkých desky plošných spojů. Minipočítače byly následně fyzicky velké a jejich výroba byla nákladná ve srovnání s pozdějšími mikroprocesorovými systémy. Po komercializaci „počítače na čipu“ náklady na výrobu počítačového systému dramaticky poklesly. Aritmetické, logické a řídicí funkce, které dříve zabraly několik nákladných desky plošných spojů byly nyní k dispozici v jednom integrovaný obvod což bylo velmi nákladné na návrh, ale levné na výrobu ve velkém množství. Současně pokroky ve vývoji pevné skupenství Paměť eliminoval objemné, nákladné a náročné na energii paměť magnetického jádra používané v předchozích generacích počítačů.

Micral N

Micral N
Hlavní článek: Micral

Ve Francii společnost R2E (Réalisations et Etudes Electroniques) tvořená pěti bývalými inženýry Intertechnique společnost, André Truong Trong Thi[43][44] a François Gernelle[45] představil v únoru 1975 mikropočítač, Micral N na základě Intel 8008.[46]Původně počítač navrhli Gernelle, Lacombe, Beckmann a Benchitrite pro Institut National de la Recherche Agronomique k automatizaci vlhkoměrných měření.[47][48] Micral N stál pětinu ceny a PDP-8, asi 8500FF (1300 $). Hodiny Intel 8008 byly nastaveny na 500 kHz, paměť byla 16 kilobajtů. Byla představena sběrnice s názvem Pluribus, která umožňovala připojení až 14 desek. Různé desky pro digitální I / O, analogové I / O, paměť, disketa byly k dispozici od R2E.

Altair 8800 a IMSAI 8080

Hlavní články: Altair 8800 a IMSAI 8080

Vývoj jednočipu mikroprocesor byl obrovským katalyzátorem popularizace levných, snadno použitelných a skutečně osobních počítačů. The Altair 8800, představený v a Populární elektronika článek v časopise z ledna 1975, v té době stanovil nový bod nízké ceny pro počítač, čímž se vlastnictví počítače dostalo na nepochybně vybraný trh v 70. letech. Toto bylo následováno IMSAI 8080 počítač, s podobnými schopnostmi a omezeními. Altair a IMSAI byly v zásadě zmenšené minipočítače a byly neúplné: připojit klávesnici nebo dálnopis vyžadovalo těžké a drahé „periferie“. Tyto stroje měly přední panel s vypínači a světly, který komunikoval s operátorem v binární. Naprogramovat stroj po zapnutí zavaděč bootstrap program musel být bez chyby zadán v binárním formátu, poté papírová páska obsahující a ZÁKLADNÍ tlumočník vloženo ze čtečky papírové pásky. Klíčování zavaděče vyžadovalo nastavení banky osmi přepínačů nahoru nebo dolů a stisknutí tlačítka „načíst“, jednou pro každý bajt programu, který byl obvykle dlouhý stovky bytů. Po načtení tlumočníka mohl počítač spouštět programy BASIC.

1975: Altair 8800.

The MITS Altair, první komerčně úspěšná mikroprocesorová sada, byla uvedena na obálce Populární elektronika časopis v lednu 1975. Jednalo se o první sériově vyráběnou sadu osobních počítačů na světě a zároveň o první počítač, který používal počítač Intel 8080 procesor. Byl to obchodní úspěch, kdy bylo odesláno 10 000 Altairů. Altair také inspiroval snahy o vývoj softwaru společnosti Paul Allen a jeho kamarád ze střední školy Bill Gates který vyvinul BASIC tlumočník pro Altair, a pak se zformoval Microsoft.

MITS Altair 8800 účinně vytvořil nový průmysl mikropočítačů a počítačových sad, po nichž následuje mnoho dalších, například vlna počítačů pro malé firmy koncem 70. let založená na Intel 8080, Zilog Z80 a Intel 8085 mikroprocesorové čipy. Většina provozovala CP / M -80 operační systém vyvinutý Gary Kildall na Digitální výzkum. CP / M-80 byl první populární operační systém pro mikropočítače, který používal mnoho různých prodejců hardwaru, a bylo pro něj napsáno mnoho softwarových balíčků, jako například WordStar a dBase II.

Mnoho fandů v polovině 70. let navrhlo své vlastní systémy s různým stupněm úspěchu a někdy se spojilo, aby usnadnilo práci. Z těchto domácích setkání Homebrew Computer Club kde se fandové setkali, aby si povídali o tom, co udělali, vyměnili si schémata a software a předvedli své systémy. Mnoho lidí stavělo nebo montovalo své vlastní počítače podle zveřejněných návrhů. Například mnoho tisíc lidí postavilo Galaksija domácí počítač později na začátku 80. let.

