Historie výpočetního hardwaru (šedesátá léta - současnost) - History of computing hardware (1960s–present)

Dějiny počítačů již od roku 1960 je označen převodu z vakuové trubice na polovodičových zařízení, jako jsou tranzistory a integrovanými obvody (IC) čipy. Kolem roku 1953 - 1959 začaly být diskrétní tranzistory považovány za dostatečně spolehlivé a ekonomické, takže učinily další elektronkové počítače nekonkurenceschopnými . Technologie rozsáhlé integrace (LSI) metal-oxid-semiconductor (MOS) následně vedla k vývoji polovodičové paměti v polovině šedesátých let a poté na začátku sedmdesátých let mikroprocesoru . To vedlo k tomu, že se primární počítačová paměť přestěhovala z paměťových zařízení s magnetickým jádrem do statické a dynamické polovodičové paměti, což výrazně snížilo náklady, velikost a spotřebu energie počítačů. Tyto pokroky vedly k miniaturizovanému osobnímu počítači (PC) v 70. letech 20. století, počínaje domácími počítači a stolními počítači , následovaly notebooky a poté mobilní počítače v průběhu několika příštích desetiletí.

Druhá generace

Pro účely tohoto článku výraz „druhá generace“ označuje počítače využívající diskrétní tranzistory, i když je prodejci označovali jako „třetí generace“. V roce 1960 tranzistorové počítače nahradily elektronkové počítače, které nabízely nižší náklady, vyšší rychlosti a sníženou spotřebu energie. Trhu dominovala společnost IBM a sedm trpaslíků :

ačkoli některé menší společnosti významně přispěly. Ke konci druhé generace byla společnost Digital Equipment Corporation (DEC) vážným uchazečem na trhu malých a středních strojů.

Počítače druhé generace byly většinou znakové desítkové počítače , desítkové počítače se znaménkovou velikostí s 10 číslicemi, binární počítače se znaménkovou velikostí a binární počítače s komplementárním doplňkem , ačkoli např. Philco, RCA, Honeywell disponovaly některými počítači, které byly znakové binární počítače a např. Digital Equipment Corporation (DEC), Philco měl dva komplementární počítače. S příchodem systému IBM System/360 se jejich dva doplňky staly normou pro nové produktové řady.

Nejběžnější velikosti slov pro binární sálové počítače byly 36 a 48, i když stroje základní úrovně a středního rozsahu používaly menší slova, např. 12 bitů , 18 bitů , 24 bitů , 30 bitů . Všechny stroje kromě těch nejmenších měly asynchronní I/O kanály a přerušení . Binární počítače s velikostí slova až 36 bitů měly obvykle jednu instrukci na slovo, binární počítače se 48 bity na slovo měly dvě instrukce na slovo a 60bitové stroje CDC mohly mít dvě, tři nebo čtyři instrukce na slovo, v závislosti na instrukční mix; řádky Burroughs B5000 , B6500/B7500 a B8500 jsou v tomto ohledu výraznými výjimkami.

Počítače první generace s datovými kanály (I/O kanály) měly základní rozhraní DMA ke kanálovému kabelu. Druhá generace viděla jak jednodušší, např. Kanály na řadě CDC 6000 neměly DMA, tak sofistikovanější konstrukce, např. 7909 na IBM 7090 měl omezený výpočetní, podmíněný rozvětvovací a přerušovací systém.

V roce 1960 bylo jádro dominantní paměťovou technologií, i když v 60. letech stále existovaly některé nové stroje využívající bubny a zpožďovací linky . Na některých strojích druhé generace byl použit magnetický tenký film a tyčová paměť , ale pokroky v jádrové technologii znamenaly, že zůstali specializovanými hráči, dokud polovodičová paměť nevytlačila jádro i tenký film.

V první generaci měly počítače orientované na slovo obvykle jeden akumulátor a rozšíření, označované např. Jako horní a dolní akumulátor, akumulátor a multiplikátor-kvocient (MQ). Ve druhé generaci bylo běžné, že počítače měly více adresovatelných akumulátorů. Na některých počítačích, např. PDP-6 , sloužily stejné registry jako akumulátory a rejstříky registrů , což z nich činilo raný příklad registrů pro všeobecné účely .

