Historie vývoje počítačů: hlavní milníky. Elektronický počítač "MIFI" Pod jeho vedením byl vyvinut šíp Ural 1


LEBEDEV Sergej Alekseevič (1902-1974)
Zakladatel počítačové vybavení v SSSR. Pod jeho vedením vzniklo 15 typů počítačů, elektronkovými počínaje a moderními superpočítači na integrovaných obvodech konče.
V roce 1945 Lebedev vytvořil první elektronický analogový počítač v zemi pro řešení systémů obyčejných diferenciálních rovnic, které se často vyskytují v problémech souvisejících s energií.

Mezi světovými vědci, Lebeděvovými současníky, není nikdo, kdo by jako on měl tak silný tvůrčí potenciál pokrýt ve své vědecké činnosti období od vzniku prvních elektronkových počítačů, které prováděly pouhé stovky a tisíce operací za sekundu. , na ultra-vysokorychlostní superpočítače na polovodičích a poté na integrovaných obvodech s výkonem až milionů operací za sekundu. Lebeděvova vědecká škola, která se stala přední v bývalém SSSR, svými výsledky úspěšně konkurovala slavné americké společnosti IBM. Pod jeho vedením byly vytvořeny a přeneseny do sériová výroba 15 typů vysoce výkonných a nejsložitějších počítačů, z nichž každý představuje nové slovo ve výpočetní technice, produktivnější, spolehlivější a snadno se používá.

BROOK Isaac Semenovich (1902-1974)
V roce 1925 promoval na elektrotechnické fakultě Moskevské vyšší technické univerzity. Od roku 1935 pracoval v Elektrotechnickém ústavu Akademie věd SSSR a od roku 1956 vedl laboratoř řídicích strojů a systémů Akademie věd SSSR. Od roku 1958 pracoval v Ústavu elektronických řídicích strojů. V roce 1936 obhájil doktorskou disertaci. Pod jeho vedením byly vyvinuty následující: M-1 (1952), M-3 (1956)


ATANASoff John Vincent (Atanasoff, John Vincent)
(1903-1995), americký teoretický fyzik, vynálezce prvního elektronického počítače.
Vynález Atanasoffovi nepřinesl žádné dividendy. Patent na vynález obdrželi tvůrci Eniak, kterým Atanasoff svůj stroj předvedl. Příspěvek společnosti Atanasoff k vynálezu byl uznán pouze v důsledku soudního sporu mezi společností Sperry Rand Corporation, která vlastnila patent Eniak, a společností Honeywell, Inc. Bylo prokázáno, že téměř všechny hlavní součásti Eniak byly vypůjčeny z ABC a informací, které Atanasoff zprostředkoval Johnu Mauchlymu na počátku čtyřicátých let. V roce 1973 byl patent Eniak rozhodnutím federálního soudu zrušen.

Atanasoffův stroj měl obrovský vliv na rozvoj výpočetní techniky. Byl to první počítač, ve kterém se pro operace s binární čísla byly aplikovány elektronická zařízení(vakuové trubky). Některé z Atanasoffových myšlenek jsou stále aktuální i dnes, jako je použití kondenzátorů v paměti s náhodným přístupem, včetně paměti s náhodným přístupem, regenerace kondenzátoru a oddělení paměti a výpočetních procesů.

NEUMANN John von (von Neumann)(1903-1957) – americký matematik.
Velkou měrou se zasloužil o vznik prvních počítačů a vývoj metod jejich použití. V červenci 1954 von Neumann připravil 101stránkovou zprávu shrnující plány pro EDVAC. Tato zpráva s názvem „Předběžná zpráva o stroji EDVAC“ byla vynikajícím popisem nejen stroje samotného, ​​ale také jeho logických vlastností.

Vojenský zástupce Goldstein, který byl u zprávy přítomen, zprávu okopíroval a rozeslal vědcům jak v USA, tak ve Velké Británii.

Díky tomu se von Neumannova „Předběžná zpráva“ stala prvním dílem o digitálu elektronické počítače, se kterým se seznámil široký okruh vědecké obce. Zpráva byla předávána z ruky do ruky, z laboratoře do laboratoře, z univerzity na univerzitu, z jedné země do druhé. Tato práce přitahovala zvláštní pozornost, protože von Neumann byl ve vědeckém světě široce známý. Od té chvíle byl počítač uznán jako předmět vědeckého zájmu. Ve skutečnosti dodnes vědci někdy označují počítač jako „von Neumannův stroj“.