Byl to pravděpodobně počítač Altair, který vytvořil vývoj Jablko, stejně jako Microsoft který vyráběl a prodával Altair BASIC tlumočník programovacího jazyka, první produkt společnosti Microsoft. Druhá generace mikropočítače, ty, které se objevily na konci 70. let, vyvolané neočekávanou poptávkou po soupravových počítačích v klubech elektronických fandů, byly obvykle známé jako domácí počítače. Pro podnikové použití byly tyto systémy méně schopné a v některých ohledech méně univerzální než běžné obchodní počítače té doby. Byly navrženy pro zábavné a vzdělávací účely, ani ne tak pro praktické použití. A i když na nich můžete použít některé jednoduché kancelářské / produktivní aplikace, byly obecně používány počítačovými nadšenci k učení program a pro provozování počítačových her, pro které byly dobové osobní počítače méně vhodné a příliš drahé. Pro techničtější fanoušky se domácí počítače používaly také pro propojení elektroniky, jako je ovládání modelové železnice a další obecná pronásledování.

Objevuje se mikropočítač

Hlavní článek: Historie osobních počítačů
Počítače "Velké trojky" z roku 1977: zleva doprava, Commodore PET (Zobrazen model PET 2001), standard Apple II (se dvěma Disk II disky) a TRS-80 Model I.
Hlavní článek: Osobní počítač

Nástup mikroprocesoru a polovodičové paměti učinil domácí výpočetní techniku ​​dostupnou. Počáteční hobby mikropočítačové systémy, jako je Altair 8800 a Apple I. představený kolem roku 1975 znamenal vydání levných 8bitových procesorových čipů, které měly dostatečný výpočetní výkon, aby je zaujaly hobby a experimentální uživatele. V roce 1977 předem smontované systémy, jako je Apple II, Commodore PET, a TRS-80 (později přezdívaný "Trinity 1977" od Byte Časopis)[49] začala éra masového trhu domácí počítače; k získání operačního počítače bylo zapotřebí mnohem menšího úsilí a začaly se množit aplikace, jako jsou hry, zpracování textu a tabulky. Na rozdíl od počítačů používaných v domácnostech byly systémy malých podniků obvykle založeny na CP / M, dokud IBM neuvedla IBM-PC, který byl rychle přijat. PC bylo těžce naklonovaný, což vedlo k masové výrobě a následnému snížení nákladů v průběhu 80. let. Tím se rozšířila přítomnost počítačů v domácnostech a v průběhu 90. a 20. let se nahradila kategorie domácích počítačů vedoucí k proudu monokultura architektonicky identických osobních počítačů.

Časová osa počítačových systémů a důležitého hardwaru

RokHardware
1958Tranzistory: IBM 7070
1959IBM 7090; IBM 1401
1960DEC PDP-1; CDC 1604; Honeywell 800
1961Fairchild logika rezistorového tranzistoru; IBM 7080
1962NPN tranzistor; UNIVAC 1107
1963Myš; CMOS patentováno; CDC 3600
1964CDC 6600; IBM System / 360; Jednotka datových buněk IBM; UNIVAC 1108; DEC PDP-6
1965DEC PDP-8; IBM 1130
1966Integrované obvody: HP 2116A;[20] Naváděcí počítač Apollo; DEC PDP-10
1967Fairchild postavil první MOS; Englebart žádá o patent na myš
1969Data General Nova
1969Honeywell 316
1970DEC PDP-11; Systém IBM / 370
19718" disketa; ILIAC IV
1972Atari Založený; Cray Research Založený
1973Micral první mikroprocesor PC
1974Altair 8800; Zatmění dat
1975Olivetti P6060; Cray-1
1976Tandemové počítače
1977Apple II; TRS-80 Model 1; Commodore PET; 5,25 "disketa
1978DEC VAX-11
1979Atari 400, 800
1980Sinclair ZX80, Seagate pevný disk
1981IBM PC, Žalud BBC Micro
1982Commodore 64, Sinclair ZX Spectrum
1983Apple Lisa; 3,5 "disketa
1984Apple Mac; Apple Lisa 2
1985PC's Limited (přejmenovaná na Dell Computer Corporation v roce 1988); Amiga 1000
1986Tandem Nonstop VLX
1987Myšlení Machine CM2; Tera Computer Založený
1988Dell
1989Další
1990ETA10; CD-R
1991Apple přepne na PowerPC
1992HP 95LX; Palmtop PC
1993Intel PPGA
1994VESA Místní autobus
1995Šachový počítač IBM Deep Blue
1996USB 1.0
1997Compaq kupuje Tandem; CD-RW
1998iMac
1999za prvé Ostružina zařízení (850)
2000USB 2
2003Arduino
2005Mac Mini; První stolní dvoujádrový procesor na světě Athlon 64 X2
2006Přechod Macu na procesory Intel
2007IPhone první generace
2008USB 3.0
2010Apple iPad
2012Systém IBM zEnterprise; Raspberry Pi
2015HoloLens

