историја развоја рачунара111

• Вековима су људи покушавали да олакшају и убрзају израчунавање математичких проблема. У IX веку се појавило мноштво нових теорија у области математике и физике,које нису могле бити проверене због компликованих математичких прорачуна

• Откривање елемената као што су електронске цеви, транзистори и сл. имало је за последицу производњу нових врста електронских рачунара

• 1642.године направио је прву рачунску машину

• Паскалова машина је била у потпуности механичка и користила је зупчанике,а покретала се окретањем ручице.Та машина је могла да изводи једино операције сабирања и одузимања.

• Направио је рачунску машину која је осим сабирања и одузимања, могла да извршава и операције множења и дељења.Наравно да је и ова машина била у потпуности механичка и није донела никакву новину у технологији, али ипак представља претечу једноставног џепног калкулатора

• Изумео је диференцну и аналитичку машину.

• Диференцна машина је била такође механичка машина, могла је само да сабира и одузима, а користила се за израчунавање таблица у поморској навигацији. Машина је пројектована тако да је извршавала увек исти алгоритам, метод коначних разлика коришћењем полинома

• Аналитичка машина је заправо претеча данашњег рачунара,замишљена за налажење решења било ког математичког израза, за који знамо редослед операција помоћу којих тај израз може бити решен (данас скуп операција одређеног редоследа називамо алгоритам)

• Како је аналитичка машина била програмабилна, потребан је био софтвер, а самим тим и програмер. Бебиџ је за тај посао најмио жену по имену Ејда Кинг Лавлејс, иначе кћерку лорда Бајрона. Госпођа Ада је тако први програмер на свету и њој у част је програмски језик Ада добио име.

• Мотив за убрзани рад на електронским рачунарима био је II светски рат. Радиопоруке су биле шифроване помоћу уређаја који се звао EНИГМА.

• Британска влада је оформила тајну лабораторију где је направљен електронски рачунар назван COLOSSUS(1943). У пројектовању машине учествовао је и чувени енглески математичар Ален Тјуринг.Иако је то био први рачунар он није добринео даљем напредтку ,зато што га је Британска влада држала у строгој тајности.

Енигма

COLOSSUS

• Први прави програмирани компјутер био је ENIAC (електронски нумерички интегратор и компјутер)којег су направили J.Presper Eckert и John V.Mauchly на универзитету у Пенсилванији.Радови су почели 1943. године, и био је предвиђен за компјутерску балистику у II светском рату. Радови су се завршили тек 1945. године па је ENIAC био коришћен при дизајнирању прве атомске бомбе. Ова машина се састојала од 18000 вакуумских цеви и 1500 релеја. ЕNIAC је био тежак 30 тона и заузимао је величину одбојкашког игралишта. Снага машине била је 140кW

ENIAC

• Један од учесника ENIAC пројект

• Нојман је закључио да је програмирање рачунара помоћу великог броја прекидача и каблова споро и тешко, и да је боље програм представити у дигиталном облику меморији рачунара.

• Он је такође схватио да је,уместо децималне аритметике коју је користио ЕNIAC,боље користити бинарну аритметику

• Његов архитектурни принцип, познат као фон Нојманова машина примењен је код првог рачунара са запамћеним програмом EDSAC,и још увек је основа за готово све рачунаре и до данашњих дана

• Фон Нојманова машина имала је четири основна дела:

• Меморија се састојала од 4096 речи од којих је свака имала 40 битова

• Унутар аритметичко логичке јединице, претеча савремене CPU (Central Processing Unit) је био специјални интерни 40-битни регистар назван акумулатор.

• 1948. тројица стручњака Џон Бардин, Волтер Хаусер Братен и Вилијам Шокли изумели су транзистор ,за шта су 1956.године добили Нобелову награду за физику

• Транзистор је у потпуности избацио из употребе вакумске цеви

• Значајно су смањене димензије рачунара,док су брзина и поузданост рада знатно повећане

Први транзистор

• Први транзисторизован рачунар направљен је у Линколновој лабораторији на MIT-у

• То је била 16-битна машина и названа је TX-0 (Transistorized experimental computer-0) а намењен је био само као уређај за тестирање јаче машине ТX-2

• 1961.године појавио се PDP-1 рачунар,неколико година касније појављује се PDP-8 који је био 12-битна машина

• Главна новина код овог рачунара била је јединствена магистрала названа omnibus

TX-0 TX-2

PDP-1 PDP-8

CPU МеморијаТерминал конзоле

U/I уређаји папирних

трака

Остали U/I уређаји

omnibus

• Проналазак интегрисаних електронских кола 1964. године донео је нови револуционарни помак у рачунарској индустрији

• До 1964. године IBM је био водећа компанија за производњу рачунара. У то време појавио им се велики проблем, јер две успешне машине, 7094 и 1401, нису биле компатибилне, IBM је предузео радикалан корак. Увео је један тип рачунара IBM System/360 заснован на интегрисаним колима, који је био пројектован и за научну и за пословну примену

• Jош једна велика новина био је концепт мултипрограмирања, где је истовремено више програма у меморији и док један обавља улазно/излазне активности, други користи процесор

• Следећа битна карактеристика овог рачунара био је, за то време, огроман адресни простор од 224 бајтова, односно 16MB

• Такође је начињен велики напредак и у производњи минирачунара када је DEC произвеоPDP-11, 16-битног наследника рачунара PDP-8

• Уопште, ову генерацију рачунара, осим поменутог карактеришу и појаве концепта кеш меморије и виртуелне меморије, као и концепта дељења процесорског времена. Осим тога треба нагласити да се у овом раздобљу појавио и први микропроцесор (1971. године)

PDP-11 Први микропроцесор

• До осамдесетих година напредак у технологији интегрисаних кола довео је достварња VLSI чипова(Very Large Scale of Integration) који су могли да садрже неколико десетина хиљада, а затим и неколико стотина хиљада, па чак и неколико милиона транзистора на једном чипу

• То је водило ка мањим и бржим рачунарима

• Цена рачунара је пала до те мере да се отворила могућност да сваки појединац има свој рачунар,тако је почела ера персоналних рачунара

• Персонални рачунари се, за разлику од великих рачунара, могу користити на различите начине: обраду текста, унакрсне табеле и високо интерактивне апликације које нису повољне за примену код великих рачунара

Персонални рачунар

• Минирачунари се навелико користе у апликацијама у реалном времену, на пример за контролу ваздушног саобраћаја или аутоматизацију фабрика. Тешко је рећи шта чини један минирачунар, јер многе компаније производе ове рачунаре са 16-битним или 32-битним микропроцесорима уз исвесну количину меморије и улазно/излазних чипова, где је све то смештено на једној штампаној плочи

• Супермини рачунар је у суштини веома велики рачунар, готово увек заснован на 32-битном процесору са неколико десетина мегабајтова меморије. Такве машине се користе као тајм шеринг машине на читавим одељењима различитих институција, као мрежни сервери и на многе друге начине

• Традиционални велики(mainframe)рачунари су наследници машина као што су IBM360 и CDC6600. Стварна разлика између супермини рачунара и великог рачунара је у улазно/излазним могућностима и апликацијама за које се користе. Типични супермини може да има један или два диска реда величине 1GB, док велики може да има и сто таквих.Велики рачунари се користе за велике пакете послова или обраду трансакција.

• Суперрачунари су машине специјално пројектоване тако да се максимизира број FLOPS-ова.Све што је испод 1gigaflops се не може сматрати супперрачунаром.

Велики(mainframe)рачунар