Корисник:МиДимит

Развој рачунара Фон Нојманове архитектуре

Сви данашњи рачунари, од ПЦ рачунара до паметних мобилних телефона, Фон Нојманове су архитектуре. Ипак, на пољу технологије израде и на пољу техничких карактеристика, ти рани рачунари из 1940-их и данашњи рачунари потпуно су другачији. Према технологији коју су користили, модерни програмибилни електронски рачунари могу се груписати у четири генерације, све засноване на Фон Нојмановој архитектури.

Стари рачунар

Прва генерација рачунара

Прва генерација електронских рачунара (од почетка 1940-их до краја 1950-их) користила је вакуумске цеви као основне електронске елементе. За програмирање је коришћен искључиво машински језик (од програмера се захтевало да преко тастера и прекидача директно у меморију уноси нуле и јединице које су сачињавале запис програма. Главне примене рачунара тог доба биле су у војне и научне сврхе. Рачунари су били уникатни и није постојала серијска производња. Иако је EDVAC први осмишљен, први реализовани рачунари Фон Нојманове архитектуре били су Manchester Baby – експериментална машина на којој је тестирана технологија вакуумских цеви, као и њен наследник, Manchester Mark I. Још један претендент на титулу првог реализованог рачунара Фон Нојманове архитектуре јесте и EDSAC, изграђен такође у Британији на основу планова за EDVAC описаних у Фон Нојмановом извештају. Творци рачунара EDVAC започели су 1951. године производњу првог комерцијалног рачунара UNIVAC, који је продат за то доба у невероватних 46 примерака.

Edvac

Arl Edvac

Друга генерација рачунара

Друга генерација електронских рачунара (од краја 1950-их до половине 1960-их) користила је транзисторе уместо вакуумских цеви. Иако је транзистор пронађен још 1947. године, тек средином 1950-их почиње да се користи као основна електронска компонента у оквиру рачунара. Транзистори су израђени од полупроводничких елемената (најчешће силицијума), који се због својих физичких особина показују као веома погодни за израду електронских компоненти. У поређењу са вакуумским цевима, транзистори су мањи, захтевају мање енергије, па се и мање загревају и ређе кваре. Поред транзистора, почињу да се користе магнетни дискови и траке, започиње умрежавање рачунара, па чак и коришћење рачунара у забавне сврхе (појавиле су се прве игре). Уместо машинског језика, све више су се користили симболички језици и асемблери (овакви језици програмеру омогућавају да наводи словне скраћенице за елементарне операције у програму, тако да не мора више да директно користи нуле и јединице). Такође развијени су први језици вишег нивоа – Fortran, Cobol, Lisp, Algol (ови језици програмеру омогућавају да програм описује апстрактнијим математичким изразима и наредбама који се аутоматски преводе на низ елементарних операција које је потребно извести да би се програм могао извршити на неком конкретном рачунару). У то време компанија IBM доминирала је тржиштем – само рачунар IBM 1401 продат је у више од 10000 примерака, што је покрило око трећину тржишта.

Трећа генерација рачунара

Трећа генерација електронских рачунара (од половине 1960-их до средине 1970-их) била је заснована на полупроводничким интегрисаним колима и (микрочиповима), сачињеним од мноштва транзистора. Нова технологија довела је до побољшања перформанси и омогућила пословну примену рачунара у многим областима.

У овој ери доминирали су мејнфрејм рачунари – велики рачунари, веома моћни за то доба, који су имали могућност складиштења и ефикасне обраде велике количине података. Зато су их владе и велике корпорације користиле за обраду података. С уделом од 90%, компанија IBM имала је апсолутну превласт на тржишту. Најзначајнији су рачунари серије IBM 700/7000 и касније IBM System/360. Код ових рачунара уведен је систем дељења времена (енгл. Time – sharing) који процесорско време расподељује и даје на коришћење корисницима истовремено прикљученим на рачунар, а који са рачунаром комуницирају путем терминала (тастатура и монитора). Коришћени су различити оперативни системи (програми који управљају радом рачунара), углавном развијени у компанији IBM.

Поред мејнфрејм рачунара, у овом периоду су се појавили и мини-рачунари – мањи рачунари, који се могу сматрати првим обликом личних (персоналних) рачунара јер их је у једном тренутку користио само један корисник. Били су величине ормана (за разлику од ранијих рачунара који су били величине собе), али појединци су ретко могли да их приуште и стога се не сматрају кућним рачунарима. Тржиштем је доминирала компанија DEC(информатика) са серијама рачунара PDP и VAX. С овим рачунарима обично се повезују оперативни систем Unix и програмски језик C, који су развијени у Беловим лабораторијама, као и хакерска култура.