Viz také

Poznámky

  1. ^ Saxena, Arjun N. (2009). Vynález integrovaných obvodů: nevyřčená důležitá fakta. World Scientific. str. 140. ISBN  9789812814456.
  2. ^ A b "Integrované obvody". NASA. Citováno 13. srpna 2019.
  3. ^ „1959: Patentovaný praktický koncept monolitického integrovaného obvodu“. Muzeum počítačové historie. Citováno 13. srpna 2019.
  4. ^ Lojek, Bo (2007). Historie polovodičového inženýrství. Springer Science & Business Media. str. 120. ISBN  9783540342588.
  5. ^ Bassett, Ross Knox (2007). Do digitálního věku: Výzkumné laboratoře, začínající společnosti a vzestup technologie MOS. Johns Hopkins University Press. str. 46. ISBN  9780801886393.
  6. ^ Huff, Howard R .; Tsuya, H .; Gösele, U. (1998). Silicon Materials Science and Technology: Proceedings of the Eighth International Symposium on Silicon Materials Science and Technology. Elektrochemická společnost. 181–182. ISBN  9781566771931.
  7. ^ „PICTORIAL REPORT 1961 O POČÍTAČOVÉ POLI: 5. Počítačová součást“. Počítače a automatizace. 10 (12): 85. prosince 1961.
  8. ^ Informace, Reed Business (9. listopadu 1961). "Miniaturní počítač". Nový vědec. Reed Business Information (260).
  9. ^ „První počítač s integrovaným obvodem“. Archivovány od originál dne 8. ledna 2006.
  10. ^ Engineers, Institute of Radio (1962). „Záznam mezinárodní úmluvy IEEE“. 10 (1–5): 50. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  11. ^ Texas Instruments (leden 1965). "Series 51 RCTL". Bulletin SCA-1000: Digital Semiconductor Integrated Circuits. s. 2–3, 9–11.
  12. ^ Dummer, G. W. A .; Robertson, J. Mackenzie (2014). „Texas Instruments Series 51 Semiconductor Networks“. American Microelectronics Data Annual 1964–65. Elsevier. str. 596–650. ISBN  9781483185491.
  13. ^ „1962: Aerospace systems are the first applications for ICs in computers“. Brožura „IC at fifty“. 2009. s. 26, 22 (28, 24).
  14. ^ "Brožura o molekulárních elektronických počítačích | 102646283 | Muzeum počítačové historie". www.computerhistory.org. Citováno 2018-03-13.
  15. ^ „Oddíl VI: TEORIE OBSLUHY POČÍTAČE ASD SEMICONDUCTOR-NETWORK“. DTIC AD0273850: METODY VÝROBY SÍTÍ SEMICONDUCTOR SÍTĚ. 1962. s. 67–113. Archivováno od originálu v březnu 1962.
  16. ^ „VÝSTRAHA Honeywell“. 1965.
  17. ^ „Honeywell ALERT General Purpose Digital Computer“. 1965. Alternativní URL
  18. ^ ČTVRTÝ PRŮMYSLOVÝ REORGANIZAČNÍ ZÁKON. Sloupce: Výrobce a název počítače Pevné skupenství? | Průměrné měsíční nájemné Datum 1. instalace | Počet zařízení Počet nevyřízených objednávek. 1974. str. 5577.CS1 maint: ostatní (odkaz)
  19. ^ Brock, Gerald W. (1975). Americký počítačový průmysl: studie tržní síly. Ballinger Pub. Co. str. 192. ISBN  9780884102618.
  20. ^ A b „Historie digitálního počítače 2116A“.
  21. ^ „HP: Náhodná, účelová počítačová společnost“.
  22. ^ "Fairchild CTµL integrované obvody". Archivovány od originál dne 2015-09-23.
  23. ^ „HP 2115A“. HP Computer Museum. Citováno 11. srpna 2015.
  24. ^ „HP 2114S“. HP Computer Museum. Citováno 11. srpna 2015.
  25. ^ D. A. Slotnick, Nejrychlejší počítač, Scientific American Únor 1971, dotisk v Počítače a výpočet, Freeman and Company, San Francisco 1971, ISBN  0-7167-0936-8
