Выдающиеся отечественные и зарубежные учёные, внёсшие существенный вклад в развитие и становление информатики

Новосибирский государственный технический университет
/>
        Реферат по дисциплине концептуальные основыинформатики.

ТЕМА: Выдающиеся отечественные и зарубежные учёные, внёсшиесущественный вклад в развитие и становление информатики
 
Группа: АМ-216
Студент: Сараев В.Ю.                                                                    Новосибирск 2002

Содержание:
u Введение
u БлезПаскаль
u ШарльКсавье Томас де Кольмар
u ЧарльзБэббидж
u ГерманХоллерит
u Электромеханическаявычислительная машина «Марк 1«
u Созданиетранзистора
u М-1
u М-2
u Дальнейшееразвитие информатики
u Списокиспользуемой литературы
Информатика- наука об общих свойствах и закономерностях информации, а также методах еёпоиска, передачи, хранения, обработки и использования в различных сферахдеятельности человека. Как наука сформировалась в результате появления ЭВМ.Включает в себя теорию кодирования информации, разработку методов и языковпрограммирования, математическую теорию процессов передачи и обработкиинформации.
Вразвитии вычислительной техники обычно выделяют несколько поколений ЭВМ: наэлектронных лампах (40-е-начало 50-х годов), дискретных полупроводниковыхприборах (середина 50-х-60-е годы), интегральных микросхемах (в середине 60-хгодов).
Историякомпьютера тесным образом связана с попытками человека, облегчитьавтоматизировать большие объёмы вычислений. Даже простые арифметическиеоперации с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому ужедревности появилось простейшее счётное устройство-абак. В семнадцатом веке былаизобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчеты.
/>                                        />
БлезПаскаль(1623- 1662)                                          счетное устройство
В1641 году французский  математик Блез Паскаль, когда ему было 18 лет, он изобрёлсчетную машину — »бабушку" современных арифмометров. Предварительноон построил 50 моделей. Каждая последующая была совершеннее предыдущей. В 1642году французский  математик Блез Паскаль конструировал счетное устройство,чтобы облегчить труд своего отца — налогового инспектора, которомуприходилось  производить немало сложных вычислений. Устройство Паскаля«умело» только складывать и вычитать. Отец и сын вложили в созданиесвоего устройства большие деньги, но  против счетного устройства Паскалявыступили клерки, они боялись потерять из-за него работу, а также работодатели,считавшие, что лучше нанять дешевых счетоводов, чем покупать новую машину. Юныйконструктор записывает, не зная еще, что мысль его на века обгоняет свое время:«Вычислительная машина выполняет действия, более приближающиеся к мысли,чем всё то, что делают животные». Машина приносит ему популярность.Оценить его формулы и теоремы могут лишь считанные люди, а тут — подуматьтолько! Машина считает сама!!! Это мог оценить любой смертный, и вот толпы людейторопятся в Люксембургский сад, чтобы поглазеть на чудо-машину, о ней пишутстихи, ей приписывают фантастические добродетели. Блез Паскаль становитсязнаменитым человеком.
Двастолетия спустя, в 1820 француз ШарльКсавье Томас де Кольмар (1785...1870) создал Арифмометр, первый массовопроизводимый калькулятор. Он позволял производить умножение, используя принципЛейбница, и являлся подспорьем пользователю при делении чисел. Это была самаянадежная машина в те времена; она не зря занимала место на столах счетоводовЗападной Европы. Арифмометр так же поставил мировой рекорд по продолжительностипродаж: последняя модель была продана в начале XX века.
/>


Чарльз Бэббидж (1791-1871)
Чарльз Бэббиджпроявилсвой талант математика и изобретателя весьма широко. Перечисление всех новаций,предложенных ученым, получится довольно длинным, однако в качестве примераможно упомянуть, что именно Бэббиджу принадлежат такие идеи, как установка впоездах «черных ящиков» для регистрации обстоятельств аварии, переход киспользованию энергии морских приливов после исчерпания угольных ресурсовстраны, а также изучение погодных условий прошлых лет по виду годичных колец насрезе дерева. Помимо серьезных занятий математикой, сопровождавшихся рядомзаметных теоретических работ и руководством кафедрой в Кембридже, ученый всюжизнь страстно увлекался разного рода ключами-замками, шифрами и механическимикуклами.
Во многом благодаря именно этой страсти, можно сказать, Бэббидж ивошел в историю как конструктор первого полноценного компьютера. Разного родамеханические счетные машины были созданы еще в XVII-XVIII веках, но этиустройства были весьма примитивны и ненадежны. А Бэббидж, как один изоснователей Королевского астрономического общества, ощущал острую потребность всоздании мощного механического вычислителя, способного автоматически выполнятьдлинные, крайне утомительные, но очень важные астрономические калькуляции. Математическиетаблицы использовались в самых разнообразных областях, но при навигации воткрытом море многочисленные ошибки в таблицах, рассчитанных вручную, бывало,стоили людям жизни. Основных источников ошибок было три: человеческие ошибки ввычислениях; ошибки переписчиков при подготовке таблиц к печати; ошибкинаборщиков.
Будучи еще весьма молодым человеком, в начале 1820-х годов ЧарльзБэббидж написал специальную работу, в которой показал, что полная автоматизацияпроцесса создания математических таблиц гарантированно обеспечит точностьданных, поскольку исключит все три этапа порождения ошибок. Фактически всяостальная жизнь ученого была связана с воплощением этой заманчивой идеи вжизнь. Первое вычислительное устройство, разработанное Бэббиджем, получилоназвание «разностная машина», поскольку в вычислениях опиралось на хорошоразработанный метод конечных разностей. Благодаря этому методу все сложнореализуемые в механике операции умножения и деления сводились к цепочкампростых сложений известных разностей чисел.
Хотя работоспособный прототип, подтверждающий концепцию, былпостроен благодаря правительственному финансированию весьма быстро, сооружениеполноценной машины оказалось делом весьма непростым, поскольку требовалосьогромное количество идентичных деталей, а индустрия в те времена только-тольконачинала переходить от ремесленного производства к массовому. Так что попутноБэббиджу пришлось самому изобретать и машины для штамповки деталей. К 1834году, когда «разностная машина № 1» еще не была достроена, ученый уже задумалпринципиально новое устройство — «аналитическую машину», явившуюся, по сутидела, прообразом современных компьютеров. К 1840 году Бэббидж практическиполностью завершил разработку «аналитической машины» и тогда же понял, чтовоплотить ее на практике сразу не удастся из-за технологических проблем. Апотому он начал проектировать «разностную машину № 2» — как бы промежуточнуюступень между первым вычислителем, ориентированным на выполнение строгоопределенной задачи, и второй машиной, способной автоматически вычислятьпрактически любые алгебраические функции.
Мощь общего вклада Бэббиджа в информатику заключается, преждевсего, в полноте сформулированных им идей. Ученым была спроектирована система,работа которой программировалась через ввод последовательности перфокарт.Система была способна выполнять разнообразные типы вычислений и настолькогибка, насколько это могли обеспечить инструкции, подаваемые на вход. Инымисловами, гибкость «аналитической машины» обеспечивалась благодаря «программномуобеспечению». Разработав чрезвычайно развитую конструкцию принтера, Бэббиджстал пионером идеи компьютерного ввода-вывода, поскольку его принтер и пачкиперфокарт обеспечивали полностью автоматический ввод и вывод информации приработе вычислительного устройства.
Были сделаны и дальнейшие шаги, предвосхитившие конструкциюсовременных компьютеров. «Аналитическая машина» Бэббиджа могла хранитьпромежуточные результаты вычислений (набивая их на перфокарты), чтобыобработать их впоследствии или использовать один и тот же промежуточный массивданных для нескольких разных калькуляций. Наряду с разделением «процессора» и«памяти», в «аналитической машине» были реализованы возможности условныхпереходов, разветвляющих алгоритм вычислений, и организации циклов длямногократного повторения одной и той же подпрограммы. Не имея под рукойреального вычислителя, в своих теоретических рассуждениях Бэббидж продвинулсянастолько, что сумел глубоко заинтересовать и привлечь к программированию своейгипотетической машины дочь Джорджа Байрона Августину Аду Кинг, графиню Лавлейс,обладавшую бесспорным математическим дарованием и вошедшую в историю как«первый программист».
К сожалению, Чарльзу Бэббиджу не довелось увидеть воплощениябольшинства из своих революционных идей. Работу ученого всегда сопровождалинесколько очень серьезных проблем. Его крайне живой ум совершенно не былспособен удержаться на месте и дождаться завершения очередного этапа. Едвапредоставив мастерам, чертежи изготовляемого узла, Бэббидж тут же начиналвносить в него поправки и добавления, непрерывно отыскивая пути для упрощения иулучшения работы устройства. Во многом именно из-за этого практически всеначинания Бэббиджа так и не были доведены до конца при его жизни. Другаяпроблема — весьма конфликтный характер. Вынужденный постоянно выбивать подпроект деньги в правительстве, Бэббидж тут же мог выдавать такого рода фразы:«Меня дважды спрашивали [члены парламента]: „А скажите, мистер Бэббидж, еслизаложить в машину неверные числа, на выходе она все равно выдаст правильныйответ?“ Я не в состоянии постичь, какую же кашу надо иметь в голове, чтобы онапорождала подобного рода вопросы»… Понятно, что при такой натуре и склонности крезким суждениям ученый постоянно имел трения не только со сменявшими другдруга правительствами, но и с духовными властями, недолюбливавшими вольнодумца,и с мастерами, изготовлявшими узлы его машин.
Однако вплоть до начала 1990-х />годов общепринятоемнение было таково, что идеи Чарльза Бэббиджа слишком опережали техническиевозможности его времени, а потому спроектированные вычислители в принципеневозможно было построить в ту эпоху. И лишь в 1991 году, к двухсотлетию со днярождения ученого сотрудники лондонского Музея науки воссоздали по его чертежам2,6-тонную «разностную машину № 2», а в 2000 году — еще и 3,5-тонный принтерБэббиджа. Оба устройства, созданные по технологиям середины XIX века,превосходно работают и наглядно демонстрируют, что история компьютеров вполнемогла начаться сотней лет раньше.
/>                                            />
В 1888 американскийинженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую счётнуюмашину. А дело было так. Родители Германа были выходцами из Германии, в 1848 году онипокинули родину, спасаясь от кошмара, который воцарился в стране благодарястараниям революционных масс. Двенадцать долгих лет ушло у них на строительстводома в Буффало, поиск достойной работы и производство на свет сына. Мальчикполучился на славу, а сама дата рождения — 29 февраля 1860 года — сулила емужизнь, насыщенную незаурядными событиями. О младенческих годах Германа ничегоне известно (дело семейное). В школу он ходил с явной неохотой и имел средиучителей репутацию, ребенка одаренного, но дурно воспитанного и ленивого. Недавались ему ни грамматика, ни каллиграфия, не приводили его в восторг ниотечественная история, ни труды основоположников молодого демократическогогосударства. Значительно лучше дела обстояли с естественными и точными науками.Помимо этого, юноша с удовольствием и не без таланта рисовал. Проблемы с учебойобъяснялись тем, что Герман страдал довольно распространенным заболеванием — дисграфией и испытывал серьезные трудности при необходимости записыватьчто-либо от руки. Дисграфия в разное время портила жизнь многим замечательнымлюдям, среди них, известный физик Лев Давидович Ландау, знаменитый голливудскийактер Том Круз и многие другие. Возможно, именно этот дефект и спровоцировалинтерес Германа к машинам и механизмам, эффективно подменяющим ручной труд.