Mauchly John William
(1907-1980), americký fyzik a inženýr, vynálezce (1946, spolu s Pr. Eckertem) prvního univerzálního počítače Eniak (ENIAC).
ECKERT Presper Jr. ( celé jméno Eckert John Presper junior, Eckert J. Presper, Jr.)
(1919-1995), americký inženýr a vynálezce prvního univerzálního počítače, který se stal prototypem pro většinu moderní počítače.

Mauchly vyučoval elektrotechniku ​​na University of Pennsylvania ve Philadelphii. Během 2. světové války se spolu s Eckertem zabýval problémem urychlení přepočtu dělostřeleckých palebných tabulek pro americké ozbrojené síly.

V důsledku toho byl navržen návrh univerzálního digitálního počítače, který by mohl pracovat se zakódovanými daty. S využitím vývoje J. Atanasoffa kolegové do roku 1946 dokončili vytvoření modelu ENIAC, obrovského stroje, který se skládal z více než 18 tisíc elektronek. Hmotnost stroje byla 30 tun, na umístění si vyžádal 170 m2. Stroj pracoval na binárních číslech a mohl provádět 5 000 operací sčítání nebo 300 operací násobení za sekundu. Tento stroj byl poprvé použit v balistickém vojenském výzkumu na Aberdeen Proving Ground v roce 1947.

V roce 1948 založili Mauchly a Eckert počítačovou společnost, která o rok později představila Binary Automatic Calculator (BINAC), která místo děrných štítků používala magnetickou pásku. Mauchly navrhl nápad na kódovací systém, který by umožnil stroji porozumět algebraickým rovnicím zapsaným v tradiční formě.

Třetím počítačem Mauchlyho a Eckerta byl UNIVAC I, vytvořený speciálně pro komerční výpočty. Mohl volně zpracovávat digitální i symbolické informace. První kopie stroje byla předána americkému úřadu pro sčítání lidu. Pak bylo vyvinuto mnoho různé modely UNIVAC, které našly uplatnění i v jiných oborech činnosti. UNIVAC se tak stal prvním masově vyráběným počítačem.

Bardeen John
(1908-1991), americký fyzik a elektroinženýr, spolu s Walterem Brattainem a Williamem Shockleym vytvořili první funkční tranzistor.
V roce 1945 Bardeen při práci v Bell spolu s Williamem Shockleym a Walterem Brattainem vytvořil polovodičová zařízení, který by mohl jak usměrňovat, tak zesilovat elektrické signály. Polovodiče, jako je germanium a křemík, jsou materiály, jejichž elektrický odpor je mezi elektrickým odporem kovu a izolantu.

B. sdílel Nobelovu cenu v roce 1956 se Shockleym a Brattainem „za výzkum polovodičů a objev tranzistorového jevu“. „Tranzistor je v mnoha ohledech lepší než rádiové elektronky,“ poznamenal E.G. Rudberg, člen Královské švédské akademie věd, při předávání laureátů. S poukazem na to, že tranzistory jsou mnohem menší než elektronky a na rozdíl od nich nevyžadují elektrický proud pro ohřev vlákna Rudberg dodal, že „akustické přístroje, počítače, telefonní ústředny a mnoho dalšího vyžadují právě takové zařízení“.

TURING Alan Mathison
(1912-1954), anglický matematik. Hlavní práce z matematické logiky a výpočetní matematiky. V letech 1936-37 představil matematický koncept abstraktního ekvivalentu algoritmu nebo vyčíslitelné funkce, který byl poté nazýván „Turingův stroj“.

Moderní matematici, programátoři a počítačoví inženýři znají jméno Alan Turing ze svých studentských let: všichni museli studovat „Turingův stroj“ – „základ základů“ teorie algoritmů. Žádná seriózní učebnice matematické logiky a teorie vyčíslitelnosti se neobejde bez „Turingova stroje“.

Ve věku 24 let napsal Turing knihu „On Computable Numbers“, která byla předurčena hrát mimořádně důležitou roli ve vývoji výpočetní matematiky a informatiky.

Práce se zabývala velmi obtížným problémem matematické logiky - popisem problémů, které nebylo možné vyřešit ani teoreticky. Při snaze najít takový popis použil Turing jako pomůcku výkonné, byť imaginární výpočetní zařízení, ve kterém předvídal klíčové vlastnosti moderního počítače.