Ve druhé generaci došlo ke značnému rozvoji nových režimů adres , včetně zkráceného adresování, např. Na Philco TRANSAC S-2000 , UNIVAC III , a automatický indexový registr zvyšující se např. Na RCA 601, UNIVAC 1107 , GE 635 . Přestože byly rejstříky rejstříků zavedeny v první generaci pod názvem B-linie , jejich použití se ve druhé generaci stalo mnohem běžnějším. Podobně se ve druhé generaci stalo běžnější nepřímé adresování , a to buď ve spojení s indexovými registry, nebo místo nich. Zatímco počítače první generace měly obvykle malý počet indexových registrů nebo žádný, několik řádků počítačů druhé generace mělo velký počet indexových registrů, např. Atlas , Bendix G-20 , IBM 7070 .

První generace propagovala používání speciálních zařízení pro volání podprogramů, např. TSX na IBM 709 . Ve druhé generaci byla taková zařízení všudypřítomná. V níže uvedených popisech je NSI další sekvenční instrukce, zpáteční adresa. Některé příklady jsou:

Automaticky zaznamenejte NSI do registru pro všechny nebo nejúspěšnější instrukce větve
Registrace skokové adresy (JA) na Philco TRANSAC S-2000
Sekvenční historie (SH) a Cosequence History (CSH) se registrují na Honeywell 800
Registr B na IBM 1401 s funkcí indexování
Automaticky zaznamenávejte NSI na standardní paměťové místo podle všech nebo nejúspěšnějších větví
Uložte umístění P ​​(STP) na RCA 301 a RCA 501
Zavolejte pokyny, které uloží NSI do prvního slova podprogramu
Zpětný skok (RJ) na UNIVAC 1107
Return Jump (RJ) u řad CDC 3600 a CDC 6000
Volejte pokyny, které ukládají NSI do implicitního nebo explicitního registru
Umístění větve a načtení v Index Word (BLX) na IBM 7070
Přenos a nastavení Xn (TSXn) na řadě GE-600
Branch and Link (BAL) v systému IBM System/360
Zavolejte pokyny, které používají indexový ukazatel jako ukazatel zásobníku, a vložte informace o návratu do zásobníku
Push jump (PUSHJ) na DEC PDP-6
Implicitní volání s informacemi o návratu vloženými do zásobníku
Popisovače programů na řádku Burroughs B5000
Popisovače programů na řádku Burroughs B6500

Druhá generace zaznamenala zavedení funkcí určených k podpoře víceprogramových a víceprocesorových konfigurací, včetně režimu master/slave (supervizor/problém), klíčů ochrany úložiště, limitních registrů, ochrany spojené s překladem adres a atomových instrukcí .

Třetí generace

Hromadný nárůst používání počítačů se zrychlil u počítačů třetí generace počínaje rokem 1966 na komerčním trhu. Tito obecně spoléhali na časnou (sub-1000 tranzistorovou) technologii integrovaných obvodů . Třetí generace končí 4. generací založenou na mikroprocesoru .

V roce 1958 Jack Kilby ze společnosti Texas Instruments vynalezl hybridní integrovaný obvod (hybridní IC), který měl externí drátové připojení, což ztěžovalo sériovou výrobu. V roce 1959 Robert Noyce ve společnosti Fairchild Semiconductor vynalezl monolitický čip s integrovaným obvodem (IC). Byl vyroben ze silikonu , zatímco Kilbyho čip byl z germania . Tento základ pro Noyceovu monolitickou IC tvořil Fairchildův planární proces , který umožňoval rozložení integrovaných obvodů podle stejných principů jako u tištěných obvodů . Planární proces vyvinul Noyceův kolega Jean Hoerni na počátku roku 1959 na základě procesů pasivace křemíku a tepelné oxidace vyvinutých Mohamedem M. Atallou v Bell Labs na konci padesátých let minulého století.

Počítače využívající IC čipy se začaly objevovat na počátku 60. let minulého století. Například Semiconductor Network Computer z roku 1961 (Molecular Electronic Computer, Mol-E-Com), první monolitický počítač pro všeobecné použití s integrovanými obvody (postavený pro demonstrační účely, naprogramovaný tak, aby simuloval stolní kalkulačku) byl postaven společností Texas Instruments pro americké letectvo. .

Některá z jejich raných použití byla ve vestavěných systémech , zejména používaných NASA pro naváděcí počítač Apollo , armádou v mezikontinentální balistické raketě LGM-30 Minuteman , palubním počítačem Honeywell ALERT a v centrálním počítačovém datovém počítači používaném pro řízení letu v US Navy ‚s F-14A Tomcat stíhačce.