Меж тем учителямнашего героя не было дела до медицинской стороны вопроса. «Палочки должныбыть попендикулярны!» И однажды, после многократного переписывания одной итой же страницы текста по указке настырного песталоцци (в целях вырабатыванияизящного и разборчивого почерка), Герман раз и навсегда покинул стенымуниципального среднего учебного заведения, аккуратно прикрыв за собой входнуюдверь. Было ему тогда 14 лет. В течение года единственным учителем Германа быллютеранский священник, не только разучивавший с ним псалмы, но и подготовившийего к поступлению в престижный Нью-йоркский Сити Колледж. За последующие четырегода юноша с отличием закончил означенное выше учебное заведение и поступил наслужбу в Колумбийский университет, на кафедру математики знаменитого профессораТроубриджа. Вскоре его патрона призвали возглавить Национальное бюро цензовСША, занимавшееся, в частности, сбором и статистической обработкой информациипри переписи населения Штатов. Троубридж пригласил Холлерита за собой. Новоеназначение было весьма привлекательным, поскольку сулило работу по решениюграндиозных вычислительных задач, связанных с предстоящей очередной переписьюамериканских граждан в 1880 году. Но работа средипереписчиков не принесла никакой радости Герману Один только вид этихскарабеев, вечно чирикающих перьями, навевал на него неизбывную тоску. Палочки,крючочки, палочки, крючочки: Каждые десять лет, согласно установленному некогдаправилу, государственные бумагомараки всех стран начинали очередную переписьсограждан, которая всякий раз затягивалась на многие годы и давала результатвесьма далекий от истинного положения вещей. Кроме всего прочего, требования кпредоставляемой информации год от года росли. Теперь уже недостаточно былосказать, что в городе Нью-Йорке проживают 100 тысяч жителей. Статистикам былонеобходимо точно установить, что 85% из них говорят по-английски, 55% — женщины, 35% — католики, 5% — коренные индейцы, а 0,05% — помнят первого президентаСША.
Тогда-то иродилась идея механизации труда переписчиков с использованием машины, подобнойжаккардовому ткацкому станку. Фактически, впервые сама эта мысль была высказанаколлегой Холлерита доктором естествознания Джоном Шоу. Увы, идея так и повислав воздухе, не материализовавшись в железе. Конечно, в ту пору уже всемупрогрессивному человечеству была известна удивительная вычислительная машинаангличанина Чарльза Бэббиджа, но и она существовала в единственном экземпляре ине находила никакого практического применения. Честолюбивому Герману не давалипокоя перспективы, которые открывались бы перед создателем такого рода счетноймашины, будь она поставлена на государственную службу. Он искренне полагал, чтоамериканцев удастся убедить в перспективности использования счетных аппаратов,тем более что одно практическое применение — перепись сограждан — было налицо.А кроме того, так хотелось заставить подавиться своими промокашками всех этихбездарей, которые вечно шпыняли его тем, что он не мог толком вывести даже своюподпись.
В 1882 году Холлеритустроился преподавателем прикладной механики в Массачусетском ТехнологическомУниверситете. На службу он добирался на поезде. И вот однажды, когдаизобретатель, утомленный думами о своем механическом детище, мирно дремал, егопокой потревожил контролер. Холлерит автоматически протянул ему проезднуюкарту, контролер с меланхолическим видом многократно ее продырявил и вернулвладельцу. Владелец еще с минуту озадаченно смотрел на безнадежно испорченныйкусочек картона, потом хихикнул и с идиотской ухмылкой на губах доехал достанции назначения. Едва выйдя из вагона, он вприпрыжку домчался до дверейлаборатории и заперся там на несколько дней.
/>                                    />
Прервёмнаше повествование ради чрезвычайно любопытной справки: американские кондукторыв те годы изобрели весьма оригинальный способ борьбы с мошенничеством нажелезных дорогах и кражей проездных билетов, на которых (в целях экономиисредств) не было ни серийных номеров, ни фамилий владельцев. Проверяющийкомпостером делал дырки в условных местах на билете, помечая таким образом пол,цвет волос и глаз пассажира. В результате получалась своеобразная перфокарта, вкакой-то мере позволяющая идентифицировать истинного владельца билета. Новернёмся к нашему герою...
Вскоре влаборатории поселился неуклюжий монстр, собранный, в основном, изметаллического лома, найденного на роскошных университетских помойках.Кое-какие детали пришлось заказать из Европы. Примечательно, что в первом своемвоплощении счетная машина Холлерита использовала перфорированную ленту. Лентаскользила по изолированному металлическому столу, сверху она прижималасьметаллической же полосой с рядом не жестко закрепленных и округло сточенныхгвоздей. В случае />попадания «гвоздя» в отверстие на ленте фиксировалосьзамыкание электрического контакта, электрический импульс приводил в движениесчетный механизм. Таким примитивным, но весьма эффективным образомосуществлялось считывание информации. Но вскоре Холлерит разочаровался в ленте,поскольку она быстро изнашивалась и рвалась, кроме того, довольно часто из-завысокой скорости движения ленты информация не успевала считываться. Поэтому, вконце концов, под давлением своего родного тестя Джона Биллингса, в качественосителей информации Холлеритом были избраны перфокарты. Спустя сто лет,компьютерщики вновь сочли идею считывания информации с ленты болееперспективной. Но это, как принято говорить, совсем другая история.
Изобретательскаядеятельность настолько захватила Холлерита, что это не могло не сказаться накачестве его преподавания. Кроме того, он не любил маячить перед студентами ивсячески стремился избегать необходимости елозить мелом по доске. Поэтому,когда в 1884 году ему предложили место старшего служащего в Национальномпатентном бюро, он не колебался ни минуты. Спустя несколько месяцев Холлеритоформил на свое имя патент на созданный им перфокарточный табулятор. Машинабыла опробована в статистических бюро Нью-Йорка, Нью-Джерси и Балтимора.Начальство осталось довольным и рекомендовало изобретение Холлерита на конкурссреди систем, рассматриваемых правительством США в качестве базовых длямеханизации труда переписчиков во время грядущей переписи населения в 1890году. Машине Холлерита не нашлось равных, и поэтому было спешно организованосоздание промышленного образца перфокарточного табулятора в конструкторскомбюро Пратта и Уитни (построивших позже знаменитый самолетный двигатель).Производство было доверено Западной Электрической Компании. А уже в июне 1890началась первая в истории «механизированная» перепись населения.Всего в тот год в США были зарегистрированы 62.622.250 граждан, вся процедураобработки результатов заняла менее трех месяцев, сэкономив 5 бюджетныхмиллионов (весь госбюджет США того года исчислялся всего лишь десяткамимиллионов долларов). Для сравнения, перепись населения 1880 года заняла семьлет. Помимо скорости новая система давала возможность сравнения статистическихданных по самым различным параметрам. Так, например, впервые были полученыреальные оперативные данные по детской смертности в различных штатах.
Началсязвездный период в жизни Холлерита. Он получил небывалый по тем временам гонорарв десять тысяч долларов, ему была присвоена ученая степень доктораестествознания, его систему взяли на вооружение (выплатив немалые деньги заправо пользования патентом) канадцы, норвежцы, австрийцы, а позже и англичане.Институт Франклина наградил его престижной медалью Эллиота Крессона. Французывручили ему золотую медаль на Парижской выставке 1893 года. Едва ли не всенаучные общества Европы и Америки записали его в «почетные члены».Позже историографы мировой науки назовут его «первым в мире статистическиминженером». В 1896 году выдоенные из заслуженной славы средства ГерманХоллерит вложил без остатка в создание Tabulating Machine Company (TMC). Кэтому времени счетные машины были значительно усовершенствованы:автоматизированы процедуры подачи и сортировки перфокарт. В 1900 годугосдепартамент вновь утвердил систему TMC в качестве базовой для«юбилейной» переписи населения. Хотя за свой патент Холлерит изапросил неслыханную сумму в 1 миллион долларов. Все эти деньги он предполагалиспользовать для развития производства.
Но нашлись чиновники, которые обвинили Холлерита в стяжательстве,ставящем под угрозу государственные интересы Америки. Было принято решениестроить новую государственную систему переписи населения с использованиемтехнологий TMC, однако в обход патентов Холлерита. В этой истории есть изряднаячервоточина, ибо патенты на «новые» машины были зарегистрированы наимя некоего инженера Джеймса Пауерса — одного из сотрудников Национального бюропо переписи населения и бывшего коллегу Холлерита. А сразу после завершенияочередной переписи в 1911 году, Пауерс сумел создать собственную PowersTabulating Machine Company (PTMC) — прямого конкурента TMC. До сих порспециалисты спорят об источниках финансирования этого «старт-апа».Новое предприятие вскоре разорилось, но и TMC не сумела оправиться после потеригосударственного заказа.
В 1911году весьма далекий от науки бизнесмен Чарльз Флинт создал Computer TabulatingRecording Company (CTRC), в которую составной частью вошла и изряднопотрепанная компания Холлерита. Бывшего директора TMC перевели на должностьтехнического консультанта. Увы, новая компания тоже не процветала. CTRCподнялась лишь в 1920 году, за год до увольнения Холлерита, благодаря умелымдействиям нового директора Томаса Ватсона. В 1924 Ватсон переименовал CTRC в знаменитейшую ныне IBM (International Machines Corporation). Поэтому именно его и принятосчитать отцом-основателем IBM.
Пятьюгодами позже управляющий делами IBM подписал бумагу о выделении необходимойсуммы на похоронный ритуал прощания с телом коллеги, мистера Германа Холлерита.Кроме того, был подписан документ о прекращении выплаты ежемесячной пенсии инулевых расходах на оплату материальных претензий со стороны родственников, ввиду отсутствия оных. (Палочки, крючочки, палочки, крючочки:) На похоронахприсутствовали члены совета директоров компании IBM и еще несколько человек.Суровый молодой человек держал бархатную подушечку с золотыми, серебряными ибронзовыми медалями. Эту подушечку и многочисленные патенты (число более 30) наимя Холлерита сегодня можно увидеть в музее славы IBM.
Кстатиему так и не досталось ни одной акции IBM, хотя именно его табуляционные машиныпринесли в итоге баснословные дивиденды счастливым акционерам.   Дальнейшее развитиенауки итехники позволиив 1940-х годах построитьпервые вычислительные машины. В феврале 1944 на одномиз предприятийАй-Би-Эм всотрудничестве сучёными Гарвардскогоуниверситета позаказу ВМССША быласоздана машина«Марк-1».Это былмонстр весомв  35 тонн.