Turing nazval svůj abstrakt mechanické zařízení„univerzální stroj“, protože se musel vypořádat s jakýmkoli přípustným, tedy teoreticky řešitelným problémem – matematickým nebo logickým. Data bylo nutné do stroje zadávat na papírové pásce rozdělené na buňky – buňky.

Každá taková buňka buď obsahovala symbol, nebo byla prázdná. Stroj mohl znaky zaznamenané na pásce nejen zpracovávat, ale také je měnit, mazat staré a zapisovat nové v souladu s pokyny uloženými na pásce. vnitřní paměť. Některé z Turingových nápadů byly nakonec implementovány do skutečných strojů.

Alan Turing se v poválečných letech podílel na vytvoření výkonného počítače – stroje s programy uloženými v paměti, z nichž řadu vlastností převzal ze svého hypotetického univerzálního stroje. Prototyp počítače ACE (Automatic Computing Engine) byl uveden do provozu v květnu 1950. Turing se zajímal o problémy inteligence strojů (dokonce přišel s testem, který podle jeho názoru umožnil zjistit, zda stroj mohl myslet).

BAZILEVSKIJ Jurij Jakovlevič(1912-1983) Hlavní konstruktér jednoho z prvních domácích počítačů, Strela.
V lednu 1950 byl Jurij Jakovlevič převelen do SKB-245 na pozici vedoucího oddělení č. 3, kde měl být vyvinut vývoj jednoho z prvních počítačů v zemi, počítače Strela. Yu. Ya. Bazilevsky byl jmenován hlavním konstruktérem tohoto počítače, jehož vytvoření v letech 1950–1954. se stala hlavní činností SKB-245.

Yu.Ya.Bazilevsky, který byl starší a zkušenější než zaměstnanci oddělení v organizačních, konstrukčních a technologických otázkách, dokázal v krátké době zorganizovat vývoj schémat zapojení bloků a zařízení, přípravu konstrukční a technologické dokumentace, výrobu bloků v závodě SAM, nastavení a testování počítačů obecně . V roce 1953 prošel počítač Strela (viz počítač Strela) Státními zkouškami a začala jeho sériová výroba v moskevském závodě SAM. Sedm vozidel Strela vyrobených v letech 1953–1956. byly instalovány v nejvýznamnějších ústavech, počítačových centrech a podnicích země zabývajících se leteckým výzkumem a jadernou energetikou.

V roce 1954 byl za vývoj a vytvoření automatického vysokorychlostního počítačového matematického stroje Yu. Ya. Bazilevsky oceněn titulem Hrdina socialistické práce a oceněn Stalinovou cenou prvního stupně. Byl to hvězdný rok v Bazilevského tvůrčím životě. V témže roce byl náměstkem ministra strojírenství a výroby nástrojů jmenován vedoucí SKB-245, ředitel NIISchetmash a moskevského závodu SAM, M. A. Lesechko. Šéfem SKB-245 se stal V.V.Aleksandrov a zástupcem vedoucího pro vědeckou a technickou práci Yu.Ja.Bazilevskij.

PRÁCE Steven(narozený 1955), americký počítačový podnikatel, spoluzakladatel Jablko a její dočasný předseda a generální ředitel, spoluzakladatel společnosti NeXT Software a předseda představenstva a generální ředitel společnosti Pixar Animation Studios.

Wozniak Štěpán(narozený 1950), americký počítačový designér, spoluzakladatel společnosti Apple.

Wozniak navštěvoval University of California, Berkeley. Aniž by dokončil studium, byl najat společností Hewlett-Packard. Strávil jsem všechen svůj volný čas v klubu" Domácí počítač„(Homebrew) ve společnosti stejných mladých nadšenců v Palo Alto. V roce 1975 se k nim přidal Steve Jobs, který pozval Wozniaka, aby začal pracovat na novém počítači, který by se mohl dobře prodávat. V garáži, kterou vlastnili Jobsovi rodiče, spolupracovali na návrhu a výrobě počítačové desky, prototypu počítače Apple I. Místní prodejce elektroniky jim objednal 25 těchto zařízení a poté Wozniak opustil svou práci a stal se viceprezidentem nového podnik.

dubna 1976 založili Jobs a Wozniak společnost Apple Computer, která byla založena v roce 1977. Jeho prvním produktem byl Apple počítač Měl jsem cenu 666,66 $. Tento počítač, který se vyznačoval svou jednoduchostí a kompaktností, byl určen především pro fandy a nadšence. Celkem se prodalo 600 těchto strojů. Apple II, který se brzy objevil, se stal ještě kompaktnějším a snadno se používá. Úspěch společnosti byl fenomenální a v roce 1980 se stala akciovou společností.
BRÁNY Vilém (Bill) Jindřich III(narozen 1955), americký podnikatel a vynálezce v oblasti elektroniky počítačová technologie, předseda představenstva a generální ředitel přední světové společnosti v oboru software Microsoft.