Rané komerční využití bylo 1965 SDS 92 . IBM poprvé použila integrované obvody v počítačích pro logiku modelu System/360 Model 85 dodaného v roce 1969 a poté rozsáhle využila integrované obvody ve svém systému/370, který byl zahájen v roce 1971.

Integrovaný obvod umožnil vývoj mnohem menších počítačů. Minipočítač byl významný inovací v letech 1960 až 1970. Přineslo to výpočetní výkon více lidem, a to nejen díky pohodlnější fyzické velikosti, ale také díky rozšíření pole prodejců počítačů. Digital Equipment Corporation se stala počítačovou společností číslo dvě za IBM se svými oblíbenými počítačovými systémy PDP a VAX . Menší a dostupný hardware také přinesl vývoj důležitých nových operačních systémů , jako je Unix .

V listopadu 1966 společnost Hewlett-Packard představila minipočítač 2116A , jeden z prvních komerčních 16bitových počítačů. V integrovaných obvodech společnosti Fairchild Semiconductor používal CTµL (komplementární tranzistor MicroLogic) . Společnost Hewlett-Packard na to navázala podobnými 16bitovými počítači, jako jsou 2115A v roce 1967, 2114A v roce 1968 a další.

V roce 1969 společnost Data General představila Nova a dodala celkem 50 000 kusů za 8 000 $. Popularita 16bitových počítačů, jako je řada Hewlett-Packard 21xx a Data General Nova, vedla k délce slov, která byla násobkem 8bitového bajtu . Nova jako první začala využívat obvody integrace středního rozsahu (MSI) od společnosti Fairchild Semiconductor, s následnými modely využívajícími integrované obvody (LSI) ve velkém měřítku. Pozoruhodné také bylo, že celý centrální procesor byl obsažen na jedné 15palcové desce s plošnými spoji .

Velké počítače sálových počítačů používaly integrované obvody ke zvýšení kapacity úložiště a zpracování. Počítačové rodině sálových počítačů IBM System/360 z roku 1965 se někdy říká počítače třetí generace; jejich logika však spočívala především v hybridních obvodech SLT , které obsahovaly diskrétní tranzistory a diody propojené na substrátu s tištěnými dráty a tištěnými pasivními součástmi; S/360 M85 a M91 pro některé ze svých obvodů používaly integrované obvody. Systém IBM /370 společnosti IBM používal pro svoji logiku integrované obvody.

V roce 1971 byl superpočítač Illiac IV nejrychlejším počítačem na světě a využíval asi čtvrt milionu integrovaných obvodů logické brány ECL v malém měřítku k vytvoření šedesáti čtyř paralelních datových procesorů.

Počítače třetí generace byly nabízeny až do 90. let; například IBM ES9000 9X2 oznámená v dubnu 1994 použila k výrobě 10směrného procesoru 5 960 čipů ECL. Mezi další počítače třetí generace nabízené v devadesátých letech patřil DEC VAX 9000 (1989), postavený z hradlových polí ECL a vlastních čipů, a Cray T90 (1995).

Čtvrtá generace

Minipočítače třetí generace byly v zásadě zmenšenými verzemi sálových počítačů , zatímco původ čtvrté generace je zásadně odlišný. Základem čtvrté generace je mikroprocesor , počítačový procesor obsažený v jediném čipu s integrovaným obvodem MOS s velkou integrací (LSI) .

Počítače založené na mikroprocesoru byly původně velmi omezené ve svých výpočetních schopnostech a rychlosti a v žádném případě nebyly pokusem zmenšit minipočítač. Oslovovali úplně jiný trh.

Procesní výkon a skladovací kapacity od 70. let 20. století vzrostly k nepoznání, ale základní technologie zůstala v podstatě stejná jako u mikročipů s rozsáhlou integrací (LSI) nebo velmi rozsáhlé integrace (VLSI), takže je všeobecně považováno, že většina dnešních počítačů stále patří do čtvrté generace.

Polovodičová paměť

MOSFET (kov-oxid-polovodič unipolární tranzistor nebo tranzistor MOS) byl vynalezen Mohamed M. Atalla a Dawon Kahng v Bell Labs v roce 1959. Kromě zpracování dat, MOSFET umožnil praktické využití MOS tranzistorů jako paměti prvky pro ukládání buněk , funkce, kterou dříve zajišťovaly magnetická jádra . Polovodičová paměť , známá také jako paměť MOS , byla levnější a spotřebovávala méně energie než paměť s magnetickým jádrem . Paměť MOS s náhodným přístupem (RAM), ve formě statické paměti RAM (SRAM), vyvinul John Schmidt ve společnosti Fairchild Semiconductor v roce 1964. V roce 1966 vyvinul Robert Dennard z IBM Thomas J. Watson Research Center dynamickou paměť MOS (DRAM) ). V roce 1967 vyvinuli Dawon Kahng a Simon Sze v Bell Labs plovoucí bránu MOSFET , základ pro energeticky nezávislou paměť MOS, jako je EPROM , EEPROM a flash paměť .