Электромеханическая вычислительная машина «Марк 1»
/>                                                                                                «Марк-1» был основанна использованииэлектромеханических релеи оперировалдесятичными числами,закодированными наперфоленте. Машина могламанипулировать числамидлинной до23 разрядов. Для перемножениядвух 23-разрядных чиселей былонеобходимо 4 секунды.
Но электромеханические реле работалинедостаточно быстро.Поэтому ужев 1943 американцы началиразработку альтернативного варианта вычислительной машины на
основе электронныхламп. В 1946 была построенапервая электроннаявычислительная машинаENIAC. Её вессоставлял 30 тонн, она требоваладля размещения170 квадратных метровплощади. Вместо тысячэлектромеханических деталейENIAC содержал 18000 электронных ламп.Считала машинав двоичнойсистеме ипроизводила 5000 операций сложенияили 300 операций умноженияв секунду.
Машины наэлектронных лампахработали существеннобыстрее, носами электронныелампы частовыходили изстроя. Для ихзамены в1947 американцы ДжонБардин, Уолтер Браттейни УильямБредфорд Шокли предложили использоватьизобретённые имистабильные переключающиеполупроводниковые элементы-транзисторы.
/>
На снимке — авторы эпохального
изобретения: Шокли (сидит),
Бардин (слева) и Бриттен (справа)
Джон БАРДИН ( 23.V 1908) — американский физик, членНациональной Академии Наук (1954). Родился в Мэдисоне. Окончил Висконсинский(1828) и Принстонский университеты. В 1935 — 1938 работал в Гарвардскомуниверситете, в 1938 — 1941 — в Миннесотском, в 1945 — 1951 — в лабораторияхБелл — телефон, с 1951 — профессор Иллинойского университета.
Работыпосвящены физике твёрдого тела и сверхпроводимости. Вместе с У.Браттейномоткрыл в 1948 транзисторный эффект и создал кристаллический триод с точечнымконтактом — первый полупроводниковый транзистор (Нобелевская премия, 1956).Совместно с Дж.Пирсоном исследовал большое количество образцов кремния сразличным содержанием фосфора и серы и рассмотрел механизм рассеяния на донорахи акцепторах (1949). В 1950 с У. Шокли ввёл понятие деформационного потенциала.Независимо от Г.Фрёлиха предсказал (1950) притяжение между электронами за счётобмена виртуальными фотонами и в 1951 провёл вычисления притяжения междуэлектронами, обусловленного обменом виртуальными фононами. В 1957 совместно сЛ.Купером и Дж.Шриффером построил микроскопическую теорию сверхпроводимости(теория Бардина — Купера — Шриффера) (Нобелевская премия, 1972). Развил теориюэффекта Мейсснера на основе модели с энергетической щелью, независимо от другихобобщил в 1958 теорию электромагнитных свойств сверхпроводников на случай полейпроизвольной частоты. В 1961 предложил в теории туннелирования методэффективного гамильтониана (модель туннелирования Бардина), в 1962 вычислилкритические поля и токи для тонких плёнок.
В 1968- 1969 был президентом Американского физического общества. Медаль Ф.Лондона(1962), Национальная медаль за науку (1965) и др.
30 июня 1948 года Ральф Боун, заместитель директорапо науке лаборатории «Белл-телефон», сообщил журналистам о новомизобретении: «Мы назвали его транзистор, — он даже запнулсяна этом новом слове, — поскольку это сопротивление(resistor — по-английски) из полупроводника, которое усиливаетэлектрический сигнал ». По сравнению с громоздкими вакуумными лампами тоговремени транзистор выполнял те же функции с гораздо меньшимпотреблением энергии и вдобавок имел много меньшие размеры.
/> Так выглядел первый твердотельный усилитель
Но пресса не обратила практически никакого вниманияна этот маленький цилиндрик с торчащими проводками. Никтоиз репортеров, приглашенных на пресс-конференцию, не смогпредставить размах будущего распространения этого изобретения века.
Издатель такого супермонстра, как «Нью-Йорк таймс», отвелсообщению место на сорок шестой странице своего издания в разделе«Новости радио ». После известия о том, что вместо еженедельнойпрограммы «Радиотеатр «пойдет сериал «Наша мисс Брукс», сообщалось,что «вчера в лаборатории Белла был продемонстрирован новыйприбор под названием транзистор, предназначенный для замены вакуумныхтрубок. Этот маленький металлический цилиндр размером в полдюймане содержит сетки, электродов или стеклянного баллончика. Для негонет необходимости во времени разогрева ».
В то утро было слишком много других новостей, чтобы рождениетранзистора было замечено. В начале недели советские войска отказалисьпропускать транспорт с продуктами в Западный Берлин. СШАи Великобритания ответили целым потоком самолетов в заблокированныйгород, забросив туда тысячи тонн продуктов и топлива, необходимыхдля нормальной жизни более двух миллионов берлинцев. Начиналась холоднаявойна…
Даже для самих изобретателей транзистор с самого началабыл всего лишь компактной и экономичной заменой вакуумных трубок. Впослевоенные годы электронные цифровые компьютеры занимали огромные комнатыи требовали доброго десятка обслуживающих их специалистовдля регулярной замены перегоревших ламп. Только вооруженные силыи правительство могли позволить себе расходы на подобных гигантов.
Но сегодня мы можем сказать, что без тогоудивительного изобретения никогда не смогла бы наступитьИнформационная Эпоха. Небольшой цилиндрик, который изобрели полвека назадБардин, Браттейн и Шокли, совершенно переменил мир, окружающий нас. Стоитпоговорить о том, как они это сделали.
Начальству открытие транзисторного эффекта было продемонстрированона полгода раньше, 23 декабря 1947 года. Честно говоря,сообщение было очень коротким. Уолтер Браттейн произнес несколько вводных слови включил оборудование. На экране осциллографа было четко видно,как подаваемый сигнал резко увеличивался на выходе транзистора. ПотомБраттейн зачитал несколько строк из лабораторного журнала испытаний, послечего демонстрация была закончена. От руководства компании «Белл «наней присутствовали двое: заместитель директора по науке Ральф Боуни эксперт лаборатории Харви Флетчер. Никто не может сказать,что они подумали, но, по словам очевидцев, физиономии у них былидостаточно кислыми. Вероятно, как и все нормальные начальники,Боун и Флетчер ждали рассказов об экономическом эффектеи внедрении. Но ничего такого высказано не было, а открытие-тобыло, наверное, второе по значимости после того, как за 70 лет до негоАлександр Белл позвал своего ассистента через первый в мире телефон:«Мистер Ватсон, вы мне нужны ».
Вильям Шокли начал мечтать о полупроводниковом усилителедесятилетием раньше, но ему ничего не удавалось сделатьдо тех пор, пока в 1945 году в лабораторию Беллане пришел блестящий теоретик Джон Бардин. Он вначале сидел в однойкомнате с не менее блестящим экспериментатором Уолтером Браттейном,занимающимся полупроводниками аж с 1930 года. Будучи полнойпротивоположностью друг другу по склонностям и темпераменту,они сдружились на почве общего дела и частой игры в гольф.Именно их совместная работа в подразделении Шокли и привелак открытию.
Первые месяцы после него Шокли буквально разрывали противоречивыеэмоции. С одной стороны, рядом с ним сделано выдающееся открытие,которое назвали «лучшим рождественским подарком лаборатории Белла ». Сдругой — его вклада в открытие практически не было, хотяон бился над ним десять лет.
Но это противоречие сильно помогло транзистору. Сразуже после открытия Шокли исписывает страницу за страницей своих рабочихтетрадей, соединяя новое изобретение (суть и значимость которогоон понимал, наверное, лучше всех) со своими старыми разработками.Бардин и Браттейн быстро потеряли интерес к чисто технологическимупражнениям своего шефа, и в их отношениях к концу сороковыхгодов наметилась определенная холодность. В 1951 году Бардин ушелна профессорскую должность в университет штата Иллинойс,а Браттейн отклонился от флагманского курса лабораториии занимался самостоятельными исследованиями. Пути трех первооткрывателейпересеклись опять в Стокгольме, где им вручали Нобелевскуюпремию за 1956 год.
Лишь к середине пятидесятых годов физики и инженерыначали осознавать роль и значение транзистора, широкие же массынаселения оставались в полном неведении. Миллионы радио- и телевизионныхприемников по-прежнему представляли собой огромные ящики, заполненныеэлектровакуумными лампами. После их включения приходилось ждать минуту,а то и больше, до начала работы, пока лампы разогревались.В 1954 году под транзистором еще подразумевалось нечто дорогоеи изощренно-лабораторное с весьма специфическими применениями типаслуховых аппаратов и военной связи. Но в этом годувсе изменилось: небольшая компания из Далласа начала выпускатьтранзисторы для портативных радиоприемников, которые продавалисьза полсотни долларов. В то же время на рынке транзисторовпоявилась маленькая и никому неизвестная японская компания с приятнымназванием Sony, лучше американцев оценившая их перспективность.
В конце пятидесятых каждый приличный американский подросток имелтранзисторный приемник. Но первые транзисторные телевизоры сделала Sony,и монополия США стала таять, не успев развиться.
Шокли, правда, тоже не терял времении в 1955 году основал в северной Калифорнииполупроводниковую компанию, ставшую началом всемирно известной «Кремниевойдолины ». Можно сказать, что Бардин, Браттейн и Шокли высекли первуюискру, из которой разгорелся великий электронный информационныйкостер — у него все мы сегодня греемся.
Спустя полвека, возможно, как и полагается великомуизобретению, история его создания обрастает легендами. Недавноона получила неожиданное развитие.
Небольшая компания АСС из американского штата Нью-Джерсизаявила, что находится на пороге создания накопителя информации,равного которому на планете не было и нет. Емкость его —90 гигабайт, и он в тысячу раз превосходитпо скорости считывания самый быстрый из жестких дисков IBM. Малотого, по размерам он не превышает большой монеты или жетонадля казино.
Президент АСС Джек Шульман называет технологию, по которойсоздан прибор, «transcapasitor ». По его словам, есть основанияутверждать, что информация для ее воспроизводства извлеченаиз останков НЛО, якобы потерпевшего крушение в 1947 годув районе города Росвелл в штате Нью-Мексико. Материалы были переданыШульману его знакомым, бывшим военным.
«Вначале я отнесся к его словам крайне недоверчивои попросил предоставить доказательства, — рассказываетШульман. — Тогда он прикатил четыре тележки с документамисекретной научной лаборатории Министерства обороны. Эксперты подтвердили,что документы датируются серединой сороковых годов. Почти из чистогоинтереса мы воспроизвели по чертежам устройство, напоминающееполупроводниковый прибор. Оно заработало! Нам нужно 18 — 20 месяцев, чтобыдовести образец до промышленной серии ». На все просьбы показатьобразец экспертам крупных компаний Шульман дает отказ, мотивируя его тем,что пока устройство не запатентовано.
Итак — опять «зеленые человечки»? В компьютерной сети«Интернет «есть уже специальная страница (www.accpc.com/roswell.html),посвященная новой технологии. Информация о работе Шульмана прошлав серьезном американском издании «PC World Online «и российском —«Computer World ». Мало того, редактор последнего опубликовал обширныйкомментарий о другом неожиданном событии — появлении транзистора.
