Один из способов классификации компьютеров, учитывающий основные конструктивные элементы – это распределение компьютеров по поколениям.
I поколение
Время появления – середина 40-х–середина 50-х годов.
Элементная база процессоров – электронные вакуумные лампы (ЭВЛ);
Элементная база ОЗУ– электронно-лучевые трубки;
Скорость обработки данных – до 20 тысяч операций в секунду;
Сферы использования – для научных расчетов;
Представители: МЭСМ (малая электронная счетная машина) – в 1947–1951 гг. и БЭСМ (большая электронная счетная машина) в 1952 г. разработаны под руководством С.А. Лебедева;1955 г. начался выпуск малой ЭВМ «Урал–1», руководитель проекта Б.И. Рамеев, самой лучшей была серийной машиной была М-20; примером зарубежной серийной машины является IBM-701 (США).
II поколение
Время появления – конец 50-х–середина 60-х годов.
Элементная база процессоров – транзисторы (твердые диоды и триоды);
Элементная база ОЗУ– ферритовые (намагниченные) сердечники;
Скорость обработки данных – до 1 млн. операций в секунду;
Сферы использования – для научных расчетов;
Новые технологии: создание долговременной памяти на магнитных дисках и лентах, пакетный режим работы обработки программ, созданы язык Ассемблера, алгоритмические языки и библиотеки стандартных программ;
Представители: БЭСМ-4, М-220, «Минск-32»; IBM-7090 (США).
III поколение
Время появления – конец 60-х–начало 70-х годов.
Элементная база процессоров и ОЗУ – интегральные полупроводниковые схемы;
Скорость обработки данных – до 10 млн. операций в секунду;
Сферы использования – научно-технические расчеты, автоматизация технологических процессов (робототехника), научные эксперименты и испытательные установки, проектно-конструкторские работы, экономические расчеты.
Новые технологии:
· развита конфигурация внешних устройств (алфавитно-цифровые терминалы, графопостроители, печатающие устройства и т.п.) с использованием стандартных средств сопряжения;
· появилась развитая операционная система, обеспечивающая организацию взаимодействия человека с машиной и работу в мультипрограммном режиме (несколько одновременно размещаемых в оперативной памяти программ совместно используют ресурсы процессора);
· обработка символьной информации, в основном экономической.
· появление режима разделения времени (время разбивается на кванты – небольшие промежутки времени для выполнения какого-либо задания, у пользователя создаётся иллюзия беспрерывной работы или, если несколько пользователей, – индивидуальной работы за машиной);
· создание семейства вычислительных машин, совместимых снизу вверх на уровне машинных языков, внешних устройств, модулей конструкций;
· широкое распространение семейства мини-ЭВМ (машины с минимальной аппаратурой центрального процессора, позволяющая управлять процессами в режиме реального времени – темп выдачи минимальных управляющих воздействий на объект управления согласован со скоростью протекания процессов в этом объекте).
Представители: ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ), копирующая IBM-360 и IBM-370; серия мини-ЭВМ СМ ЭВМ (Системы Машин ЭВМ), ориентированная на зарубежные модели; многопроцессорная ЭВМ М-10. Скорость обработки данных у мощных машин достигала 10 млн. операций в секунду.
IV поколение
Время появления – конец 70-х–начало 80-х годов;
Элементная база процессоров и ОЗУ – большие интегральные схемы (БИС), гигабольшие интегральные схемы (ГБИС), ультрабольшие интегральные схемы (УБИС);
Скорость обработки данных – до 109 операций в секунду;
Сферы использования – измерительные комплексы; системы числового программного управления; информационно-справочные и поисковые системы; управляющие системы всех сфер человеческой деятельности.
Новые технологии:
· параллельная обработка данных (технически реализована в многопроцессорных системах, состоящих из двух или более взаимосвязанных процессоров, работающих с общей памятью и управляемых общей операционной системой);
· появление виртуальной памяти (страничный обмен информации между внешней и основной памятью);
· создание микропроцессоров, на основе которых были созданы микроЭВМ, а затем персональные компьютеры;
· применение нового принципа, названного открытой архитектурой;
· развитые средства диалога «человек-компьютер»;
· появление суперЭВМ (многопроцессорные вычислительные комплексы).
Представители: IBM РС и совместимые с ним персональные компьютеры; «Крей-3» – суперЭВМ (кремниевый кристалл заменен арсенидом галлия), имеющая производительность до 16 млрд. операций в секунду; «Эльбрус» – многопроцессорный вычислительный комплекс, разработанный в России.
