Mūsdienu dzīvi nevar iedomāties bez augsto tehnoloģiju sīkrīkiem un visu veidu ierīcēm. Katrā mājā ir personālais dators, un pat mobilajiem tālruņiem mūsdienās ir savs procesors, un tie pēc funkcionalitātes ir diezgan zemāki par vidējiem datoriem.
Mūsdienu datori ir milzīga, brīnišķīga, praktiski neierobežotu iespēju pasaule, taču tas ne vienmēr notika. Elektronisko datoru attīstības vēsture ir tik sarežģīta, ka tai ir vairāki svarīgi pagrieziena punkti. Eksperti datoru attīstības posmus sauc par "paaudzēm", un šodien tie ir pieci.
Kā viss sākās
Cilvēce vienmēr ir centusies vienkāršot visu veidu aprēķinus un aprēķinus. Pirmās ierīces skaitļošanai sāka parādīties senajā Grieķijā un citās senajās valstīs. Bet visai šai vienkāršajai tehnikai praktiski nav nekāda sakara ar datoru. Elektronisko datoru vissvarīgākā iezīme ir spēja programmēt.
Deviņpadsmitā gadsimta sākumā angļu matemātiķis Čārlzs Bebards izgudroja unikālu un nepārspējamu mašīnu, kuru vēlāk nosauca pats. Babbage mašīna atšķīrās no citiem esošajiem skaitīšanas rīkiem, jo tā varēja ietaupīt darba rezultātus un pat bija ar izvades ierīcēm. Daudzi eksperti mūsdienās talantīga matemātiķa izgudrojumu uzskata par mūsdienu datoru prototipu.
Pirmā paaudze
Pirmais elektroniskais dators, kura funkcionalitāte ir pilnīgi līdzīga mūsdienu datoriem, tika izveidots tālajā 1938. gadā. Vērienīgs vācu izcelsmes inženieris Konrāds Zuse samontēja vienību, kas saņēma lakonisko nosaukumu - Z1. Vēlāk viņš to vairākkārt uzlaboja, un rezultātā parādījās Z2 un Z3. Laikabiedri bieži apgalvo, ka tikai Z3 var uzskatīt par pilnvērtīgu visu Zuse izgudrojumu datoru, un tas ir diezgan smieklīgi: vienīgais, kas atšķir Z3 no Z1, ir spēja aprēķināt kvadrātsakni.
1944. gadā, pateicoties no Vācijas saņemtajai izlūkošanas informācijai, amerikāņu zinātnieku grupai ar IBM atbalstu izdevās atkārtot Zuse panākumus un izveidot savu datoru, kura nosaukums bija MARK 1. Tikai divus gadus vēlāk amerikāņi veica fantastisku lēcienu. tiem laikiem - viņi samontēja jaunu mašīnu ar nosaukumu ENIAC. Jaunuma sniegums bija tūkstoš reižu lielāks nekā iepriekšējie modeļi.
Pirmās paaudzes mašīnām raksturīga iezīme ir to tehniskais saturs. Šo gadu datordizaina galvenais elements bija elektriskās vakuuma caurules. Pirmie datori bija patiesi milzīgi - viens eksemplārs aizņēma visu telpu un vairāk atgādināja mazu rūpnīcu nekā kaut kādu skaitļošanas vienību.
Kas attiecas uz funkcionalitāti, tie bija diezgan pieticīgi. Procesoru skaitļošanas jauda nepārsniedza vairākus tūkstošus hercu. Bet tajā pašā laikā pirmajiem datoriem jau bija iespēja saglabāt datus - tas tika darīts, izmantojot perfokartes. Pirmās mašīnas bija ne tikai milzīgas, bet arī ārkārtīgi grūti apgūstamas. Lai strādātu ar viņiem, bija nepieciešamas īpašas prasmes un zināšanas, kuras bija jāapgūst vairāk nekā vienu mēnesi.
Otrā paaudze
Otrā pavērsiena sākums elektronisko datoru izstrādē tiek uzskatīts par divdesmitā gadsimta 60. gadiem. Tad datora tehniskais saturs sāka pakāpeniski mainīties no lampām uz tranzistoriem. Šī pāreja ir ievērojami samazinājusi datoru lielumu. To uzturēšanai vajadzēja ievērojami mazāk elektroenerģijas, bet mašīnu veiktspēja, gluži pretēji, pieauga.
Arī šajā laikā attīstījās programmēšanas metodes, sāka parādīties universālas valodas "saziņai" ar datoriem - "COBOL", "FORTRAN". Pateicoties jaunajām programmatūras iespējām, mašīnu uzturēšana ir kļuvusi daudz vienkāršāka, pazudusi tieša programmēšanas atkarība no konkrētiem datoru modeļiem. Parādījušās jaunas informācijas glabāšanas ierīces - magnētiskās bungas un lentes ir nākušas, lai aizstātu perforētās kartes.