Ведь он был изобретен как раз тогда, когдапроизошло это самое «нечто «в американском Росвелле. Высказываютсягипотезы, что и его могли «подбросить «нам незадачливыеинопланетяне. Аргументы сторонников подобных размышлений опираются на то,что транзистор был представлен общественности практическиодновременно с первым объявлением в печати, сообщавшем о работев абсолютно новом направлении. Есть слухи, что на месте «гибелиинопланетян «американские военные нашли фрагменты кремния точь-в-точьс теми же свойствами, которыми обладал первый транзистор. При этомв СССР, несмотря на высокий уровень развития в нем науки, ничегопохожего сделано не было…
Единственное, что сильно смущает: статья о новомнакопителе и рассуждения редактора о транзисторе напечатаныв номере от 31 марта 1998 года. Хоть и не первоеапреля, но все же очень, очень близко…
Сегодня: проблемы и поиски
Я пишу эту статью на компьютере, содержащем десять миллионовтранзисторов, — неплохое количество «душ «для владельца. И стоятони меньше, чем жесткий диск и дисплей. Даже десять миллионовскрепок стоят больше. Транзисторы продаются за бесценок потому,что сорок лет инженеры усиленно трудились над размещениемвсе большего их числа на одной пластине кремния. Ежегодно числотранзисторов на одной плате удваивается — сколько же будетпродолжаться этот процесс?
/> Эволюция транзисторов и интегральных схем — 1948
Уже не раз скептики предсказывали, что близок физическийпредел миниатюризации, и каждый раз факты опровергалиэти мрачные прогнозы. Чтобы не прослыть ни скептиком,ни фантазером, хочу поговорить максимально объективно о том,как будет развиваться твердотельная электроникаи чем ей сможет помочь наука.
Некоторые физические ограничения неизбежно возникнутпри постоянном сжатии размера транзистора. Задача соединения этихмикроэлементов может стать невыполнимой. Уменьшение размера электрическогоконтура приводит к тому, что приходится иметь дело с сильнымиэлектрическими полями, влияющими на движение электроновпо проводникам. Кроме этого, постоянно растет тепловыделение. И наконец,размеры элементов становятся сравнимы с длиной волны излучения,при помощи которого они изготавливаются, — еще один предел.
Чтобы почувствовать взаимодействие этих пределов, давайте взглянемна работу современного полевого транзистора. По сути дела, это реле,принимающее два значения — ноль или единицу. В больших системахвходные сигналы управляют транзисторами, которые передают обработанные сигналына выход. Транслируются сигналы по проводникам, поэтому именнопроводники определяют работу того же компьютера.
/> Эволюция транзисторов и интегральных схем — 1958
Полевой транзистор содержит канал и три электрода: катодиспускает электроны, анод их получает, а сетка управляетпроводимостью канала. Если электроны доходят от катода до анода,то транзистор открыт и находится в положении «включен ». Этовозможно, если на сетку (по-английски этот термин звучит «gate «- ворота)подан положительный потенциал. Как раз на сетку и подаетсявходящий сигнал, он может либо запереть транзистор, либо открыть его.
Но все это работает только в том случае, еслипроводники достаточно хорошо изолированы друг от друга. Прежде безопаснымрасстоянием считалось десять нанометров — на нем никакне проявляются такие квантовые эффекты, как туннелированиеэлектронов. Однако в лабораториях уже исследуется расстояние в три нанометра —ожидается, что промышленное производство подступит к немув пределах десяти лет.
Недавно ученые из лаборатории «Белл-телефон «изготовили«самый миниатюрный работающий транзистор «- его поперечный размер60 нанометров, это всего-навсего длина цепочкииз 180 атомов. Этот транзистор в четыре раза меньше самогомаленького из ранее созданных, он успешно работает и показываетрекордные величины усиления. Потребление энергии у негов сто раз меньше, чем у современных транзисторов. Иэто хорошая новость.
Но вместе с тем есть и плохая: исследователиобнаружили, что идет туннелирование электронов через подложку, отделяющуюканал проводимости от управляющей сетки. Пока оно не влияетна протекающий ток, но надо тщательнее изучить его последствия.По мнению руководителя работ Стивена Хилениуса, дальнейшее уменьшениепараметров невозможно: «Похоже, мы сделали первый из последнегопоколения транзисторов ».
/> Эволюция транзисторов и интегральных схем — 1964
В чем причина такого пессимизма? Давсе в тех же названных проблемах. Прежде всего —в росте локальных значений электрического поля, который неизбежносопровождает миниатюризацию. При комнатной температуре электроны движутсятак же, как и под действием напряжения в 0,026 вольт.Эта величина называется «тепловым напряжением ». Поэтому управляющий сигналдолжен быть заметно больше, чтобы преодолеть случайные колебания. Длятранзисторов на основе кремния характерные величины подаваемыхнапряжений — от половины вольта до вольта. Даже такое небольшоенапряжение, приложенное на очень малых расстояниях, порождает огромныеэлектрические поля (напряженность поля равна напряжению, деленномуна расстояние) и может привести к пробою воздуха, что,естественно, нарушит работу прибора. Нынешние транзисторы уже работаютна пределе такого пробоя.
Миниатюризация увеличивает тепловыделение на каждыйквадратный сантиметр. Причина чисто геометрическая: размеры проводовуменьшаются в одном направлении, а площадь кристалла сверхбольшойинтегральной схемы (чипа) — в двух. Современные устройства выделяютдо 30 ватт на квадратный сантиметр, это аналогично нагревувещества до 1200 градусов, в десять раз выше кухоннойскороварки. Конечно, подобного перегрева допускать нельзя ни в коемслучае, поэтому разработано множество технологий охлаждения, которые,к сожалению, сильно удорожают стоимость чипов.
Следующая сложность связана с промышленным производствомтранзисторов. Их выжигают на подложках излучением, потом различныехимические реакции доводят дело до конца. Но излучение трудносфокусировать на большой площади, температура подложки может слегкаменяться — это приводит к незначительным вариациям свойствразных транзисторов, что недопустимо. Причем с уменьшением размероввсе сложности возрастают.
/> Эволюция транзисторов и интегральных схем — 1973
Возрастает стоимость устройств, создающих выжигающее излучение,да и поддержки подложек должны быть все более точными. Контролькачества становится сложной и дорогостоящей процедурой.
Чтобы создавать новые и все более миниатюрные чипы,совершенно необходимо просчитывать конструкцию на компьютере. Раньшедвижение электронов по проводнику описывалось простыми законамиэлектричества, но теперь провода стали столь миниатюрными,что электроны движутся по ним не устойчивым потоком,а случайными толчками. Их просто невозможно просчитать с требуемойточностью, поэтому резко усложняется и процесс разработки новых чипов.
Как же быть? Что ждет нас впереди?
Размышления о будущем транзистора заставляютнас обратиться к его триумфальному полувековому шествию. Ононе было случайным. По сравнению с предшествующими вакуумными лампамитранзисторы были простыми, дешевыми и эффективными. «Потомкам «транзисторапридется очень нелегко, поскольку его надо будет превосходить сразупо нескольким совершенно разным параметрам.
Давно уже ведутся поиски «световых «альтернатив транзистору.Свет хорош тем, что фотоны не взаимодействуют другс другом — нет сильных полей, нет перегрева и прочихсложностей транзистора. Но есть у него и свой минус: взаимодействиесигналов — существенная деталь работы любого электрического контура. Светвсе равно придется превращать в электричество, а это —целый комплекс новых проблем. Впрочем, об оптических вариантах транзисторовразговор еще впереди.
Итак, ситуацию трудно назвать оптимистичной: виден конец эпохиполупроводниковых транзисторов и нет им достойной замены. Однаков науке часто бывает так, что тупиковые ситуации приводятк революционным изменениям и триумфальным находкам. Не забывайте,что транзисторы «убыстряются «и уменьшаются, в конечном счете,для того, чтобы наши дети носили в кармане школьного ранцаэлектронную копию всех книг Ленинской библиотеки и могли с помощьюкарманного калькулятора запросто обыграть Гарри Каспарова.
Игра стоит свеч!
Завтра: свет вместо электронов
С тех пор, как были изобретены первые транзисторы,эти устройства сильно продвинулись в своем развитии. Но аппетитыкомпьютерщиков ненасытны — им надо все быстрее и быстрее,все больше и больше операций в секунду. Электроны,по мнению современных проектировщиков, слишком медленно бегутпо проводам, и компьютерщики за помощью обращаются к свету.
Будущее поколение компьютеров может стать гибридным: кремниевыечипы станут соединяться при помощи лазерных пучков света. На сменуметаллическим проводам придут линзы, призмы и зеркала. Отсюдаи название: оптика свободного пространства. Современные компьютерыпередают миллионы байт в секунду. Гибрид позволит продвинуться к терабайтам(это миллион миллионов) и петабайтам (миллион миллиардов).
У компьютера на основе световых «проводов «естьтри явных преимущества. Во-первых, ничто не может двигаться быстреесвета. Во-вторых, световые фотоны не взаимодействуют друг с другом (вотличие от электронов), и поэтому любое число пучков света может проходитьчерез узкий коридор. И в-третьих, для прохождения света не нужноничего — только воздух.
По мнению Джулиана Динса из оптоэлектронной группыЭдинбургского университета, внедрение гибридных компьютеров может наступитьгораздо быстрее, чем кажется. «Большинство технологических проблемуже преодолено, — отмечает он. — Надо решить лишь чистоинженерные вопросы: как сделать лазеры, линзы и зеркала достаточномаленькими, надежными и недорогими, чтобы из них можно былопостроить работающий компьютер ».
/> Эволюция транзисторов и интегральных схем — 1985
Сегодня все удовлетворены тем качеством электронныхчипов, которые производит, скажем, компания «Интел», но узким местом сталоих соединение. Проблема состоит в том, как прикрепитьк малюсенькой микросхеме несколько сотен металлических проводов.Оптических же выводов может быть много тысяч, причем выходитьони могут со всех сторон микросхемы. Одно это усовершенствованиеможет повысить быстродействие современных вычислительных машин в несколькодесятков, а то и сотен раз, и приблизитьсяк вожделенному «терабайту «в секунду. Подобный рост возможных соединенийпозволит развивать новые сетевые структуры компьютеров типа нейронных сетейи параллельных процессоров.
Как подмечает Эндрю Кирк из фотонной группы канадскогоуниверситета Макгилл, компьютерная индустрия словно проснуласьи обнаружила наличие методов оптики свободного пространства. На первомэтапе свет будет использоваться для связи между электронными чинами,но в перспективе он может забраться и внутрь них самих —когда перемещение электронов станет слишком медленным для возросшихскоростей счета.
