МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО МГВРК
Реферат
по теме:
«Элементная база компьютера»
подготовил
учащийся гр.93491 МГВРК
Радкевич Павел Вячеславович
проверил
Каверович Василий Васильевич
Минск 2010
Содержание
1. История развития элементной базы ЭВМ
Механические ВМ
Релейные ЭВМ
Ламповые ЭВМ
Транзисторные дискретные ЭВМ
Транзисторные интегральные ЭВМ
2. Современная элементная база и перспективы развития
Источники
1. История развития элементной базы ЭВМ
Механические ВМ
Вопреки сложившемуся стереотипу, история развития вычислительнойтехники начинается задолго до приручения человеком электричества. Ещё в XV в. Леонардо да Винчи представил чертёжмашины, которая способна была складывать натуральные числа. Для этого машина использовала13 стержней, поворот каждого из которых приводил к частичному повороту остальных.Примерно с тех же времён (XV-XVI вв.) на Руси появились счёты.
В 1642 г. Блез Паскаль, французский математик, изобрёл устройство,позволяющее складывать десятичные числа. В основе устройства были шестерни на стержнях.
В 1673 г. немецкий философ, математик, физик Готфрид ВильгеймЛейбниц создал «ступенчатый вычислитель» — счетную машину, позволяющуюскладывать, вычитать, умножать, делить, извлекать квадратные корни, при этом использоваласьдвоичная система счисления.
/>
Арифмометр Лейбница
В 1822 г. английский математик Чарлз Бэббидж выдвинул идею созданияпрограммно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройствоуправления, ввода и печати. «Разностная машина», так называлось детищеЧарлза, работала на паровом двигателе и считывала данные с перфокарт.
В 1918 г. русский ученый М.А. Бонч-Бруевич и английские ученыеВ. Икклз и Ф. Джордан (1919) независимо друг от друга создали электронное реле,которое сыграло большую роль в развитии компьютерной техники.
Релейные ЭВМ
1941 год. Немецкий ученый Конрад Цузе создал компьютер Z3, работающийна основе электрических реле. Всего было использовано 2600 реле. Компьютер мог обрабатыватьвеличины с плавающей точкой. Во время 2 мировой войны компьютер и вся документация,включая фотографии, были уничтожены (Цузе к тому времени эмигрировал), остался толькорисунок, сделанный самим Цузе в 1939 году. После войны Цузе создал в Германии компьютернуюкомпанию Zuse KG, которая успешно работала многие годы. В 1961 году Цузе в своейкомпании воссоздал компьютер Z3, чтобы доказать свой патент на эту машину. Z3 экспонировалсяна нескольких выставках, а сейчас находится в музее в Мюнхене.
/>
Z3Ламповые ЭВМ
В 1943 год. В Великобритании был построен компьютер ColossusMark 1 на 1500 электронных лампах для дешифровки перехваченных германских шифровок.В разработке математической модели компьютера участвовал Алан Тюринг. Компьютербыл собран в декабре 1943 года, а первые реальные расшифровки были сделаны в январе1944 г. после его установки в г. Bletchley Park.
/>
Mark 1
1945 год — Джон фон Нейман (John von Neumann), американский ученый,выдвинул идею использования внешних запоминающих устройств, для хранения программи данных. Нейман разработал структурную принципиальную схему компьютера. Схеме Нейманасоответствуют и все современные компьютеры.
Транзисторные дискретные ЭВМ
1955 год — изготовлен первый в мире компьютер на полупроводниковыхтранзисторах и диодах без использования электронных ламп — TRADIC, данный компьютербыл разработан компанией Bell Labs для американских ВВС. В компьютере было 700 транзисторови 10000 германиевых диодов.
/>
TRADIC
Транзисторные интегральные ЭВМ
В 1968 году был создан первый компьютер на интегральных схемах.
1971 год. Именно с этого года начинается развитие микропроцессоров,и создала первый микропроцессор американская фирма Intel. Назывался он Intel 4004. В этом же году появились интегральныесхемы памяти.
В 1973 году появляется процессор Intel 8080, который становится стандартом процессоров на долгое время.Все процессоры, созданные Intel до1999 года, поддерживают все функции, которыми обладал этот процессор.
/>
Intel 4004
В 1979 году в Японии началась программа по разработке компьютеров5-го поколения. Компьютеры пятого поколения должны были для достижения сверхпроизводительностиинтегрировать огромное количество процессоров. Цели программы достигнуты не были,т.к. подобные компьютеры хоть и были созданы, однако по мощности они отставали дажеот коммерческих компьютеров того времени.
2. Современная элементная база и перспективы развития
Компьютеры для коммерческого и домашнего использования продолжаютстроиться на основе микропроцессоров, так как данная технология является относительнодешевой и при этом позволяет достичь значительной производительности. Суперкомпьютерыже разрабатываются на основе искусственных нейронных сетей, которые используют массовыйпараллелизм и способность к обучению и обобщению на основе большого количества взаимосвязанныхпроцессоров невысокой вычислительной способности.
Одной из появившихся недавно элементных баз также является искусственныйбиокомпьютер — компьютер, который функционирует как живой организм или содержитбиологические компоненты. Создание биокомпьютеров основываются на направлении висследовании — молекулярные вычисления. В качестве вычислительных элементов используютсябелки и нуклеиновые кислоты, реагирующие друг с другом.
/>
Суперкомпьютер СКИФ, разработанный белорусскими и российскимиспециалистами
Источники
Интернет:
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/ЭВМ
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Суперкомпьютер
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/История_вычислительной_техники
4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Нейронная_сеть
Литература:
5. ASSEMBLER (2-е издание), В.И. Юров, Санкт-Петербург,2007.