istorijiski razvoj racunara

Историјски развој Историјски развој рачунарарачунара

ПраисторијаПраисторијаГенерације рачунараГенерације рачунараПодела рачунараПодела рачунара

Дукић Мирослав IV1

ПраисторијаПраисторија

• Паскал (Паскал (Blaise Pascal, 1623-1662)Blaise Pascal, 1623-1662)

Прва рачунска машина 1642. године; Прва рачунска машина 1642. године; обављала је операције сабирања и обављала је операције сабирања и одузимања.одузимања.


• Лајбниц (Лајбниц (Gottfried Wilhelm von Gottfried Wilhelm von Leibnitz, 1623-1716)Leibnitz, 1623-1716)

Око 1672. рачунска машина која је Око 1672. рачунска машина која је обављала све обављала све 44 основне аритметичке основне аритметичке операције.операције.


• Бебиџ (Бебиџ (Charles BabbageCharles Babbage, 1, 1792792-1-1871871))

150 150 година касније изумео година касније изумео диференцну диференцну машинумашину..


Обављала је операције сабирања и Обављала је операције сабирања и одузимања.одузимања.

Извршавала само један алгоритам:Извршавала само један алгоритам:

израчунавање таблица у поморској навигацији израчунавање таблица у поморској навигацији методом коначних разлика коришћењем методом коначних разлика коришћењем полинома.полинома.


Најинтересантнија карактеристика:Најинтересантнија карактеристика:

излаз који је помоћу калупа уписиван на излаз који је помоћу калупа уписиван на бакарне плоче.бакарне плоче.


• Бебиџ је касније пројектовао Бебиџ је касније пројектовао аналитичку аналитичку машинумашину - прву програмабилну рачунску - прву програмабилну рачунску машину.машину.


• Аналитичка машина - четири основна Аналитичка машина - четири основна дела: дела:

меморија,меморија, јединица за израчунавање, јединица за израчунавање, улазна јединица, улазна јединица, излазна јединица. излазна јединица.


• Меморија се састојала од 1000 речи Меморија се састојала од 1000 речи обима 50 декадних цифара.обима 50 декадних цифара.

• Јединица за израчунавање је:Јединица за израчунавање је:

– прихватала операнде из меморије,прихватала операнде из меморије,– обављала неку од операција, и обављала неку од операција, и – резулатат смештала назад у меморију.резулатат смештала назад у меморију.


• Инструкције су се читале са бушених картица и извршавале.

• Ада Августа Ловелас била је први Ада Августа Ловелас била је први програмер на свету!програмер на свету!


• Тридесетих и четрдесетих година Тридесетих и четрдесетих година XXXX века јављају се први века јављају се први електромеханички електромеханички рачунарирачунари..

• Најпознатији пројектанти су:Најпознатији пројектанти су: Конрад Зусе, Конрад Зусе,

Џон Атанасов,Џон Атанасов,

Џорџ Стибиц,Џорџ Стибиц,

Хауард Ејкен.Хауард Ејкен.


• ЗусеЗусе није познавао Бебиџев рад. није познавао Бебиџев рад.

• Током 30-тих година Током 30-тих година XXXX века направио века направио серију рачунара заснованих на релејима.серију рачунара заснованих на релејима.

• Његов рад уништен у бомбардовању и Његов рад уништен у бомбардовању и није имао утицаја на друге.није имао утицаја на друге.

ПраисторијаПраисторија• АтанасовАтанасов ( (Iowa State College) Iowa State College) је направиоје направио

задивљујуће напредну машину за своје задивљујуће напредну машину за своје време.време.

• Користио бинарну аритметику.Користио бинарну аритметику.

• Меморија заснована на кондензаторима Меморија заснована на кондензаторима који се освежавају на исти начин као и који се освежавају на исти начин као и данашњи данашњи DRAMDRAM..

• Његов рачунар ипак није прорадио због Његов рачунар ипак није прорадио због несавршености технологије.несавршености технологије.

ПраисторијаПраисторија• Стибиц Стибиц ((Bell Laboratories)Bell Laboratories) је је направионаправио

једноставнију машину али је она једноставнију машину али је она прорадила.прорадила.

• Јавно приказао свој рад на конференцију Јавно приказао свој рад на конференцију на Дартмут колеџу 1940. године.на Дартмут колеџу 1940. године.

• У публици је биоУ публици је био и и Џон МоклиЏон Мокли ( (John John MauchleyMauchley), непознати професор физике ), непознати професор физике на Универзитету Пенсилванија.на Универзитету Пенсилванија.

ПраисторијаПраисторија• ЕјкенЕјкен је радећи на дисертацији на је радећи на дисертацији на

Харварду увидео потребу за рачунском Харварду увидео потребу за рачунском машином.машином.

• Отишао је у библиотеку и упознао Отишао је у библиотеку и упознао Бебиџев рад.Бебиџев рад.

• На бази релеја реализовао је рачунар На бази релеја реализовао је рачунар опште намене.опште намене.

ПраисторијаПраисторија• Прва таква машина, Прва таква машина, MARK IMARK I, завршена је , завршена је

1944.1944.

• Имала је 72 речи од по 23 децималне Имала је 72 речи од по 23 децималне цифре.цифре.