  26. ^ „Vylepšení vodou chlazeného procesoru IBM ES / 9000: Nový desetipásmový procesor, schopnost paralelního komplexu a další funkce“. IBM. 6. dubna 1994. Číslo oznámení: 194-084.
  27. ^ G. S. Rao; T. A. Gregg; C. A. Price; C. L. Rao; S. J. Repka. „IBM S / 390 Parallel Enterprlse Servers G3 and G4“ (PDF). IBM Journal of Research and Development. 41 (4/5). S2CID  18459824.
  28. ^ Matthew J. Adiletta; Richard L. Doucette; John H. Hackenberg; Dale H. Leuthold; Denis M. Litwinetz (podzim 1990). „Polovodičová technologie ve vysoce výkonném systému VAX“ (PDF). Digitální technický deník. 2 (4).
  29. ^ A b C d Shirriff, Ken (30. srpna 2016). „Překvapivý příběh prvních mikroprocesorů“. IEEE Spectrum. Institute of Electrical and Electronics Engineers. 53 (9): 48–54. doi:10.1109 / MSPEC.2016.7551353. S2CID  32003640. Citováno 13. října 2019.
  30. ^ „1960 - Demonstrace tranzistoru oxidu kovu Semiconductor (MOS)“. Křemíkový motor. Muzeum počítačové historie.
  31. ^ A b „1970: MOS Dynamic RAM konkuruje ceně magnetické paměti“. Muzeum počítačové historie. Citováno 29. července 2019.
  32. ^ Solid State Design - sv. 6. Horizon House. 1965.
  33. ^ "DOUŠEK". IBM100. IBM. 9. srpna 2017. Citováno 20. září 2019.
  34. ^ „1971: Představena opakovaně použitelná polovodičová ROM“. Muzeum počítačové historie. Citováno 19. června 2019.
  35. ^ „Nejen záblesk v pánvi“. Ekonom. 11. března 2006. Citováno 10. září 2019.
  36. ^ Bez, R .; Pirovano, A. (2019). Pokroky v technologii energeticky nezávislé paměti a úložiště. Woodhead Publishing. ISBN  9780081025857.
  37. ^ Colinge, Jean-Pierre; Greer, James C. (2016). Nanodrátové tranzistory: Fyzika zařízení a materiálů v jedné dimenzi. Cambridge University Press. str. 2. ISBN  9781107052406.
  38. ^ Moskowitz, Sanford L. (2016). Pokročilá inovace materiálů: Správa globálních technologií v 21. století. John Wiley & Sons. str. 165–167. ISBN  9780470508923.
  39. ^ „Želva tranzistorů vyhrává závod - revoluce CHM“. Muzeum počítačové historie. Citováno 22. července 2019.
  40. ^ „1971: Mikroprocesor integruje funkci CPU do jednoho čipu“. Muzeum počítačové historie. Citováno 22. července 2019.
  41. ^ Anthony Ralston a edwin D. Reilly (ed), Encyclopedia of Computer Science 3. vydání, Van Nostrand Reinhold, 1993 ISBN  0-442-27679-6článek Historie digitálních počítačů
  42. ^ Rheingold, H. (2000). Nástroje pro myšlení: historie a budoucnost technologie rozšiřující mysl (New ed.). Cambridge, MA atd.: MIT Press.
  43. ^ „Décès d'André Truong, vynálezce mikrořadičů“. ZDNet Francie. Citováno 11. srpna 2015.
  44. ^ „André Truong, père du micro-ordinateur, nous a quittés Actualité - Silicon.fr“. Archivovány od originál dne 2008-05-14. Citováno 2008-03-15.
  45. ^ Gernelle, tvůrce prvního mikropočítače Archivováno 09.02.2002 na Wayback Machine
  46. ^ Roy A. Allan Historie osobního počítače (Alan Publishing, 2001) ISBN  0-9689108-0-7 Kapitola 4 (PDF: https://archive.org/download/A_History_of_the_Personal_Computer/eBook04.pdf )
  47. ^ „La page n'existe plus“. Archivovány od originál dne 10. prosince 2008. Citováno 11. srpna 2015.
  48. ^ "OLD-COMPUTERS.COM: Muzeum". Citováno 11. srpna 2015.
  49. ^ „Nejdůležitější společnosti“. Byte. Září 1995. Archivovány od originál dne 18. 6. 2008. Citováno 2008-06-10.

Reference

externí odkazy