Mikroprocesory

1971: Intel 4004 .

Základním stavebním kamenem každého mikroprocesoru je tranzistor s efektem pole s oxidem kovu a polovodičem (MOSFET nebo tranzistor MOS). Mikroprocesor má původ v čipu integrovaného obvodu MOS (MOS IC). MOS IC poprvé navrhl Mohamed M. Atalla v Bell Labs v roce 1960 a poté jej vyrobili Fred Heiman a Steven Hofstein v RCA v roce 1962. Díky rychlému škálování MOSFET se čipy MOS IC rychle zvyšovaly ve složitosti rychlostí předpovídanou Mooreovým zákon , vedoucí k rozsáhlé integraci (LSI) se stovkami tranzistorů na jednom čipu MOS do konce 60. let 20. století. Aplikace čipů MOS LSI na výpočetní techniku byla základem prvních mikroprocesorů, protože inženýři začali uznávat, že na jednom čipu MOS LSI může být obsažen kompletní počítačový procesor .

Nejčasnějšími vícečipovými mikroprocesory byly čtyřfázové systémy AL-1 v roce 1969 a Garrett AiResearch MP944 v roce 1970, přičemž každý používal několik čipů MOS LSI. 15. listopadu 1971 společnost Intel uvedla na trh první jednočipový mikroprocesor na světě, 4004 , na jednom čipu MOS LSI. Jeho vývoj vedl Federico Faggin pomocí technologie MOS křemíkové brány společně s Tedem Hoffem , Stanleym Mazorem a Masatoshi Shimou . Byl vyvinut pro japonskou kalkulačku s názvem Busicom jako alternativu k drátovým obvodům, ale kolem něj byly vyvinuty počítače, přičemž velkou část jejich zpracovatelských schopností zajišťoval jeden malý mikroprocesorový čip. Dynamické RAM (DRAM) Čip byl založen na MOS DRAM paměťové buňky vyvinuté Robertem DENNARD IBM, nabízející kilobitů paměti na jednom čipu. Intel spojil čip RAM s mikroprocesorem, což umožnilo počítačům čtvrté generace být menší a rychlejší než předchozí počítače. 4004 byl schopen pouze 60 000 instrukcí za sekundu, ale jeho nástupci přinesli do počítačů stále rostoucí rychlost a výkon, včetně procesorů Intel 8008, 8080 (používaných v mnoha počítačích využívajících operační systém CP/M ) a rodiny 8086/8088. . (Osobní počítač (PC) IBM a kompatibilní používají procesory, které jsou stále zpětně kompatibilní s 8086.) Ostatní výrobci také vyráběli mikroprocesory, které byly široce používány v mikropočítačích.

Následující tabulka ukazuje časovou osu vývoje významného mikroprocesoru.

