История развития вычислительных машин. Поколения эвм.

Вычислительные машины состоят из большого количества элементарных электронных устройств, имеющих самые простые функции. За всю историю развития эти функции почти не изменились, но их физическое содержание постоянно менялось.

Каждый этап развития определялся тем материалом, из которого они изготавливались, элементной базой. И на каждом этапе более современные модели ЭВМ быстро вытесняли старые. При этом область применения компьютеров постоянно расширялось. Поэтому принято говорить о поколениях ЭВМ.

Первое поколение

Элементная база ЭВМ первого поколения (конец 40-х — середина 50-х) — электронные схемы, построенные с использованием радиоламп. Пример ЭВМ первого поколения — БЭСМ-1(1950г.) — содержала около 7000 радиоламп, выполняла около 8000 арифметических и логических операций в секунду. Задачи, решаемые этой машиной: эксперименты по переводу научно-технических текстов с английского на русский язык, шахматные задачи. БЭСМ-1 занимала большой зал, где требовалась вентиляция, стабильные источники питания, смена ламп. Примеры других ЭВМ первого поколения: ЦВМ Стрела, Минск-1, М-20 и др.

Второе поколение

Основа элементной базы ЭВМ второго поколения (сер. 50-х — 70-х гг.) — полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды). Полупроводниковые приборы позволили резко увеличить скорость выполнения операций, и быстродействие достигло нескольких миллионов операций в секунду. В ЭВМ второго поколения использовались ЗУ с объемом памяти на сотни тысяч машинных слов. ЭВМ второго поколения: БЭСМ-2, БЭСМ-3, БЭСМ-3М, машины серии УРАЛ, МИР, НАИРИ и др.

Третье поколение

Третье поколение ЭВМ связывают с использованием интегральных схем (ИС) среднего уровня интеграции. На одном кристалле реализуются достаточно сложные логические функции, и из них собираются сложные узлы машин. Примеры ЭВМ третьего поколения: IBM -360, УРАЛ-12, УРАЛ-13, УРАЛ-14. Самые большие семейства машин третьего поколения — это ЕС ЭВМ (единой серии). Быстродействие этих машин: сотни тысяч операций в секунду, объем памяти — сотни тысяч машинных слов.

Четвертое поколение

Элементная база — большие интегральные схемы. В этих машинах используются элементы ОЗУ, микропроцессоры. К этому поколению относятся современные машины, мультипроцессорные системы и персональные компьютеры.

Пятое поколение

ЭВМ пятого поколения будут отличаться организацией искусственного интеллекта.

5. Содержание

   • Понятие о системах счисления. Системы счисления, применяемые в эвм.
   • Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная арифметика.
   • Представление информации в эвм. Виды информации и способы кодирования. Формы представления чисел в эвм.
   • История развития вычислительных машин. Поколения эвм.
   • Обзор устройства и основные принципы работы эвм.
   • Понятие архитектуры эвм. Основные компоненты эвм.
   • Принципы построения эвм Фон Неймана.
   • Процессоры. Назначение и функции. Основные характеристики процессоров. Понятия cisc и risc процессоров.
   • Процессор. Структура и основные регистры. Назначение и особенности работы. Регистр флагов.
   • Процессор. Классификация команд процессора. Основные форматы команд, примеры. Примеры команд.
   • Память. Многоуровневая структура памяти эвм.
   • Классификация, виды памяти и их основные параметры.
   • Память. Функции памяти. Классификация запоминающих устройств.
   • Регистровая и кэш-память. Основные характеристики. Архитектура Кэш- памяти.
   • Память. Адресация. Страничная и сегментная организация.
   • Основная память. Логическая структура основной памяти: назначение и расположение.
   • Внешняя память. Классификация и основные характеристики. Примеры.
   • Понятие системной шины. Состав и виды шин.
   • Основные характеристики шин isa, mca, eisa, vlb, pci,
   • Основные характеристики шин agp, pci-Express (ev6, Hyper Transport.)
   • Устройство жесткого диска. Логическая и физическая адресация данных.
   • Оптические диски. Виды и перспективные технологии.
   • Внешние носители информации. Основные характеристики и технологии разработки.
   • Дисковые массивы raid. Назначение, основные характеристики и организация.
   • Интерфейс. Определение и назначение.
   • Классификация интерфейсов.
   • Понятие порта. Назначение com, IrDa, lpt, usb.
   • Интерфейсы внешних запоминающих устройств. Состав и архитектура. Основные производители.
   • Беспроводные интерфейсы.
   • Мониторы. Назначение и классификация. Характеристики.
   • Мониторы. Стандарты защиты tco и nprii.
   • Элт мониторы.
   • Архитектура lcd-мониторов. Пассивная и активная матрица. Понятие tft.
   • Принтеры. Назначение. Охарактеризовать в сравнении возможности принтеров: ромашковые, матричные, струйные, лазерные, твердочернильные и термосублимационные.
   • Устройства ввода – вывода. Примеры. Назначение. Основные характеристики и принцип действия.
   • Сети. Назначение. Структура. Топологии(10baze2, 10baze5, 10bazet, fddi).
   • Локальные и глобальные сети. Сетевые стандарты и основные протоколы.
   • Сетевые платы. Модемы.
   • Маршрутизаторы. Технология adsl.