V roce 1975, poté, co opustil Harvardskou univerzitu, kde se připravoval stát se právníkem jako jeho otec, založil Gates se svým přítelem ze střední školy Paulem Allenem Microsoft. Prvním úkolem nové společnosti bylo přizpůsobit jazyk BASIC pro použití v jednom z prvních komerčních mikropočítačů, Altair Edwarda Robertse.

V roce 1980 Microsoft vyvinul operační systém MS-DOS (Microsoft Disk Operation System) pro první IBM PC, který se stal hlavním operačním systémem v polovině 80. let. operační systém na americkém trhu mikropočítačů. Gates poté začal vyvíjet aplikační programy – excelové tabulky a textový editor. Word editor a koncem 80. let se Microsoft stal lídrem i v této oblasti.

V roce 1986 se Gates uvolněním akcií společnosti na veřejný trh stal ve svých 31 letech miliardářem. V roce 1990 společnost představila Windows 3.0, který nahradil verbální příkazy ikonami volitelnými myší, díky čemuž bylo používání počítače mnohem jednodušší. Na začátku 90. let se Windows prodával 1 milion kopií měsíčně. Do konce 90. let asi 90 % všech osobní počítače na světě byly vybaveny softwarem Microsoft.

Schopnost Billa Gatese pracovat, stejně jako jeho jedinečná schopnost efektivně se zapojit do práce v jakékoli fázi, jsou legendární. Gates samozřejmě patří do kohorty nejneobyčejnějších byznysmenů nové generace. V roce 1995 vydal knihu „Cesta do budoucnosti“, která se stala bestsellerem.

V roce 1997 se dostal na první místo žebříčku nejbohatších lidí světa.

V Stroj MEPhI používal hexadecimální binárně kódovaný systém pro reprezentaci čísel s plovoucí desetinnou čárkou. Tato reprezentace významně zkrátila dobu provádění operací zarovnání objednávek a normalizace mantisy při provádění aritmetických operací.
R Bitová mřížka čísla se skládala ze 42 číslic: jedna číslice je znak objednávky, tři číslice jsou kód objednávky, jedna číslice je znak čísla, zbývajících 37 číslic je mantisa čísla. Pro reprezentaci (uložení) negativních příkazů je přijat dodatečný kód a pro pozitivní příkazy a mantisy, bez ohledu na znaménko, je přijat přímý kód. To druhé bylo provedeno pro zjednodušení operací násobení a dělení.
A Rýmovací zařízení (AU) stroje bylo podle principu provádění operací sériově paralelní. Příjem počátečních dat a výstup výsledku byly prováděny sekvenčně, samotná realizace operace probíhala paralelně. Tato volba byla určena skutečností, že první verzí RAM byl magnetický buben. AC zahrnoval tři registry a sčítačku.
S Velitelský systém obsahoval 66 povelů. Byly použity dva typy adresování: tříadresové s možností modifikace a unicastové adresování. Unicast systém umožňoval pracovat v režimu s akumulační sčítačkou a AC, stejně jako provádět příkazy ve skupinovém režimu (povely opakovat určitý počet krát).
R bitová mřížka příkazu také obsahovala 42 bitů. Mezi nimi: 3 bity znaků (pro automatickou změnu adresy pomocí modifikátoru), 6 bitů kódu operace, 11 bitů na adresu v příkazu se třemi adresami nebo 13 bitů na adresu v příkazu unicast. V druhém případě byly v jednom slově umístěny 2 unicast příkazy.
A Ritmetické a logické operace prováděné v řídicí jednotce (v unicastových a tříadresových příkazech):
přidání,
odčítání,
odečítání modulů,
násobení,
divize,
logické doplnění,
logické násobení,
srovnání,
přidání přes celou bitovou mřížku,
odečítání přes celou bitovou mřížku,
přiřazení číselného znaku danému znaku,
výběr celé části
přidání objednávek,
odečítání objednávek,
logický posun.