Rok Mikroprocesory
1971 Intel 4004
1972 Fairchild PPS-25; Intel 8008 ; Rockwell PPS-4
1973 Burroughs Mini-D; Národní IMP-16 ; NEC µCOM
1974 General Instrument CP1600 ; Intel 4040 , 8080 ; Mostek 5065; Motorola 6800 ; Národní IMP-4, IMP-8, ISP-8A/500, PACE ; Texas Instruments TMS 1000 ; Toshiba TLCS-12
1975 Fairchild F8 ; Hewlett Packard BPC ; Intersil 6100 ; Technologie MOS 6502 ; RCA CDP 1801 ; Rockwell PPS-8; Signetics 2650 ; Western Digital MCP-1600
1976 RCA CDP 1802 ; Signetics 8X300 ; Texas Instruments TMS9900 ; Zilog Z-80
1977 Intel 8085
1978 Intel 8086 ; Motorola 6801, 6809
1979 Intel 8088 ; Motorola 68000 ; Zilog Z8000
1980 National Semi 16032 ; Intel 8087
1981 DEC T-11 ; Harris 6120; IBM ROMP
1982 Hewlett Packard FOCUS ; Intel 80186 , 80188 , 80286 ; DEC J-11 ; Berkeley RISC-I
1983 Stanford MIPS ; Berkeley RISC-II
1984 Motorola 68020 ; National Semi 32032 ; NEC V20
1985 DEC MicroVAX 78032/78132 ; Harris Novix; Intel 80386 ; MIPS R2000
1986 NEC V60 ; Sun SPARC MB86900/86910 ; Zilog Z80000
1987 Acorn ARM2 ; DEC CVAX 78034; Hitachi Gmicro/200; Motorola 68030 ; NEC V70
1988 Apollo PRISM ; Intel 80386SX , i960 ; MIPS R3000
1989 DEC VAX DC520 Rigel ; Intel 80486 , i860
1990 IBM POWER1 ; Motorola 68040
1991 DEC NVAX ; IBM RSC ; MIPS R4000
1992 DEC Alpha 21064 ; Hewlett Packard PA-7100 ; Sun microSPARC I
1993 IBM POWER2 , PowerPC 601 ; Intel Pentium ; Hitachi SuperH
1994 DEC Alpha 21064A ; Hewlett Packard PA-7100LC , PA-7200; IBM PowerPC 603 , PowerPC 604 , ESA/390 G1; Motorola 68060 ; QED R4600 ; NEC V850
1995 DEC Alpha 21164 ; Počítač HAL SPARC64 ; Intel Pentium Pro ; Sun UltraSPARC ; IBM ESA/390 G2
1996 AMD K5 ; DEC Alpha 21164A ; Počítač HAL SPARC64 II ; Hewlett Packard PA-8000 ; IBM P2SC , ESA/390 G3; MTI R10000 ; QED 5 000
1997 AMD K6 ; IBM PowerPC 620 , PowerPC 750 , RS64 , ESA/390 G4; Intel Pentium II ; Sun UltraSPARC IIs
1998 DEC Alpha 21264 ; Počítač HAL SPARC64 III ; Hewlett Packard PA-8500 ; IBM POWER3 , RS64-II , ESA/390 G5; QED RM7000; SGI MIPS R12000
1999 AMD Athlon ; IBM RS64-III ; Intel Pentium III ; Motorola PowerPC 7400
2000 AMD Athlon XP , Duron ; Fujitsu SPARC64 IV ; IBM RS64-IV , z900; Intel Pentium 4
2001 IBM POWER4 ; Intel Itanium ; Motorola PowerPC 7450 ; SGI MIPS R14000 ; Sun UltraSPARC III
2002 Fujitsu SPARC64 V ; Intel Itanium 2
2003 AMD Opteron , Athlon 64 ; IBM PowerPC 970 ; Intel Pentium M
2004 IBM POWER5 , PowerPC BGL
2005 AMD Athlon 64 X2 , Opteron Athens; IBM PowerPC 970MP , Xenon ; Intel Pentium D ; Sun UltraSPARC IV , UltraSPARC T1
2006 IBM Cell/BE , z9 ; Intel Core 2 , Core Duo , Itanium Montecito
2007 AMD Opteron Barcelona; Fujitsu SPARC64 VI ; IBM POWER6 , PowerPC BGP ; Sun UltraSPARC T2 ; Tilera TILE64
2008 AMD Opteron Shanghai, Phenom ; Fujitsu SPARC64 VII ; IBM PowerXCell 8i , z10 ; Intel Atom , Core i7 ; Tilera TILEPro64
2009 AMD Opteron Istanbul, Phenom II
2010 AMD Opteron Magny-cours; Fujitsu SPARC64 VII+ ; IBM POWER7 , z196 ; Intel Itanium Tukwila , Westmere , Nehalem-EX ; Sun SPARC T3
2011 AMD FX Bulldozer , Interlagos, Llano; Fujitsu SPARC64 VIIIfx ; Freescale PowerPC e6500 ; Intel Sandy Bridge , Xeon E7 ; Oracle SPARC T4
2012 Fujitsu SPARC64 IXfx; IBM POWER7+ , zEC12 ; Intel Itanium Poulson
2013 Fujitsu SPARC64 X; Intel Haswell ; Oracle SPARC T5
2014 IBM POWER8
2015 IBM z13
2017 IBM POWER9 , z14 ; AMD Ryzen

Superpočítače

1976: superpočítač Cray-1 .