Проблема большого числа соединений — неотъемлемая черталюбого компьютера. Процессоры, элементы памяти, клавиатура, терминали другие его части постоянно обмениваются информацией. Быстродействиепроцессоров постоянно растет, увеличиваются и ее потоки. А инженерызнают, что при пересылке нулей и единиц быстрее некоторогопредела они просто начинают сливаться друг с другом. Кроме того,увеличение потоков приводит к тому, что провода начинают работатькак антенны — излучать электромагнитные волны и влиятьна «соседей ». Приходится их тщательно экранировать,а это увеличивает их толщину и стоимость. С другой стороны,стремление подвести к процессору все больше и больше проводов-соединенийзаставляет делать их все более тонкими. Но чем тоньше провод,тем больше его сопротивление и потери на нагревание.
В общем, нет никаких сомнений, что стремительноеразвитие компьютеров натолкнется на непреодолимые трудности, если продолжатьиспользовать проводные соединения. Чтобы выйти из тупика, надо обратитьсяк соединениям оптическим. Идеологически все очень просто: электронныеимпульсы в компьютерном чипе преобразуются в тонкий пучок света. Естьон — это «1», нет его — «О ». Поток света проходит черезсеть крошечных призм и линз и достигает места назначения. Атам специальная фотоячейка превратит его вновь в электрическийсигнал. Главные требования к оптической системе — потреблять малоэнергии, быть дешевой, простой и компактной.
/> Эволюция транзисторов и интегральных схем — 1997
Много всего было перепробовано, в частности, светодиоды всехтипов, но оказалось, что лучший кандидат — многоквантовыйисточник, разновидность электрического затвора, и микроскопический лазерпод названием «виксел ». Оба устройства сделаны на основе арсенидагаллия, что позволяет производить их, как компьютерные чипы, поточнымобразом в многослойных структурах.
Многоквантовый источник был придуман специалистамиамериканской лаборатории Белла в штате Нью-Джерси для полностьюоптического компьютера. Однако десятилетние исследования показали,что эта идея пока невоплотима, но разработки вполне применимыв гибридном компьютере. Этот источник — «вафля «из полупроводниковыхслоев, которая может очень быстро становиться то зеркальной,то мутной под воздействием электрических сигналов. Отраженныйсвет — это единица, а неотраженный — ноль. Кроме того,в каждой «вафле «есть маленькое окошко-фотоячейка, где падающий светпреобразуется в электрический сигнал.
Первоначальной идеей было создание оптического эквивалентатранзистора. Но в гибридном компьютере эти ячейки облепляют процессори служат для него «переводчиками «световых сигналовв электронный вид. В лаборатории уже создан процессор с тысячьютаких ячеек размером не более 15 микрон каждая. Свет на ячейкипоступает от внешнего лазера, пучок которого расщепляетсяна множество (32 х 32) маленьких пучков. Первые экспериментыс таким процессором показали, что он может вводить в тысячураз больше информации, чем современный суперкомпьютер «Крей ».Осталось лишь довести опытный образец до коммерческого использования.
Разрабатывается и альтернативный вариант подобным ячейкам:крошечные твердотельные лазеры на каждом входном-выходном канале —«викселы ». До недавнего времени такие лазеры были слишком велики,только-только их научились встраивать в многослойныеполупроводниковые структуры, где они выглядят, как светящиесяокошки микронебоскреба. И все равно «викселы «пока крупноватыпо сравнению с ячейками — 250 микрон. Но инженерылаборатории Белла считают, что уменьшение их в десять раз —лишь вопрос времени, причем не слишком долгого.
В Калифорнийском университете уже созданы и линзыс поперечником всего в две сотни микрон. Один из сложныхтехнологических процессов — их закрепление. Есть опасение,что температурные колебания, движение воздуха, влажность могут оказыватьвлияние на линзы, клей и подложку, слегка деформировать систему и нарушатьработу компьютера. Все это предстоит проверить и отработать.
В лаборатории университета Макгилл и других институтахуже построены прототипы таких компьютеров. Их части тщательно пригнаныодна к другой и удерживаются на своих местах мощными магнитами.Конечно, это не вариант для массового производства.
Однако Эндрю Кирк считает, что главное препятствиена пути новых гибридных компьютеров — чисто психологическое,как у всякой новой революционной технологии. Но это одиниз наиболее перспективных путей к суперкомпьютерам будущего.
Американское космическое агентство НАСА поставило перед собой цельк 2010 году построить компьютер мощностью в петафлоп —это миллион миллиардов операций в секунду. По мнениюего специалистов, никакой альтернативы оптическому способу передачиинформации при таких скоростях быть просто не может. Между прочим,петабайт информации — это миллиард книгили 2300 лет «прокрутки «видеоленты. Вот какой объем данныхбудет переносить этот компьютер за секунду.
И в заключение несколько слов об отношении к новымтехнологиям — ради полной объективности. Марк Бориз исследовательской группы компании «Интел «считает, что устранитьсложности с соединениями можно, перенося все больше функцийна один микрочип. Современные микропроцессоры, к примеру, снабжены«кэш-памятью», что позволяет им хранить часто используемуюинформацию.
Очень сильный аргумент «против «оптического компьютера —мощнейшая индустрия электронных чипов со всемирной инфраструктуройи многомиллиардными оборотами. Кто победит — новоеили деньги, — судить не нам, поживем — увидим. Во всякомслучае, несколько лет назад о новой технологии говорили лишь единицыэнтузиастов, а на последней посвященной ей конференции весной1997 года были замечены инженеры из компаний IBM, Cray и Digital.Похоже, что теперь надо говорить не о том, «будетли оптическая революция», а о том, «когда она наступит ».
Теперьпришла очередь рассказать и о наших с вами соотечественниках, тем более что онитоже внесли существенный вклад.
В декабре 1951 г. в лаборатории электросистем Энергетическогоинститута (ЭНИН) АН СССР под руководством члена-корреспондента АН СССР И. С.Брука был выпущен научно-технический отчет «Автоматическая цифроваявычислительная машина (М-1)», утвержденный 15 декабря 1951 г. директоромЭНИН АН СССР академиком Г. М. Кржижановским. Это был первый в СССР научныйдокумент о создании отечественной ЭВМ.
Машина успешно прошла испытания и была переведена в режимэксплуатации для решения задач как в интересах ученых своего института, так исторонних организаций.
Начало исследовательских работ И. С. Брука по проблеме ЦВМотносится к 1948 г. Он первым в СССР (совместно с Б. И. Рамеевым) разработалпроект цифровой ЭВМ с жестким программным управлением. Свидетельство обизобретении на «ЦВМ с общей шиной» было получено ими в декабре 1948 г.
/> И. С. Брук
Постановление Президиума АН СССР о начале разработки М-1 вышло 22апреля 1950 г. После этого И. С. Брук получил возможность сформироватьколлектив разработчиков.
Первым в команду был принят Н. Я. Матюхин, молодой специалист,только что окончивший радиотехнический факультет Московского энергетическогоинститута.
Вот отрывок из воспоминаний Николая Яковлевича:
«Я хочу оживить картинки нашей деятельности под руководствомИсаака Семеновича, передать атмосферу тех лет.
Формирование группы и начало работ над АЦВМ-М1 — 1950 год.
Брук набирает на РТФ МЭИ команду молодых специалистов. Нас семеро:два младших научных сотрудника (А. Б. Залкинд и Н. Я. Матюхин), два дипломника(Т. М. Александриди и М. А.Карцев), три техника (Ю. В. Рогачев, Р. П.Шидловский, Л. М. Журкин).
Первое задание Исаака Семеновича мне — построить ламповый диодныйтрехвходовой сумматор (проверка моей пригодности).
Второе задание — спроектировать типовой рабочий стол.
Третье задание мне, как руководителю группы, — разработка АЦВМ-1.
Серьезные трудности при проектировании и реализации АЦВМ создавалопочти полное отсутствие комплектующих изделий. Исаак Семенович нашелоригинальный выход, использовав имущество со складов военных трофеев.
В результате в основу проекта М-1 были положены следующие идеи итрофеи:
сочетание малой номенклатуры компонентов самого разного происхождения;
всего два типа электронных ламп — 6Н8 и 6АG7;
купроксы от измерительных приборов;
магнитные головки от бытового магнитофона;
электронно-лучевые трубки от осциллографа;
телетайп из генштаба вермахта.
О стиле руководства Исаака Семеновича Брука:
полнейшая увлеченность главным направлением, оптимизм и уверенность в полученииконечного результата;
глубокое понимание цели, простота и образность аргументации;
никаких разносов по поводу неудач;
»импульсная подкачка" самостоятельной работы;
уважительное отношение к исполнителям;
никаких кабинетных разговоров, а разбор прямо на рабочем месте;
полнейшая доступность и непринужденность при обсуждении любых вопросов.
И. С. Брук имел, как говорят, трудный характер, видел в людях либотолько достоинства, либо только недостатки, к тому же обладал исключительнымостроумием. Поэтому его рассказы о своих коллегах и научных противниках служилидля всех нас постоянным источником развлечения".
Основные идеи, положенные в основу построения АЦВМ-1, быливыдвинуты И. С. Бруком. Далее они вместе с Н. Я. Матюхиным разрабатывалиструктуру и состав будущей машины, ее основные характеристики и конкретныерешения многих технических вопросов. В дальнейшем Н. Я. Матюхин при активнойподдержке И. С. Брука практически выполнял обязанности главного конструктора.
АЦВМ-1 включала в свой состав арифметическое устройство, главныйпрограмный датчик (устройство управления), внутреннюю память двух видов(быструю — на электростатических трубках и медленную — на магнитном барабане),устройство ввода-вывода с использованием телеграфной буквопечатающей аппаратуры.
Основные характеристики М-1:
Система счисления — двоичная.
Количество двоичных разрядов — 25.
Объем внутренней памяти: на электростатических трубках — 256адресов, на магнитном барабане — 256 адресов.
Быстродействие: 20 оп/с с медленной памятью; с быстрой памятьюоперация сложения выполнялась за 50 мкс, операция умножения — за 2000 мкс.
Количество электронных ламп — 730.
Потребляемая мощность — 8 кВт.
Занимаемая площадь — 4 кв. м.
В процессе проектирования и разработки М-1 были предложены иреализованы принципиально новые технические решения, в частности, двухадреснаясистема команд, нашедшая впоследствии широкое применение в отечественной изарубежной вычислительной технике.
/> Вот она какая — первая российская ЭВМ
Впервые в мировой практике создания ЭВМ логические схемы в машинеМ-1 строились на полупроводниковых элементах — малогабаритных купроксныхвыпрямителях КВМП-2-7, что позволило в несколько раз сократить количествоэлектронных ламп в машине и значительно уменьшить ее размеры.
Проектные и конструкторские работы по созданию АЦВМ-1 началисьлетом 1950 г. в трудных условиях, так как выполнялись как инициативные, приограниченных средствах, без специальных помещений (М-1 была построена иэксплуатировалась в подвале), разработки велись силами очень небольшогоколлектива молодых специалистов, которые, однако, работали с большимэнтузиазмом.
Разработка арифметического устройства и системы логических элементоввыполнялась Н. Я. Матюхиным и Ю. В. Рогачевым, разработка главного программногодатчика — М. А. Карцевым и Р. П. Шидловским, запоминающего устройства намагнитном барабане — Н. Я. Матюхиным и Л. М. Журкиным, запоминающего устройствана электростатических трубках — Т. М. Александриди, устройства ввода-вывода — А. Б. Залкиндом и Д. У. Ермоченковым, разработка системы электропитания — В. В.Белынским, конструкции — И. А. Кокалевским.