V Počítačová příkazová sada MEPhI dále obsahovala 6 příkazů podmíněného a nepodmíněného skoku, vstupní příkazy, výstupní příkazy, zápis do RAM, zastavení a operace s modifikátorem adresy.
V Počítač MEPhI přijal semisynchronní princip řízení. Ovládací zařízení je smícháno s plovoucím cyklem. Kombinace zařízení centrálního a lokálního řízení provozu byla způsobena tím, že doba provádění řady mikrooperací (normalizace, vyrovnání objednávek atd.) závisela na kódech původních čísel. Mikrooperace, jejichž čas není pevně stanoven, byly řízeny místním ovládacím zařízením. To nám umožnilo snížit průměrnou dobu dokončení operací. Cyklus centrálního zařízení se pohyboval od 1 do 15 cyklů v závislosti na provozu a počátečních počtech. Pro provádění podobných výpočtů se skupinou různých čísel bylo řídicí zařízení vybaveno režimem pro automatickou změnu adres, k čemuž byl použit speciální 13bitový registr modifikace adresy (modifikátor).
E MEPhI VM neměl operační systém v moderním slova smyslu. Ovládání stroje při jeho nastavování, sledování správného chodu a ladění programu bylo prováděno pomocí ovládacího panelu. Mnemotechnické schéma stroje je namontováno na panelu konzoly a je zobrazena indikace AC registrů a různých komponent ovládacího zařízení. Bylo možné pracovat v následujících režimech:
- režim jednoho pulzu;
- provozní režim v cyklech (řada elementárních operací spojených se samostatným zařízením);
- provozní režim pro operace;
- automatický režim práce.
B Bylo možné ovládat zastávku na čísle nebo příkazové adrese. Standardní rutiny byly uloženy na samostatných děrných páskách.
N V první fázi vzniku a provozu stroje byl jako RAM použit magnetický buben. Použitím 6 bloků čtecích a zapisovacích hlav se výrazně zkrátila doba potřebná pro přístup k bubnu. Při práci s magnetickým bubnem provedl počítač MEPhI až 300 tříadresových příkazů za sekundu.
V Jako nosič informací pro počítač MEPhI byla použita 5stopá děrná papírová páska, která se používala v telegrafních strojích Teletype. Na děrné pásce se čísla psala v dvojkové soustavě. K přípravě dat bylo použito standardní telegrafní zařízení:
- 2 primární vstupní zařízení - telegrafní zařízení STA, sestávající ze zařízení STA-35, vybaveného automatizačními nástavci typu STAP, včetně děrovače a vysílače;
- reperforátor pro kopírování děrných pásek;
- inspektor správnosti děrování děrných pásek.
S Skutečná vstupní/výstupní zařízení stroje zahrnovala:
- dvě vysokorychlostní vstupně-výstupní zařízení, vyrobená ve formě autonomních mechanismů obsahujících fotoelektrické čtení z děrné pásky a stroj BP-20 pro vysokorychlostní tisk (rychlost tisku - 20 čísel / s). Čtecí mechanismus a stroj BP-20 byly vyvinuty a vyrobeny v EPM MEPhI. Metoda fotoelektrického vstupu probíhala rychlostí 5040 slov/min;
- elektromechanický vstupní panel s nainstalovaným zařízením STA. Vstupní rychlost - 28 slov/min;
- I/O rack, na kterém je namontováno vstupní řídicí zařízení.
E MEPhI VM obsahoval 1160 elektronek osmičkové řady (6N8S, 6P9, n5S atd.) a několik tisíc germaniových diod.Zabraná plocha byla 100 m2.

4. prosince 1948 zaregistroval Státní výbor Rady ministrů SSSR pro zavádění vyspělých technologií do národního hospodářství číslo 30 10475 vynález digitálního elektronického počítače I. S. Brooka a B. I. Rameeva.

V sovětské vědecké a technické literatuře se termín „informatika“ objevil v roce 1968 a ve školách odpovídající akademická disciplína se objevil v roce 1985.

Počátkem roku 1947 poslech programů BBC, B.I. Rameev se dozvěděl, že počítač ENIAC byl vytvořen v USA, a rozhodl se pracovat na tomto tehdy novém oboru vědy a techniky. Na doporučení A.I. Berga B.I. Rameev se obrátil na člena korespondenta Akademie věd SSSR I.S. Brook a v květnu 1948 byl přijat jako konstruktér do Laboratoře elektrických systémů Energetického ústavu Akademie věd SSSR.