Výkonné superpočítače té doby byly na druhém konci výpočetního spektra od mikropočítačů a také používaly technologii integrovaných obvodů. V roce 1976 vyvinul Cray-1 Seymour Cray , který v roce 1972 opustil Control Data a založil vlastní společnost. Tento stroj byl prvním superpočítačem, který umožnil praktické zpracování vektorů . Měla charakteristický tvar podkovy, aby urychlila zpracování zkrácením cest obvodu. Vektorové zpracování používá jednu instrukci k provedení stejné operace s mnoha argumenty; od té doby je to základní metoda zpracování superpočítačů. Cray-1 dokázal vypočítat 150 milionů operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu (150 megaflopů ). 85 bylo dodáno za cenu 5 milionů dolarů za kus. Cray-1 měl procesor, který byl většinou konstruován z integrovaných obvodů SSI a MSI ECL .

Sálové počítače a minipočítače

Časové počítačové terminály připojené k centrálním počítačům, jako je zde zobrazený inteligentní terminál znakového režimu TeleVideo ASCII , byly někdy použity před příchodem PC.

Počítače byly obecně velké, nákladné systémy ve vlastnictví velkých institucí před zavedením mikroprocesoru na začátku 70. let - korporace, univerzity, vládní agentury a podobně. Uživatelé byli zkušení specialisté, kteří obvykle neinteragovali se samotným strojem, ale místo toho připravovali úkoly pro počítač na off-line zařízení, jako jsou údery karet . Byla by shromážděna řada úkolů pro počítač a zpracována v dávkovém režimu . Po dokončení úloh mohli uživatelé sbírat výstupní výtisky a děrné štítky. V některých organizacích může mezi odesláním úlohy do výpočetního centra a přijetím výstupu trvat hodiny nebo dny.

Interaktivnější forma používání počítače vyvinutá komerčně v polovině šedesátých let minulého století. V systému sdílení času umožňuje více terminálů dálnopisu mnoha lidem sdílet použití jednoho sálového počítačového procesoru. To bylo běžné v obchodních aplikacích a ve vědě a technice.

Odlišný model používání počítače byl předznamenán způsobem, jakým byly použity rané, předkomerční, experimentální počítače, kde jeden uživatel měl výhradní použití procesoru. Některé z prvních počítačů, které by mohly být nazývány „osobními“, byly rané minipočítače , jako jsou LINC a PDP-8 , a později VAX a větší minipočítače od Digital Equipment Corporation (DEC), Data General , Prime Computer a dalších. Vznikly jako periferní procesory pro sálové počítače, které se ujaly některých rutinních úkolů a uvolnily procesor pro výpočet. Podle dnešních standardů byly fyzicky velké (asi jako lednice) a nákladné (obvykle desítky tisíc amerických dolarů ), a proto je jednotlivci kupovali jen zřídka. Byly však mnohem menší, méně nákladné a obecně jednodušší na ovládání než tehdejší mainframové počítače, a tedy dostupné jednotlivými laboratořemi a výzkumnými projekty. Minipočítače do značné míry osvobodily tyto organizace od dávkového zpracování a byrokracie komerčního nebo univerzitního výpočetního centra.

Minipočítače byly navíc interaktivnější než sálové počítače a brzy měly vlastní operační systémy . Minipočítač Xerox Alto (1973) byl průlomovým krokem ve vývoji osobních počítačů, protože měl grafické uživatelské rozhraní , bitmapovou obrazovku s vysokým rozlišením, velké úložiště vnitřní a vnější paměti, myš a speciální software.

Mikropočítače

Mikroprocesor a snížení nákladů

V minipočítačích, předchůdcích moderního osobního počítače, bylo zpracování prováděno obvody s velkým počtem součástek uspořádaných na několika velkých deskách plošných spojů . Minipočítače byly následně fyzicky velké a drahé na výrobu ve srovnání s pozdějšími mikroprocesorovými systémy. Poté, co byl „počítač na čipu“ uveden na trh, náklady na výrobu počítačového systému dramaticky klesly. Aritmetické, logické a řídicí funkce, které dříve zabíraly několik nákladných obvodových desek, byly nyní k dispozici v jednom integrovaném obvodu, jehož návrh byl velmi nákladný, ale ve velkém množství levný. Pokroky ve vývoji polovodičové paměti současně odstranily objemnou, nákladnou a energeticky náročnou paměť s magnetickým jádrem používanou v předchozích generacích počítačů.

Micral N.

Micral N.