Комплексную отладку машины и отработку технологии программированияи тестирования возглавил Н. Я. Матюхин.
Осенью 1951 г. закончились работы по настройке М-1. К декабрю тогоже года машина успешно прошла комплексные испытания и была передана вэксплуатацию. Ознакомиться с работой АЦВМ-1 приезжали видные ученые, в томчисле академики А. Н. Несмеянов, М. А. Лаврентьев, С. Л. Соболев, А. И. Берг.
Одним из первых на М-1 решал задачи по ядерным исследованиямакадемик С. Л. Соболев, бывший в то время заместителем директора по научнойработе в институте И. В. Курчатова.
Н. Я. Матюхин вспоминает: «Вместе с Исааком Семеновичем мыобучали академика Соболева основам программирования на М-1. После прохожденияна машине ряда задач мы стали ощущать реальную поддержку Бороды (прозвищеКурчатова) и его незнакомого для нас ведомства».
Три года машина М-1 находилась в эксплуатации и первые полторагода оставалась единственной в Российской Федерации действующей ЭВМ. Она былаизготовлена в одном экземпляре, но ее архитектура и многие принципиальныесхемные решения были приняты в дальнейшем за основу при разработке серийныхмашин М-3, «Минск», «Раздан» и др.
Полная техническая документация на М-3 (главный конструктор Н. Я.Матюхин) была передана в Китайскую Народную Республику, где с 1954 г. началосьее серийное производство.
Создатели машины М-1 — первой российской ЭВМ — стали крупнымиспециалистами в области вычислительной техники и внесли значительный вклад в ееразвитие, возглавляя различные научные, учебные и производственные коллективы.
Так, например, Николай Яковлевич Матюхин (1927-1984) впоследствиистал членом-корреспондентом АН СССР, доктором технических наук, профессором,главным конструктором вычислительных средств для системы ПВО СССР вНаучно-исследовательском институте автоматической аппаратуры.
Созданными под его руководством вычислительными комплексами былооснащено около 150 объектов Вооруженных сил СССР, многие из которыхфункционируют до сих пор.
Михаил Александрович Карцев (1923-1983) также стал докторомтехнических наук, профессором, главным конструктором вычислительных средств длясистемы предупреждения о ракетном нападении (СПРН). Он — основатель и первыйдиректор НИИ вычислительных комплексов (НИИВК). Созданные под его руководствомсверхбыстродействующие многопроцессорные ЭВМ успешно функционируют в составеСПРН и в настоящее время.
Труд создателей М-1 был высоко оценен — им были присвоены ученыестепени и почетные звания, присуждением государственные награды.
М-2 была разработана в Лаборатории электросистем Энергетическогоинститута АН СССР (с 1957 г. — Лаборатория управляющих машин и систем АН СССР,с 1958 г. — Институт электронных управляющих машин) под руководствомчлена-корреспондента АН СССР И. С. Брука. В группу, работавшую над М-2, входилина разных этапах от 7 до 10 инженеров: М. А. Карцев, Т. М. Александриди, В. В.Белынский, А. Б. Залкинд, В. Д. Князев, В. П. Кузнецова, Ю. А. Лавренюк, Л. С.Легезо, Г. И. Танетов, А. И. Щуров. Группой разработки М-2 руководил М. А.Карцев.
/>
В. В. Белынский и Ю. А. Лавренюк у пульта М-2.
Разработка и монтаж машины были проведены с апреля по декабрь 1952г. С 1953 г. осуществлялась круглосуточная эксплуатация М-2 при решенииприкладных задач. Зимой 1955 г., а затем в 1956 г. машина была существенномодернизирована, после чего она имела оперативную память на ферритовыхсердечниках емкостью 4096 чисел. Ферритовая память для М-2 была разработанагруппой под руководством М. А. Карцева, в состав которой входили О. В.Росницким, Л.В. Ивановым, Е.Н. Филиновым, В.И. Золотаревским.
М-2 представляла собой цифровую вычислительную машину с хранимойпрограммой. При разработке М-2 частично были использованы идеи, воплощенные водной из первых советских машин М-1, эксплуатация которой началась весной 1952г. Система команд М-2 была выбрана трехадресная, как наилучшим образомотвечающая организации вычислений (указывались код операции, адреса двухоперандов и результат операции). Формат команды — 34-разрядный:код операции — 4 двоичных разряда; коды трех адресов операндов — по 10 двоичных разрядов (в расчете на емкость оперативного запоминающего устройства — 1024 числа).
Для сокращения записи программ в кодах машины применяласьсмешанная четверично-шестнадцатеричная система — первые два двоичных разрядаадреса записывались в виде четверичной цифры, а последующие восемь разрядов — ввиде двух шестнадцатеричных цифр.
Система команд М-2 включала 30 различных операций (за счетдополнения собственно 4-разрядного кода операции признаками, указываемыми вадресах, которые не использовались при некоторых операциях).
/> И. С. Брук
В составе команд М-2 имелись:шесть арифметических операций; два вида операций сравнения (алгебраическое и сравнение по модулю); семь операций переключения (плавающая точка — фиксированная точка и обратно, нормальная точность — двойная точность и обратно, переключение на фиксированную точку и одновременно на двойную точность и т. д.) операция логического умножения двух чисел; операции переноса числа, изменения знака числа; четыре операции ввода информации; три операции вывода информации; четыре операции перемотки магнитной ленты внешнего запоминающего устройства; операция «стоп».
Представление двоичных чисел в М-2 было как с фиксированнойточкой, так и с плавающей точкой. При этом точность вычислений составляла около8 десятичных знаков при работе с плавающей точкой и около 10 десятичных знаковс фиксированной точкой. Были возможны вычисления с удвоенной точностью.
Внутренние запоминающие устройства — основное электростатическое(серийные ЭЛТ) на 512 чисел с временем обращения 25 мкс, дополнительное на 512чисел — магнитный барабан с частотой вращения 2860 об/мин.
Внешнее запоминающее устройство емкостью 50 тыс. чисел — намагнитной ленте.
Ввод данных — фотосчитывающее устройство с перфоленты. Выводданных — телетайп.
/> УУ и АУ М-2. А. Б. Залкинд
Арифметический узел М-2 параллельного типа с четырьмя триггернымирегистрами.
Скорость работы М-2 составляла в среднем 2 тыс. операций/с.
Схемотехника — электронные лампы и полупроводниковые диоды в логическихсхемах арифметики и управления.
Общее число электронных ламп — 1879, из них — 203 в источникахпитания. Питание осуществлялось от 3-фазной сети переменного тока 127/220 В,потребляемая мощность — 29 кВт.
Площадь, занимаемая машиной, — 22 м2. Основные узлы и блокиразмещались в четырех шкафах на одном постаменте, в который был вмонтированшкаф электропитания. Кроме того, машина имела пульт управления со световымииндикаторами состояния триггеров регистров арифметики, селекционного ипускового регистров и тумблерами управления. Система охлаждения — воздушная сзамкнутым циклом.
Конструктивно каждый узел машины состоял из отдельных блоков,которые располагались на шасси, прикрепленных к рамам шкафов. Электронная частьмашины была собрана на съемных ламповых субблоках с 14-контактными или20-контактными разъемами. Принятые конструктивные решения обеспечили легкостьзамены отказавших электронных ламп, контроля и диагностики схем с помощьюстендов.
По мере эксплуатации машины, начиная с 1953 года, накапливалось еепрограммное обеспечение в виде библиотеки стандартных программ и подпрограмм(А. Л. Брудно, М. М. Владимирова при участии А. С. Кронрода и Г. М.Адельсон-Вельского).
На М-2 проводились расчеты для Института атомной энергии (академикС. Л. Соболев), Института теоретической и экспериментальной физики АН СССР(академик А. И. Алиханов), Института проблем механики АН СССР (расчетыпрочности плотин Куйбышевской и Волжской гидроэлектростанций), Теплотехническойлаборатории АН СССР (академик М. А. Михеев), Военно-воздушной академии,Артиллерийской академии, института «Стальпроект», предприятияакадемика А. И. Берга и многих других научных и промышленных организаций. В1953 г. серьезные вычислительные задачи для нужд обороны страны, науки инародного хозяйства можно было решать на трех экземплярах вычислительных машин- БЭСМ, «Стрела» и М-2.
/> УУ и АУ М-2.
Вокруг М-2 сложился неформальный круг программистов, работавших вразных организациях, в который входили Г. М. Адельсон-Вельский, В. Л.Арлазаров, М. М. Бонгард, А. Л. Брудно, М. Я. Вайнштейн, Д. М. Гробман, А. С.Кронрод, Е. М. Ландис, И. Я. Ландау, А. Л. Лунц и другие. Помимо чистопрактических приемов программирования вычислительных задач в кодах машины М-2,они занимались программированием игровых задач, задач распознавания идиагностики. Результаты этих исследований привели к находкам оригинальныхметодов перебора, в частности метода ветвей и границ, построения справочныхсистем с логарифмическими записью и поиском и т. д.
В первом международном матче шахматных программ победилапрограмма, А. С. Кронрода, В. Л. Арлазарова, разработанная для машины М-2.
Опыт программирования задач в кодах М-2 привел к программированиюв содержательных обозначениях (А. Л. Брудно).
Основные особенности М-2
М-2 имела примерно такую же производительность, как ЭВМ«Стрела», но занимала в 6 раз меньшую площадь, потребляла в 8 разменьше электроэнергии и стоила в 10 раз меньше.
Использование полупроводниковых диодов для построения логическихсхем арифметики и управления позволило значительно сократить число электронныхламп. Диодная логика, примененная в М-1, М-2 и М-3, в дальнейшем послужилапрототипом диодно-транзисторной логики (DTL) ЭВМ второго и третьего поколений.
Идея укороченных кодов команд и кодов адресов в 34-разрядномформате трехадресной команды в сочетании с операциями переключения, котораябыла предложена и реализована М.А. Карцевым в М-2, послужила в дальнейшемпрототипом принципа формирования исполнительных адресов в архитектуре ЭВМвторого и третьего поколений.
Оперативная память М-2 была разработана с использованием 34обычных электронно-лучевых трубок типа 13 Л037, а не специальныхпотенциалоскопов (которые применялись в БЭСМ и «Стреле»). Это быласложная инженерная разработка, которую выполнили Т. М. Александриди и Ю. А.Лавренюк, обеспечив требуемые характеристики памяти и избежав трудностей скомплектованием машины специальными потенциалоскопами, которые были уразработчиков БЭСМ.
Магнитный барабан для дополнительного внутреннего запоминающегоустройства был разработан (автор А. И. Щуров) и изготовлен в Лабораторииодновременно с разработкой машины.
В качестве устройства вывода информации в М-2 использовалсяобычный рулонный телетайп. Это решение позволяло обеспечить дистанционнуюработу М-2. В феврале 1957 г. работа М-2 с удаленным терминаломдемонстрировалась в павильоне АН СССР на ВСХВ (ныне ВВЦ).