Четврта генерација рачунара

Четврта генерација електронских рачунара (од средине 1970-их) заснована је на високо интегрисаним колима. Код њих је на хиљаде раније независних кола смештено на јединствен силицијумски чип. У компанији Intel направљен је 1971. године први (микро) процесор Intel 4004 – целокупна централна процесорска јединица (која се популарно назива мозак рачунара) смештена је на једном чипу. Иако првобитно намењена за уградњу у калкулаторе, ова технологија омогућила је развој брзих и малих рачунара погодних за кућну употребу. Часопис Popular Electronics нудио је 1975. године читаоцима могућност наручивања делова за склапање микрорачунара MITS Altair 8800 заснованог на процесору Intel 8080. Интересовање међу онима који су се електроником бавили из хобија било је изузетно велико и само у првом месецу продато је неколико хиљада ових рачунара. Сматра се да је Altair 8800 био иницијална каписла за револуцију микрорачунара која је уследила након тога. Altair се још везује за настанак компаније Microsoft – данас једне од водећих у области производње софтвера. Први производ компаније Microsoft био је интерпретатор за програмски језик Basic за Altair 8800 (интерпретатор је програм који омогићава да се програми написани у неком програмском језику извршавају на рачунару).

Први микрорачунар који је продаван као склопљен био је Apple, на чијим је темељима настала истоимена компанија, која је данас једна од водећих на тржишту.

Кућни рачунари користили су се све више – углавном за једноставније обраде података, учење програмирања и играње рачунарских игара. Компанија Commodore 1977. представила је свој рачунар Commodore PET, који је забележио велики успех. Commodore 64, један од најуспешнијих рачунара за кућну употребу, појавио се 1982. године. Из исте компаније је и серија Amiga, рачунара са краја 1980-их и почетка 1990-их. Такође, значајни произвођачи рачунара тог доба били су и Sinclair, творац веома популарног модела ZX Spectrum, Atari и Amstad. Кућни рачунари ове ере били су обично јефтинији, имали су скромне карактеристике и најчешће користили касетофоне и телевизијске екране као улазно-излазне уређаје. Поред личних рачунара, у четвртој генерацији се производе мејнфрејм рачунари (на пример, серија Z компаније IBM), али и веома моћни супер рачунари.

Најзначајнија рачунарска компанија тог доба IBM укључила се на тржиште кућних рачунара 1981. године, моделом IBM PC 5150, познатијим као IBM PC или PC. Заснован на процесору Intel 8088, овај рачунар је веома брзо заузео тржиште рачунара за личну употребу.

Intel 8088

Пратећи велики успех IBM PC рачунара, појавио се одређен број клонова – рачунара које није произвео IBM, али су компатабилни са IBM PC рачунарима. PC архитектура је с временом постала стандард за кућне рачунаре. Средином 1980-их, појавом напредних графичких (VGA) и звучних (SoundBlaster) картица, IBM PC и његови клонови стекли су могућности напредних мултимедијалних апликација и са тржишта су истисли све остале произвођаче. И наследници првог IBM PC рачунара (IBM PC/TXT, IBM PC/AT) били су засновани на Intel процесорима, на серији x86 (Intel 80268, 80386, 80486), а затим на серији Intel Pentium.

Оперативни системи који се традиционално везују за PC рачунаре долазе из компаније Microsoft - прво MS DOS, а затим и Windows. Једини велики конкурент архитектури IBM PC који се све време одржао на тржишту (пре свега у САД) јесте серија рачунара Macintosh компаније Apple. Macintosh, који се појавио 1984, први је комерцијални кућни рачунар који је користио графички кориснички интерфејс и миш. Оперативни систем који се и данас користи на Apple рачунарима је Mac OS X.

генерација рачунара	електронски елементи	програмски језик
ПРВА ГЕНЕРАЦИЈА РАЧУНАРА	вакуумске цеви	машински језик
ДРУГА ГЕНЕРАЦИЈА РАЧУНАРА	транзистори од полупроводничких елемената	асемблер и други симболички језици
ТРЕЋА ГЕНЕРАЦИЈА РАЧУНАРА	полупроводничка интегрисана кола и микрочипови	асемблер и други симболички језици
ЧЕТВРТА ГЕНЕРАЦИЈА РАЧУНАРА	високо интегрисана кола	асемблер и други симболички језици

Данашњи рачунари

Иако су прва повезивања удаљених рачунара извршена још крајем 1960-их, с појавом интернета и веба већина рачунара постаје повезана и домен коришћења рачунара се знатно проширује. У последњој деценији прошлог века настале су компаније Google, Yahoo и Amazon, а у првој деценији 21. века настале су друштвене мреже, као што су Facebook и Twitter. Долази до својеврсне информатичке револуције , која на известан начин мења друштво и начин на који људи функционишу.

Тржиштем данашњих стоних и преносних рачунара доминирају PC и Mac рачунари. Јавља се и тренд технолошке конвергенције, који карактерише стапање различитих уређаја у јединствене целине – на пример таблети и паметни телефони обједињују функционалност мобилних телефона, рачунара, фото-апарата и још неких уређаја.

Споменице и захвалнице

100 измена

23%