Ve Francii společnost R2E (Réalisations et Etudes Electroniques) tvořená pěti bývalými inženýry společnosti Intertechnique , André Truong Trong Thi a François Gernelle, představila v únoru 1973 mikropočítač Micral N na základě Intel 8008 . Původně počítač navrhli Gernelle, Lacombe, Beckmann a Benchitrite pro Institut National de la Recherche Agronomique k automatizaci hygrometrických měření. Micral N stál pětinu ceny PDP-8 , asi 8500FF (1300 dolarů). Hodiny Intel 8008 byly nastaveny na 500 kHz, paměť byla 16 kilobajtů. Byl představen autobus s názvem Pluribus, který umožňoval připojení až 14 desek. Od R2E byly k dispozici různé desky pro digitální I/O, analogové I/O, paměť, disketu.

Altair 8800 a IMSAI 8080

Vývoj jednočipového mikroprocesoru byl obrovským katalyzátorem popularizace levných, snadno použitelných a skutečně osobních počítačů. Altair 8800 , který byl zaveden v Popular Electronics časopis článek v lednovém čísle 1975, v té době vytvořil nový nízká cena bodu na počítači, čímž vlastnictví počítače na vybrané sice trh v roce 1970. Následoval počítač IMSAI 8080 s podobnými schopnostmi a omezeními. Altair a IMSAI byly v podstatě zmenšená minipočítače a byly neúplné: pro připojení klávesnice nebo teleprinter pro ně zapotřebí těžké, drahé „periferní“. Oba tyto stroje disponovaly předním panelem s vypínači a světly, který s operátorem komunikoval binárně . Aby bylo možné stroj naprogramovat po zapnutí zavaděče zaváděcího programu, muselo být bez chyby zadáno binárně, poté papírová páska obsahující BASIC interpret načtená ze čtečky papírových pásek. Klíčování zavaděče vyžadovalo nastavení banky osmi přepínačů nahoru nebo dolů a stisknutí tlačítka „načíst“, jednou pro každý bajt programu, který byl typicky dlouhý stovky bajtů. Počítač mohl spouštět ZÁKLADNÍ programy, jakmile byl načten tlumočník.

1975: Altair 8800 .

MITS Altair , první komerčně úspěšný mikroprocesor kit, byl uváděn na obálce Popular Electronics časopis v lednu 1975. To byl svět je první sériově vyráběný osobní počítač kit, stejně jako první počítač používat 8080 Intel procesor. Byl to obchodní úspěch a bylo dodáno 10 000 Altairů. Altair také inspiroval úsilí o vývoj softwaru Paula Allena a jeho středoškolského přítele Billa Gatese, který pro Altaira vyvinul ZÁKLADNÍ tlumočníka a poté založil společnost Microsoft .

MITS Altair 8800 efektivně vytvořil nový průmysl mikropočítačů a počítačových sad, přičemž následovalo mnoho dalších, například vlna počítačů pro malé podniky na konci 70. let minulého století založená na mikroprocesorových čipech Intel 8080, Zilog Z80 a Intel 8085 . Většina běžela na operačním systému CP/M -80 vyvinutém Garym Kildallem v Digital Research . CP/M-80 byl první populární mikropočítačový operační systém, který používalo mnoho různých prodejců hardwaru, a bylo pro něj napsáno mnoho softwarových balíčků, například WordStar a dBase II.

Mnoho fandů v polovině sedmdesátých let navrhlo vlastní systémy s různým stupněm úspěchu a někdy se spojilo, aby usnadnilo práci. Z těchto domácích schůzek se vyvinul počítačový klub Homebrew , kde se setkali fandové, aby si promluvili o tom, co provedli, vyměnili si schémata a software a předvedli své systémy. Mnoho lidí stavělo nebo sestavovalo vlastní počítače podle publikovaných návrhů. Například mnoho tisíc lidí postavilo domácí počítač Galaksija později na začátku 80. let minulého století.

Byl to pravděpodobně počítač Altair, který přinesl vývoj společnosti Apple , stejně jako společnost Microsoft, která vyráběla a prodávala interpret programovacího jazyka Altair BASIC , první produkt společnosti Microsoft. Druhá generace mikropočítačů , která se objevila na konci 70. let minulého století, vyvolaná neočekávanou poptávkou po stavebnicových počítačích v klubech elektronických fandů, byla obvykle známá jako domácí počítače . Pro obchodní použití byly tyto systémy méně schopné a v některých ohledech méně univerzální než tehdejší velké obchodní počítače. Byly navrženy pro zábavné a vzdělávací účely, ne tolik pro praktické použití. A přestože jste na nich mohli použít nějaké jednoduché kancelářské/produktivní aplikace, obecně je používali počítačoví nadšenci k učení programování a ke spouštění počítačových her, pro které byly tehdejší osobní počítače méně vhodné a příliš drahé. Pro více technických fandy domácí počítače byly také použity pro elektronické propojení s externími zařízeními, jako je ovládání modelových železnic a další obecné fandy pronásledování.