Trešā paaudze
1959. gadā amerikāņu zinātnieks Džeks Kilbijs veica vēl vienu izrāvienu datoru attīstībā. Viņa vadībā zinātnieku grupa izveidoja nelielu plāksni, uz kuras varēja ievietot milzīgu skaitu pusvadītāju elementu. Šos dizainus sauc par "integrālajām shēmām".
Tāpat 60. gadu beigās Kilbija uzņēmums atteicās no cauruļu un pusvadītāju dizaina un pilnībā samontēja datoru no integrētām shēmām. Rezultāts bija acīmredzams: jaunais dators bija vairāk nekā simtreiz mazāks par pusvadītāju kolēģiem, neko nezaudējot darbības kvalitātē un ātrumā.
Turklāt trešās paaudzes aparatūras komponenti ne tikai samazināja saražoto datoru lielumu, bet arī ļāva ievērojami palielināt datoru jaudu. Pulksteņa frekvence ir šķērsojusi līniju un tika aprēķināta jau megahercos. Ferīta elementi RAM ir ievērojami palielinājuši tā apjomu. Ārējie diski kļuva kompaktāki un vieglāk lietojami, vēlāk viņi uz to bāzes sāka veidot un ražot disketes.
Šajā periodā tika izveidots ērtākais mijiedarbības veids ar datoru - grafiskais displejs. Parādījušās jaunas programmēšanas valodas, kuras ir vienkāršākas un vieglāk apgūstamas.
Ceturtā paaudze
Integrētās shēmas ir turpinājušas darboties lielās integrētajās shēmās (LSI), kas samērā mazos izmēros iederas daudz vairāk tranzistoru. Un 1971. gadā leģendārā Intel kompānija paziņoja par nepārspējamu mikroshēmu izveidi, kas faktiski kļuva par visu nākamo datoru smadzenēm. Intel mikroprocesors ir kļuvis par ceturtās paaudzes elektronisko datoru neatņemamu sastāvdaļu.
Arī RAM moduļi sāka mainīties no ferīta uz mikroshēmām, datoru darba saskarne tika tik vienkāršota, ka parastie pilsoņi tagad varēja izmantot iepriekš mīklaini sarežģīto vienību. 1976. gadā mazpazīstama kompānija Apple Stīva Džobsa vadībā samontēja jaunu mašīnu, kas kļuva par pirmo personālo datoru.
Dažus gadus vēlāk IBM pārņēma vadību personālo datoru ražošanā. Viņu datoru modelis (IBM PC) ir kļuvis par etalonu personālo datoru ražošanā starptautiskajā tirgū. Tajā pašā laikā parādījās akadēmiskā disciplīna, bez kuras ir grūti iedomāties mūsdienu pasauli - datorzinātnes.
Piektā paaudze
Džobsa pirmais dators un IBM novatoriskā pieeja datoru ražošanai burtiski uzspridzināja tehnoloģiju tirgu, bet pēc 15 gadiem notika vēl viens izrāviens, kas šīs leģendārās mašīnas atstāja tālu aiz muguras. 90. gados sāka plaukt piektā un šodien pēdējā elektronisko datoru paaudze.
Nākamo izrāvienu datortehnikas jomā daudzos aspektos veicināja pilnīgi jaunu mikroshēmu veidu izveidošana, kuru paralēlvektoru arhitektūra ļāva dramatiski palielināt datorsistēmu produktivitātes pieauguma tempu. Tieši pagājušā gadsimta deviņdesmitajos gados visievērojamākais lēciens notika no desmitiem megahercu, kas vēl nesen šķita nereāli, līdz mūsdienās diezgan pazīstamiem gigaherciem.
Mūsdienu datori ļauj jebkuram lietotājam ienirt reālistisku 3D spēļu brīnišķīgajā pasaulē, patstāvīgi apgūt programmēšanas valodas vai iesaistīties kādā citā zinātniskā un tehniskā darbībā. Skaitļošanas procesi piektās paaudzes datoros ļauj radīt patiesus mūzikas un kino šedevrus burtiski uz ceļa.
Mūsdienu zinātnieki apgalvo, ka nākamās paaudzes elektroniskie datori nav tālu, izmantojot principiāli jaunas tehnoloģijas, materiālus un programmēšanas valodas. Pienāks fantastiska nākotne, kas piepildīta ar pārsteidzošām iespējām, ko gudras automašīnas sniegs cilvēcei.