Již v srpnu 1948 I.S. Brook a B.I. Rameev představil první projekt v SSSR, „Automatic Digital Electronic Machine“. Obsahoval popis schematický diagram stroje, jsou definovány aritmetické operace v binární číselné soustavě, řízení chodu stroje ze snímače hlavního programu, který čte program nahraný na děrné pásce a zajišťuje výstup výsledků na stejnou pásku a vstup přijatého čísla z něj znovu do stroje pro následné výpočty. Pokračovat ve společné práci s I.S. Brook B.I. Ramejev neuspěl kvůli tomu, že byl počátkem roku 1949 opět povolán do armády jako radarový specialista pracující v Ústředním výzkumném ústavu č. 108 pod A.I. Berg a byl zapsán jako učitel na ponorkové škole na Dálném východě.

Začátkem roku 1950 na základě moskevského závodu SAM vznikl SKB-245, který byl pověřen tvorbou digitálních počítačů. Na pozici vedoucího jedné z laboratoří SKB-245 byl pozván B.I. Rameev, se vrátil z armády na žádost ministra strojírenství a výroby přístrojů SSSR P.I. Parshina. Ministr zároveň podepsal prohlášení o své osobní odpovědnosti za činnost B.I.Rameeva, kterou vyžadovala pravidla pro provádění tajných výzkumů, která v těchto letech platila pro vývoj počítačů.

BI. Rameev navrhl předběžný návrh stroje s využitím řady nápadů, které již dříve předložil společně s I.S. Potok. Tento projekt, schválený Technickou radou SKB-245, byl základem pro stroj Strela, první počítač zvládnutý v průmyslové výrobě v SSSR. Jako zástupce hlavního konstruktéra Strela B.I. Rameev se podílel na vytvoření stroje jako celku. Pod jeho vedením a za jeho přímé účasti bylo vyvinuto aritmetické zařízení stroje a paměť na magnetickém bubnu. Rozhodnutí o výběru základny prvku vakuové trubky(a ne na relé) navrhl B.I. Ramejev.

Počítače

Počítač představuje programovatelné elektronické zařízení, schopný zpracovávat data A dělat výpočty, A plnit i jiné úkoly A manipulovat se symboly.

Elektronické počítače (počítače)– soubor technologií a softwaru určeného pro automatizace přípravy a řešení problémů uživatelů.

Základní informace o návrhu počítače se týkají jeho provedení následující operace: vstup informace, jeho léčba pomocí počítačových programů a závěr výsledek zpracování do podoby vhodné pro lidské vnímání. Zodpovědný za každou akci speciální počítačový blok: vstupní zařízení, centrální procesorová jednotka (CPU) a výstupní zařízení.

Historie vývoje výpočetní techniky do dvacátého století

PROTI- VIstoletí našeho letopočtu. Objevilo se jedno z prvních zařízení pro usnadnění výpočtů - speciální deska pro výpočty s názvem „ počitadlo».

XV- XVIstoletí našeho letopočtu. V starověká Rus při počítání v tomto období historie se používalo zařízení podobné počítadlu, které se nazývalo „ Ruská střela" V 16. století již získal vzhled známých ruských účtů. Počítadlo, které se používalo v 16. století, má zvláštní místo, protože bylo první příslušenství k použití desítkové soustavy, ne pětinásobně číselný systém, jako zbytek abaci. Hlavní zásluha vynálezců počítadla je vytvoření pozičního systému pro reprezentaci čísel.

XVIIstoletí našeho letopočtu. B. Pascal na počátku století, kdy se matematika stala klíčovou vědou, vznikl sčítací stroj(„Pascalina“), která kromě sčítání prováděla také odčítání. G. Leibniz o něco později vytvořil první aritmetický počítač(„mechanický sčítací stroj“), schopný provádět všechny čtyři aritmetické operace.

XIXstoletí našeho letopočtu. V roce 1812 Ch. Babbage začal pracovat na tvorbě rozdílový stroj, která měla nejen provádět početní operace, ale také provádět výpočty pomocí programu, který specifikuje konkrétní funkci. Pro software této techniky jsme použili děrné štítky(kartonové karty s děrovanými otvory - perforace).

Historie vývoje výpočetní techniky ve dvacátém století

První počítač" ENIAC„(trubkový digitální integrátor a počítač) vznikl v USA po druhé světové válce v roce 1946. Skupina počítačových tvůrců zahrnovala jednoho z nejvýznamnějších vědců dvacátého století - John von Neumann. Podle Neumannových principů vzniká konstrukce a provoz univerzálních programovatelných počítačů (počítačů). tři hlavní složky:

    Aritmetické zařízení.