Objeví se mikropočítač

Počítače „Velké trojky“ z roku 1977: zleva doprava Commodore PET (zobrazený model PET 2001), standardní Apple II (se dvěma disky Disk II ) a TRS-80 Model I.

Příchod mikroprocesoru a polovodičové paměti učinil domácí výpočetní techniku ​​dostupnou. Počáteční hobby mikropočítačové systémy jako Altair 8800 a Apple, které jsem představil kolem roku 1975, znamenaly vydání levných 8bitových procesorových čipů, které měly dostatečný výpočetní výkon, aby mohly být zajímavé pro hobby a experimentální uživatele. V roce 1977 předem sestavené systémy, jako jsou Apple II , Commodore PET a TRS-80 (později časopis Byte Magazine nazván „Trinity z roku 1977“ ), zahájily éru domácích počítačů pro masový trh ; k získání operačního počítače bylo zapotřebí mnohem menšího úsilí a začaly se množit aplikace jako hry, zpracování textu a tabulky. Na rozdíl od počítačů používaných v domácnostech byly systémy malých podniků obvykle založeny na CP/M , dokud IBM nezavedla počítač IBM PC , který byl rychle přijat. Počítač byl silně klonován , což vedlo k masové výrobě a následnému snížení nákladů v průběhu 80. let minulého století. To rozšířilo přítomnost PC v domácnostech, v 90. letech nahradilo kategorii domácích počítačů a vedlo k současné monokultuře architektonicky identických osobních počítačů.

Časová osa počítačových systémů a důležitého hardwaru

Rok Hardware
1958 Tranzistory : IBM 7070
1959 IBM 7090 ; IBM 1401
1960 DEC PDP-1 ; CDC 1604 ; Honeywell 800
1961 Logická tranzistorová logika Fairchild ; IBM 7080
1962 Tranzistor NPN ; UNIVAC 1107
1963 Myš ; Patentovaný CMOS ; CDC 3600
1964 CDC 6600 ; IBM System/360 ; IBM Data Cell Drive ; UNIVAC 1108 ; DEC PDP-6
1965 DEC PDP-8 ; IBM 1130
1966 Integrované obvody : HP 2116A ; Naváděcí počítač Apollo ; DEC PDP-10
1967 Fairchild postavil první MOS; Englebart žádá o patent na myš
1969 Data General Nova
1969 Honeywell 316
1970 DEC PDP-11 ; IBM System/370
1971 8 " disketa ; ILLIAC IV
1972 Atari založeno; Společnost Cray Research byla založena
1973 První mikroprocesorový počítač Micral
1974 Altair 8800 ; Data General Eclipse
1975 Olivetti P6060 ; Cray-1
1976 Tandemové počítače
1977 Apple II ; TRS-80 model 1 ; Commodore PET ; 5,25 "disketa
1978 DEC VAX-11
1979 Atari 400 , 800
1980 Sinclair ZX80 , pevný disk Seagate , Commodore VIC-20
1981 IBM PC , Acorn BBC Micro
1982 Commodore 64 , Sinclair ZX Spectrum
1983 Apple Lisa ; 3,5 "disketa
1984 Apple Mac ; Apple Lisa 2
1985 PC's Limited (v roce 1988 přejmenována na Dell Computer Corporation) ; Amiga 1000
1986 Tandemové nonstop VLX
1987 Thinking Machine CM2; Byla založena společnost Tera Computer
1988 Dell
1989 Další
1990 ETA10 ; CD-R
1991 Apple přechází na PowerPC
1992 HP 95LX ; Palmtop PC
1993 Intel PPGA
1994 Místní autobus VESA
1995 Šachový počítač IBM Deep Blue
1996 USB 1.0
1997 Compaq kupuje Tandem; CD-RW
1998 iMac
1999 První zařízení BlackBerry (850)
2000 USB 2
2003 Arduino
2005 Mac Mini ; První stolní dvoujádrový procesor Athlon 64 X2 na světě
2006 Přechod Mac na procesory Intel
2007 IPhone první generace
2008 USB 3.0
2010 Apple iPad
2012 IBM zEnterprise System ; Raspberry Pi
2015 Objektiv HoloLens

Viz také

Poznámky

Reference

externí odkazy