А дальнейшее развитие шло стремительным образом.
1949
Создан Short Code — первый язык программирования.
1954
Компания Texas Instruments начала промышленное производство кремниевыхтранзисторов.
1956
В Массачусетском Технологическом Институте создан первый компьютер натранзисторной основе. IBM создала первый накопитель информации — прототипвинчестера — жесткий диск КАМАС 305.
1957
Группой Дэпона Бэкуса создан язык программирования Fortran (FORmulaTRANslation).
1958-1959
Джек Килби и Роберт Нойс создали уникальную цепь логических элементов на поверхностикремниевого кристалла, соединенного алюминиевыми контактами — первый прототипмикропроцессора, интегральную микросхему.
1960
AT разработали первый модем — устройство для передачи данных междукомпьютерами. Объединенная команда сотрудников крупнейших фирм-производителейкомпьютеров разработала язык программирования COBOL. Создан самый популярныйязык программирования 60-х ALGOL.
1963
Дуглас Энгельбарт получила патент на изобретенный им манипулятор — «мышь».
1964
Профессора Джон Кэмени и Томас Курд разрабатывают простой язык программирования- BASIC.
1967
Рождается концепция «компьютера на одном кристалле». Мир предвкушаетрождение микропроцессора.
1968
Уэйн Пикетт разрабатывает концепцию «винчестера» — жесткогомагнитного диска. Дуглас Энгельбарт демонстрирует в Стэндфордском Институтесистему гипертекста, текстовый процессор, работу с мышью и клавиатурой. РобертНойс и Гордон Мур основывают фирму Intel.
1969
Кеннет Томпсон и Деннис Ритчи создают операционную систему UNIX. Осуществленапервая связь между двумя компьютерами. На расстоянии 500 км было передано словоLOGIN (удалось передать всего две буквы). Intel представляет первую микросхемуоперативной памяти (RAM) объемом в 1 кбайт. Xerox создает технологию лазерногокопирования изображений, которая через много лет ляжет в основу технологиипечати лазерных принтеров. Первые «ксероксы».
1970
Первые четыре компьютера крупнейших исследовательских учреждений США соединенымежду собой в сеть APRANet — прародителя современной Internet.
1971
По заказу японского производителя микрокалькуляторов Busicom командаразработчиков Intel под руководством Тэда Хоффа создает первый 4-разрядныймикро-процессор Intel-4004. Скорость процессора — 60 тыс. операций в секунду.Никлас Вирт создает язык программирования Pascal. Команда исследователейлаборатории IBM в Сан-Хосе создает первый 8-дюймо-вый «флоппи-диск».
1972
Новый микропроцессор от Intel — 8-разрядный Intel-8008. Xerox создает первыймикрокомпьютер Dynabook, размером чуть побольше записной книжки. Билл Гейтс иПол Аллен основывают компанию Traf-0-Data и разрабатывают компьютерную систему,предназначенную для управления потоками автомобилей на скоростных шоссе.
1973
В научно-исследовательском центре фирмы Xerox создан прототип первогоперсонального компьютера. Первый герой, появившийся на компьютерном экране, — Коржик, персонаж детского телесериала «Улица Сезам». Sceibi ComputerConsulting Company выпускает на рынок первый готовый персональный компьютер,укомплектованный процессором Intel-8008 и с 1 кбайтом оперативной памяти. IBMпредставляет жесткий диск IBM 3340. Емкость диска составляла 16 кбайт, онсодержал 30 магнитных цилиндров по 30 дорожек на каждом. Из-за этого диск и былназван «Винчестером» (30/30" — марка знаменитой винтовки).Приложения 841 Боб Мэткэлф изобретает систему связи компьютеров, получившуюназвание Enternet. Гари Килдалл создаетпервую простую операционную систему для персональных компьютеров и дает ей имяСР/М.
1974
Брайен Кэрниган и Деннис Ритчи создают язык программирования С(«Си»). Новый процессор от Intel — 8-разрядный Intel-8080. Скорость — 640 тыс. операций в секунду. В скором времени на рынке появляется недорогойкомпьютер Altair на основе этого процессора, работающий под управлениемоперационной системы СР/М. Первый процессор выпускает главный конкурент Intel в70-х годах — фирма Zilog.
1975
IBM выпускает первый «лаптоп» — «портфельный» компьютер сдисплеем, встроенным накопителем на магнитной ленте и 16 кбайт оперативнойпамяти. Стоимость компьютера — 10 тыс. долл. Первой музыкальной композицией,воспроизведенной с помощью компьютера, стала мелодия песни The Beatles«Fool On The Hill». Пол Аллен и Билл Гейтс разрабатываютинтерпретатор языка Basic для компьютера Altair и основывают собственную фирму- Micro-Soft (уже через год дефис в названии фирмы исчезает).
1976
Фирма Advanced Micro Devices (AMD) получает право на копирование инструкций имикрокода процессоров Intel. Начало «войны процессоров». Стив Возняки Стив Джобс собирают в собственной гаражной мастерской первый компьютер серииApple. A 1 апреля того же года на свет появляется компания Apple Computer.Компьютер Apple I поступает в широкую продажу с весьма сакраментальной цифройна ценнике — $666.66. Соперник Intel, фирма Техас Instruments создает TMS9900, первый16-разрядный микропроцессор. Официальная дата рождения компьютерного пиратства.В печати публикуется открытое письмо Билла Гейтса, который жалуется нанезаконное использование программного обеспечения, выпускаемого Microsoft,обладателями первых микрокомпьютеров.
1977
Microsoft выпускает новый программный продукт — Microsoft FORTRAN длякомпьютеров с операционной системой СР/М. В продажу поступают массовыекомпьютеры Commodore и Apple II. Компьютер снабжен оперативной памятью в 4кбайта, постоянной памятью 16 кбайт, клавиатурой и дисплеем. Цена за всеудовольствие — $1300. Apple II обзаводится модной добавкой — флоппи-дисководом.Microsoft выпускает новый программный продукт — Microsoft FORTRAN длякомпьютеров с операционной системой СР/М. Представители Национального ИнститутаПрофессиональной Безопасности и Здоровья США впервые измеряют уровень излучениямониторов. Они сообщают, что излучение монитора «слишком низкое, чтобы егокорректно измерить». На свет появляется компьютер Atari.
1978
Фирма MicroPro представляет текстовый редактор WordMaster. Intel представляетновый микропроцессор — 16-разрядный Intel -8086, работающий с частотой 4,77 МГц(330 тыс. операций в секунду). Основана компания Hayes — будущий лидер впроизводстве модемов. Commodore выпустила на рынок первые модели матричныхпринтеров.
1979
Фирма MicroPro представляет текстовый редактор WordStar. Microsoft выпускаетинтерпретатор языка ассемблер для процессоров Intel и Zilog. Свой 16-разрядныймикропроцессор выпускает фирма Zilog. Вдогонку и Intel выпускает новыйпроцессор — Intel 8088. Появляются первые видеоигры и компьютерные приставкидля них. Японская фирма NEC выпускает первый микропроцессор в Страневосходящего солнца. Hayes выпускает первый модем со скоростью 300 бод, предназначенныйдля нового компьютера Apple. Xerox впервые в мире рекламирует собственныеперсональные компьютеры на телевидении.
1980
Компьютер Atari становится самым популярным компьютером года. Seattle ComputerProducts приступает к разработке собственной операционной системы — DOS.Seagate Technologies представляет первый «винчестер» для персональныхкомпьютеров — жесткий диск диаметром 5,25 дюйма. Первый прототип персональногокомпьютера IBM передается Microsoft для отладки предназначенных для негопрограмм. Microsoft участвует в разработке операционной системы Unix длякомпьютеров на базе процессоров Intel. На свет появляется текстовый редакторWordPerfect. Seattle Computer Products приступает к разработке собственнойоперационной системы — DOS. IBM заключает соглашение с Microsoft о разработкеоперационной системы для своего будущего компьютера. Одновременно проводятсяаналогичные переговоры с фирмой Digital Research, владельцами операционнойсистемы СР/М-86. После отказа DR Microsoft становится главным партнером IBM.Microsoft перекупает продукт Seattle Computer Products QDOS и дорабатывает его.Так появляется MS-DOS. В том же году Microsoft выпускает новую версию другойоперационной системы — XENIX OS.
1981
Microsoft заканчивает работу над MS-DOS. Приложения 843 В августе народуявляется IBM PC — компьютер на основе процессора Intel-8088, укомплектованный64 кбайтами оперативной и 40 кбайтами постоянной памяти. Компьютер снабжендисплеем и флоппи-дисководом емкостью 160 кбайт. Стоимость компьютера — 3000 долл.Intel представляет первый сопроцессор — специализированный процессор длясложных вычислений с плавающей запятой. Apple представляет компьютер Apple III.Основана фирма Creative Technology (Сингапур) — создатель первой звуковойкарты. Появляется в продаже первый массовый жесткий диск от Seagate емкостью 5Мбайт и стоимостью 1700 долл.
1982
Microsoft заключает соглашение с Apple о разработке программного обеспечениядля компьютеров Macintosh и выпускает новые версии MS-DOS — 1.1 и 1.25.Основные новшества — поддержка флоппи-дисководов на 320 кбайт. Создан первыйвариант языка Post Script.
1983
Commodore представляет свой знаменитый компьютер Commodore 64, снабженный 64кбайтами RAM, 20 кбайтами постоянной памяти. Стоимость — 600 долл. Его коллегаSinclair ZX производства фирмы Sinclair также становится одним из популярныхдомашних компьютеров года. Всего в 1982 г. свои компьютеры представили ужеоколо 20 фирм — в том числе Toshiba, Sharp, Matsushita, NEC, Sanyo. На рынкепоявляются новая модель от IBM — знаменитая IBM PC AT — и первые клоны IBM PC.IBM представляет процессор 16-разрядный 80 286. Рабочая частота — 6 МГц.Скорость — 1,5 млн. операций в секунду. Hercules представляет первуюдвухцветную (черно-белую) видеокарту — Hercules Graphics Adapter (HGA).Microsoft представляет текстовый редактор Multi-Tool Word для DOS (позднеепереименованный в Microsoft Word) и первую мышь серии Microsoft Mouseстоимостью 200 долл. В ноябре официально анонсирована первая версия MicrosoftWindows. IBM новинкой не заинтересовалась, однако пригласила Microsoft вкачестве партнера над собственной операционной системой — OS/2. LotusDevelopment выпускает на рынок супербестселлер — электронную таблицу Lotus1-2-3. AT&T Bell Labs заканчивает работу над новым языком программирования- C++. Novell анонсирует первую версию операционной системы Novell Netware.Создан язык программирования ADA (Ада), названный в честь леди Ады Байрон, женыпоэта Байрона и автора одной из первых «программ» для«аналитической машины» Чарльза Бэббиджа.