    Vstupní/výstupní zařízení.

    Paměť pro ukládání dat a programů.

Zařízení Počítač první generace byly prezentovány v podobě skříní, které zabíraly celé strojovny a byly obtížně ovladatelný. Jejich elementární základna byla elektronové vakuové trubice. Programování byl velmi pracný proces a struktura byla postavena podle přísný princip.

Se jménem akademika je spojen vývoj počítačů v SSSR Sergej Alekseevič Lebeděv(02.11.1902 – 03.07.1974). V roce 1950 uspořádal Ústav přesné mechaniky a výpočetní techniky (ITM a VT AS SSSR) oddělení digitálních počítačů pro vývoj a tvorbu velkého počítače. Tuto práci vedl akademik Lebeděv a pod jeho vedením „ MESM"(malý elektronický počítací stroj) v roce 1953 a " BESM"(velký elektronický počítací stroj).

Pod vedením BI. Rameeva První univerzální elektronkové počítače pro všeobecné použití byly vyvinuty v SSSR: „ Ural 1», « Ural 2», « Ural 3" A " Ural 4" V 60. letech byla vytvořena první rodina softwarových a designově kompatibilních univerzálních polovodičových počítačů v SSSR: „ Ural 11», « Ural 14" A " Ural 16" Vědci jako např BI. Ramejev, V A. Burkov A TAK JAKO. Gorškov.

1959-1967 let dvacátého století. vzniknout Počítač druhé generace, jejímž elementárním základem bylo aktivní A pasivní Prvky. Jejich rozměry byly stejný typ stojanů, vyžadující strojovnu. Výkon byl spočítán statisíce - miliony op./S. Navíc se zjednodušila jejich obsluha a algoritmické jazyky. Struktura počítače byla způsob řízení mikroprogramem. Během těchto let SSSR vyvíjel stroje pro technické výpočty. PromenádaiNe" A " Svět„(předchůdci budoucích osobních počítačů) pod vedením V.M. Gluškovová A S.B. Pogrebinského. V roce 1960 vznikl v Sovětském svazu víceúčelový polovodičový řídicí stroj. Dněpr“ (pod vedením V.M. Gluškovová A B.N. Malinovského). Tento počítač je součástí dodávky analogově-digitální A digitálně-analogové převodníky a vyráběl se 10 let.

1968-1973 dvacátého století. Během této doby jsou vytvořeny Počítač třetí generace, základním základem jsou velké integrované obvody (IC a LSI). Rozměry těchto systémů jsou stejného typu, vyžadující regály strojovna a výkon byl ve stovkách tisíc – milionech op./s. Tato generace požadovala provozní oprava. Programování těchto počítačů bylo podobné jako u druhé generace počítačů a struktura byla podobná princip modularity A kmenovost. Objevit displeje A magnetické disky.

1974-1990 let dvacátého století. Základní základnou počítačů této generace je čtvrté generace počítačů jsou velmi rozsáhlé integrované obvody (VLSI). Ve stejném období vznikla víceprocesorový výpočetní systém, levné kompaktní mikropočítače A osobní počítače, na jejímž základě se vyvíjely počítačové sítě. V roce 1971 americká společnost Intel» vytváří první mikroprocesor(programovatelné logické zařízení založené na technologii VLSI). V roce 1981 americká korporace Mezinárodní podnikání Stroje Korporace„představil první model osobního počítače“ IBM 5150 “, což znamenalo začátek éry moderních počítačů. V roce 1983 korpor Jablko Počítače"sestavil osobní počítač" Lisa" (První kancelářský počítač, ovládaný manipulátorem – myš). A o rok později stejná společnost vydala počítač „ Macintosh"na 32bitovém procesoru "Motorolla68000".

1990 – současnost. Tato fáze je označena přechod na pátou generaci POČÍTAČ. Tento přechod zahrnuje vytvoření nových architektur zaměřených na tvorbu umělé inteligence. Předpokládá se, že počítačová architektura páté generace bude obsahovat dva hlavní bloky, z nichž jeden (samotný počítač), by měl být umístěn blok - chytré rozhraní- komunikace s uživatelem. Účelem tohoto rozhraní je porozumět textu, psaný přirozeným jazykem, nebo řečí, a stav problému takto uvedený převést do běžícího programu.