• Циклус инструкције трајао је 6 секунди.Циклус инструкције трајао је 6 секунди.

• Улаз и излаз помоћу бушених папирних Улаз и излаз помоћу бушених папирних трака.трака.

Прва генерација (1945-1955)Прва генерација (1945-1955)

• COLLOSUS (?)

• Мокли и Екерт - први електронски дигитални рачунар 1946. године:ENIAC (Electronic Numerical Integrator And

Computer)18000 вакуумских цеви

1500 релејаТежина: 30 тона

Снага 140kWВеличина одбојкашког игралишта


• ENIAC је имао 20 регистара од по 10 декадних цифара.

• Програмирао се помоћу 6000 мултипозиционих прекидача и шуме каблова.

• Мокли и Екерт су представили свој рад у оквиру летње школе ...

... остало је историја!


• EDSAC (1949. – Морис Вилкс са универзитета Кембриџ).

• JOHNIAC (Rand Corporation).

• ILLIAC (Универзитет Илиној).

• MANIAC (Los Alamos Laboratory).

• WEIZAC (Вајцманов институт – Израел).


• Екерт и Мoкли раде на рачунару EDVAC (Electronic Discret Variable Automatic Computer) али напуштају тај пројекат.

• Један од њихових сарадника са пројекта ENIAC, Џон фон Нојман (John Von Neumann) прави своју верзију EDVAC-а – IAS машину.


• IAS машина и EDSAC су први рачунари са запамћеним програмом – тј. са Фон Нојмановом архитектуром!

• Већина данашњих рачунара има сличну архитектуру!


• Фон Нојманова машина је имала 5 основних делова:– меморију,– аритметичко-логичку јединицу,– управљачку јединицу,– улаз,– излаз.


Сл. 1. Оригинална фон Нојманова машина.

Меморија

Управљачка јединица

Улаз

ИзлазАритметичко-логичкајединица

Акумулатор


• Меморија је имала 4096 речи од 40 битова.

• У једној речи:– две 20-битне инструкције или– један 39-битни означени цео број.

• Инструкција је имала 8 битова за код операције и 12 битова адресе.


• У оквиру аритметичко-логичке јединице постојао је специјални 40-битни регистар – акумулатор.

• Аритметика искључиво целобројна!


• У исто време на MIT-у рачунар Whirlwind I са кратким, 16-битним речима.

• У време када је UNIVAC бр. 1 на тржишту, IBM се укључује– 1953. 701 (2К 36-битних речи са две

инструкције по речи).– 1956. 704 (4К речи, 36-битне инструкције).– 1958. 709, њихов последњи рачунар са

вакуумским цевима.

Друга генерација (1955-1965)Друга генерација (1955-1965)

• Појава полупроводничке технологије.1948. Бардин, Бретејн и Шокли (Bell Labs)

1956. Нобелова награда.

• Први транзисторизован рачунар је ТX-0 направљен на MIT-у.


• Појава минирачунара PDP-1 (1961.)– Први CRT видео дисплеј са екраном

512×512 тачкица.– 4К 18-битних речи, време циклуса 5µs.– Перформансе упола од најбржех рачунара

тог времена IBM 709.– PDP-1 кошато је 120000$, IBM 709 више

милиона долара!


• PDP-8 – 12-битна машина.– Цена много нижа него код PDP-1 (16000$).– Важна иновација: појава јединствене

магистрале – омнибус.


CPU Меморија Терминал конзоле

У/И папирних

тракаОстали

У/И

Омнибус


• Прве паралелне архитектуре - CDC 6600.

• Јављају се виши програмски језици.

Трећа генерација (1965-1980)Трећа генерација (1965-1980)

• Појава интегрисаних кола.

• Један од најпознатијих рачунара је IBM System 360 – уједно и фамилија рачунара.

• Код IBM System 360 уведено је први пут мултипрограмирање.


• Појавио се PDP-11 – 16-битни наследник рачунара PDP-8.

• Јављају се концепти– виртуелне меморије,

– кеш меморије, и

– дељења процесорског времена.


• Појава микропроцесора 1971. године.

• Јављају се први векторски и проточни рачунари.

• Први суперрачунар – Cray-1 из 1974. године.

Четврта генерација (1980 до данас)Четврта генерација (1980 до данас)

• Напредак у технологији интегрисаних електронских кола – VLSI кола.

• Појава персоналних рачунара и мрежа рачунара.

Пета генерација (у развоју)Пета генерација (у развоју)

• Масовни паралелизам.

• Појава рачунара који су оријентисани појединим проблемима.

• RISC архитектуре.

• Није јасно када ће и да ли ће ова генерација потиснути претходну.

Подела рачунараПодела рачунара

ТипТипичан

MIPS

Типичан капацитет меморије

Пример машине Пример коришћења

Персонални рачунари

1 1 IBM PS/2 Обрада текста

Минирачунари 2 4 PDP-11/84 Управљање у реалном времену

Супермини рачунари

10 32 SUN-4 Мрежни фајл сервер

Велики (mainframe) рачунари

30 128 IBM 3090/300 Банкарство

Суперрачунари 125 1024 Cray-2 Временска прогноза

istorijiski razvoj racunara

Documents