1983
Commodore выпускает первый портативный компьютер с цветным дисплеем (5 цветов).Вес компьютера — 10 кг. Цена — 1600 долл. IBM представляет компьютер IBM PC XT,укомплектованный 10-мегабайтным жестким диском, дисководом на 360 кбайт и 128(позднее — 768) кбайт оперативной памяти. Цена компьютера — 5000 долл. Накомпьютер установлена новая версия MS-DOS 2.0 фирмы Microsoft. Выпущенмиллионный компьютер серии Apple II. AT&T Bell Labs заканчивает работу надновым языком программирования — C.++ На рынке появляются первые накопителиБернулли и сменные диски SyQuest. Novell анонсирует первую версию операционнойсистемы Novell Netware. Появляются первые модули оперативной памяти SIMM.Philips и Sony представляют миру технологию CD-ROM.
1984
Apple представляет первый модем со скоростью 1200 бод. Hewlett-Packardвыпускает первый лазерный принтер серии LaserJet с разрешением до 300 dpi.Philips выпускает первый дисковод CD-ROM. В продаже появляются первые рабочиестанции для изготовления и обработки 3D-графики, произведенные SiliconGraphics. IBM представляет первые мониторы и видеоадаптеры EGA (16 цветов,разрешение — 630х350 точек), а также профессиональные 14-дюймовые мониторы,поддерживающие 256 цветов и разрешение в 640х480 точек. Число подключенных к Internetкомпьютеров достигло 1000. Microsoft работает над первыми версиями электроннойтаблицы Excel для PC и Macintosh и представляет MS-DOS 3.0 и 3.1,поддерживающие жесткие диски объемом до 10 Мбайт и флоппи-диски 1,2 Мбайта, атакже сетевой режим.
1985
Рынок стремительно завоевывает новый компьютер от Commodore — Amiga 1000. Новыйпроцессор от Intel — 32-разрядный 80386DX (со встроенным сопроцессором).Рабочая частота — 16 МГц, скорость — около 5 млн. операций в секунду. Первыймодем от U.S.Robotics — Courier 2400 bod. В июне наконец-то выпущена перваяверсия Microsoft Windows и первая программа для нее — графический редакторIn'A'Vision (Micrografx). С большой задержкой появляется и долгожданныйMicrosoft Excel для Macintosh. Aldus выпускает первую версию Aldus PageMakerдля Macintosh.
1986
Adobe представляет первую версию графического редактора Adobe Inllustrator.Питер Нортон создает первую версию файлового менеджера Norton Commander. Накомпьютере Amiga демонстрируется первый компьютерный анимационный ролик созвуковыми эффектами. Рождение технологии мультимедиа. Рождение стандарта SCSI(Small Computer System Interface). Разработан новый вариант языка С — C++.
1987
Mcrosoft представляет операционную систему MS-DOS 3.3 и графическую оболочкуWindows (в этом же году будет продана миллионная копия этой оболочки) 2.0.Новая DOS поддерживает 3,5-дюймовые дисководы (1,44 Мбайта) и жесткие дискиемкостью до 32 Мбайт. Приложения 845 Первая мультимедиа-энциклопедия на CD-ROM-Microsoft Bookshelf. Intel представляет новый вариант процессора 80386DX срабочей частотой 20 МГц. IBM выпускает новый компьютер PS/2, который, однако,не повторяет успеха своего предшественника. Компьютер укомплектован процессором80386, 3,5-дюймовым дисководом и новым графическим адаптером (видеокартой)стандарта VGA (640х480 точек, 256 цветов). На некоторых компьютерах установленпервый вариант операционной системы OS/2, разработанной совместно IBM иMicrosoft. Шведский Национальный Институт Контроля и Измерений утверждаетстандарт MRP — первый стандарт допустимых значений излучений мониторов.U.S.Robotics представляет модем Courier HST 9600 (скорость — 9600 бод).
1988
Бывший «эппловец» Стив Джоббс и основанная им компания NexT выпускаютпервую рабочую станцию NeXT, оснащенную новым процессором Motorola,фантастическим объемом оперативной памяти (8 Мбайт), 17-дюймовым монитором ижестким диском на 256 Мбайт. Цена компьютера — 6500 долл. На компьютерах былустановлен первый вариант операционной системы NeXTStep. Hewlett-Packard выпускаетпервый струйный принтер серии DeskJet. Microsoft выпускает редактор презентацийPowerPoint для Macintosh, Windows 2.1 и MS-DOS 4.0. «Новинки» DOS — поддержка мыши и графического режима работы. " Microsoft выпускаеткомплект Microsoft Office для Macintosh. Digital Research выпускает собственнуюоперационную систему — DR-DOS.
1989
Creative Labs представляет Sound Blaster 1.0, 8-битную монофоническую звуковуюкарту для PC. Intel представляет «урезанный» вариант процессоракласса 386 — 80386SX (с отключенным сопроцессором). Рождение стандарта SuperVGA(разрешение 800х600 точек с поддержкой 16 тыс. цветов). Microsoft Word и Excelпереводятся на платформу Windows.
1990
Рождение «всемирной паутины» Интернет — WorldWideWeb. Тим Бернерс-Лиразрабатывает язык гипертекстовой разметки документов — HTML. Первая русскаяверсия DOS — MS-DOS 4.1. Билл Гейтс впервые посещает Россию. В мае выходитпервая коммерчески успешная версия Windows — 3.0. Adobe утверждает спецификациюязыка печати PostScript. IBM представляет новый стандарт видеоплат — XGA — вкачестве замены традиционному VGA (разрешение 1024х768 точек с поддержкой 65тыс. цветов).
1991
Apple представляет первый монохромный ручной сканер. AMD представляетусовершенствованные «клоны» процессоров Intel — 386DX с тактовойчастотой 40 МГц и 486 SX с частотой 20 МГц. Утвержден первый стандартмультимедиа-компьютера, созданный Microsoft в содружестве с рядом крупнейшихпроизводителей ПК — МРС. Первая стереофоническая музыкальная карта — 8-битныйSound Blaster Pro. Microsoft выпускает новую версию DOS — MS-DOS 5.0. В пикулидеру фирма Digital Research выпускает новую версию собственной DOS спорядковым номером 6.0. Corel представляет первую версию графического редактораCorelDRAW! Sun Microsystem создает новый язык программирования для Интернет — JAVA. Финский программист Линус Торвальдс создает новую операционную системукласса UNIX — Linux. В отличие от других «юниксов» Linux за счетоткрытости архитектуры ядра и бесплатности сумел в кратчайшие сроки завоеватьмир и к 1999 г. превратиться в конкурента линии Windows.
1992
Microsoft выпускает новую версию DOS 6.0 и Windows 3.1, а IBM — OS/2 2.0. Путидвух гигантов расходятся. NEC выпускает первый привод CD-ROM с удвоеннойскоростью. Intel представляет процессор 486DX2/50 с «удвоенной»тактовой частотой. Скорость — 41 млн. операций в секунду. Одновременно Cyrixвыпускает на рынок «урезанный» процессор 486SLC (с отключеннымсопроцессором).
1993
Появляется первая версия новой операционной системы Microsoft — Windows NT (WindowsNT 3.1). Новая ОС предназначена для компьютеров, работающих в сети на крупныхпредприятиях. Intel представляет новый стандарт шины и слота для подключениядополнительных карт — PCI. Первый процессор нового поколения процессоров Intel- 32-разрядный Pentium. Рабочая частота — от 60 МГц, быстродействие — от 100млн. операций в секунду. Microsoft и Intel совместно с крупнейшимипроизводителями ПК вырабатывают спецификацию Plug And Play (включи и работай),допускающую автоматическое распознавание компьютером новых устройств, а такжеих конфигурацию. Amstrad выпускает первый мини-компьютер размером с записнуюкнижку — «персонального электронного секретаря».
1994
lomega представляет диски и дисководы ZIP и JAZ — альтернативу существующимдискетам 1.44 Мбайта. U.S.Robotics выпускает первый модем со скоростью 28 800бод. Новая версия Windows — Microsoft Windows 3.11 (Windows For Workgroups),поддерживающая «групповую работу» в сетевом режиме. Одновременно нарынке появляется последняя версия MS-DOS — 6.22 В конце года анонсируетсяWindows95. IBM выпускает новую версию OS/2 3.0 (Warp). Mosaic Communicationsпредставляет первую версию браузера страниц Интернета — Netscape Navigator 1.0.
1995
Анонсирован стандарт новых носителей на лазерных дисках — DVD. AMD выпускаетпоследний процессор поколения 486 — AMD 486DX4-120. Intel представляетпроцессор Pentium Pro, предназначенный для мощных рабочих станций. Компания3dfx выпускает набор микросхем Voodoo, который лег в основу первых ускорителейтрехмерной графики для домашних ПК. Приложения 847 Первые очки и шлемы«виртуальной реальности» для домашних ПК. IBM выпускает седьмуюверсию PC-DOS. «Битва титанов» среди операционных систем — OS/2против появившейся в августе Windows95. Победу одерживает Microsoft и IBM тихоуходит с рынка «домашних» ОС. Microsoft представляет Microsoft Office95 и браузер Internet Explorer.
1996
Рождение шины LJSB. Intel выпускает процессор Pentium MMX с поддержкой новыхинструкций для работы с мультимедиа. Начало производства массовых жидкокристаллическихмониторов для «больших» домашних компьютеров. Microsoft выпустилпоследнюю версию Windows NT — 4.0. Пятая версия этой операционной системывыйдет только в 1999 г. с новым названием — Windows 2000. IBM выпускаеточередную версию OS/2 — 4.0 (Merlin).
1997
Новый процессор от Intel — Intel Pentium II. Новый процессор от AMD — AMD K5.Первые дисководы DVD. Ensonic Soundscape выпускает первые звуковые платыформата PCI. Новый графический портАСР. Новый игрок на рынке операционныхсистем — Be Incorporated представляет операционную систему BeOs для домашнихкомпьютеров и рабочих станций.
1998
Apple вновь становится активным игроком на рынке домашних ПК после выпускикомпьютера iMac, отличающегося не только мощностью, но и уникальным дизайном.Intel выпускает процессоры Celeron — Pentium 11 для домашних компьютеров сурезанной кэш-памятью второго уровня. «Трехмерная революция»: нарынке появляется десяток (!) новых моделей трехмерных ускорителей,интегрированных в обычные видеокарты. В течение года прекращен выпуск видеокартбез SD-ускорителей. Microsoft выпускает Windows98 — последнюю операционнуюсистему для домашних ПК в этом тысячелетии.
1999
Intel выпускает процессоры Pentium III с новым набором дополнительных инструкцийдля обработки мультимедиа. IBM выпускает последнюю версию DOS — PC DOS 2000.Microsoft выпускает новую версию браузера Internet Explorer 5.0, MicrosoftOffice 2000 и обновленную версию Windows98 Second Edition. Adobe выпускаетновую систему верстки и дизайна — Adobe InDesign — пришед-шую на сменуPageMaker.
 
 
 
 
 
Список литературы:
u   1. А.П.Пятибратов, А.С.Касаткин, Р.В.Можаров. “ЭВМ,МИНИ-ЭВМ и микропроцессорная техника в учебном процессе.”
u   2. А.П.Пятибратов, А.С.Касаткин, Р.В.Можаров. “
u   Электронно-вычислительные машины в управлении.”
u   3.www.computer-museum.ru