Základní požadavky na počítače páté generace:

    Vytvoření rozvinutého rozhraní člověk-stroj(rozpoznávání řeči a obrazu).

    Rozvoj logické programování vytvářet znalostní báze a systémy umělé inteligence.

    Stvoření nové technologie ve výrobě počítačového vybavení.

    Stvoření nové architektury počítače a výpočetní systémy.

Chcete-li vytvářet programy, které zajišťují plnění, aktualizaci a práci s databázemi, speciální objektově orientovaný A logické programovací jazyky, poskytující největší možnosti ve srovnání s konvenčními procedurálními jazyky. Struktura těchto jazyků vyžaduje přechod od tradičního von Neumann počítačová architektura Na architektury, které zohledňují požadavky úkolů tvorby umělé inteligence(AI). Základní princip konstrukce všech moderních počítačů je softwarové ovládání, který je založen na prezentace algoritmu řešení jakýkoli úkol jako výpočtový program.

Počítačový program– uspořádaná sekvence příkazů, které mají být zpracovány (norma ISO 2382/1-84).

Princip ovládání programu, popsaný J. von Neumannem, uvádí, že všechny výpočty předepsané algoritmem pro řešení problému musí být reprezentovány ve tvaru program sestávající z posloupnosti řídicích slov (týmy), z nichž každý obsahuje instrukce pro konkrétní prováděnou operaci, místo (adresy) operandy(proměnné hodnoty, které se účastní operací konverze dat) nebo řadu charakteristik služby.

Architektura počítačů von Neumann (převážná většina moderních počítačů):

    Aritmetická logická jednotka (ALU).

    Ovládací zařízení.

  1. Zařízení pro vstup informací.

    Zařízení pro výstup informací.

Seznam ( pole) každý proměnné(vstupní data, mezihodnoty a výsledky výpočtů) je nedílnou součástí každého programu. Používají se pro přístup k programům, instrukcím a operandům adresy, což jsou počet paměťových buněk počítače, určený k ukládání předmětů. Bitová sekvence prezentovány ve smysluplném formátu pole. Sekvence skládající se ze specifického, převzaté pro daný počítač počet bajtů, volal ve slově.

Strukturní jednotky počítačových informací:

    Bit(nejmenší konstrukční jednotka).

    Pole(sekvence bitů).

    Byte(pole dlouhé 8 bitů).

    Slovo(sekvence bajtů, jejichž charakteristikou je, že se zapisuje a čte z operační paměti [RAM] v jednom cyklu).

    Pole(posloupnost slov se stejným významem).

    Soubor(informační pole s názvem, umístěné v externí paměť a považovány za nedělitelný předmět během přepravy a zpracování).

Oblast vývoje počítačů v SSSR držela v počáteční fázi svého vývoje krok se světovými trendy. O historii vývoje sovětských počítačů do roku 1980 bude pojednáno v tomto článku.

Počítačové pozadí

V moderní hovorové – a také vědecké – řeči se výraz „elektronický počítač“ všude mění na slovo „počítač“. To není úplně teoreticky pravda – počítačové výpočty nemusí být založeny na použití elektronických zařízení. Historicky se však počítače staly hlavním nástrojem pro provádění operací s velkými objemy číselných dat. A protože na jejich vylepšení pracovali pouze matematici, všechny typy informací se začaly kódovat numerickými „šiframi“ a počítače vhodné pro jejich zpracování se z vědecké a vojenské exotiky proměnily v univerzální, rozšířenou technologii.

Inženýrský základ pro vytvoření elektronických počítačů byl položen v Německu během druhé světové války. Tam se k šifrování používaly prototypy moderních počítačů. V Británii byl ve stejných letech společným úsilím špionů a vědců navržen podobný dešifrovací stroj - Colossus. Formálně nelze německá ani britská zařízení považovat za elektronické počítače, jsou spíše elektronicko-mechanické - operace byly prováděny spínáním relé a rotujících ozubených rotorů.

Po skončení války se nacistický vývoj dostal do rukou Sovětského svazu a hlavně Spojených států. Vědecká komunita, která se v té době objevila, se vyznačovala silnou závislostí na „jejich“ státech, ale co je důležitější, vysokou úrovní vhledu a tvrdé práce. O možnosti elektronické výpočetní techniky se začali zajímat přední odborníci z několika oborů najednou. A vlády se shodly, že zařízení pro rychlé, přesné a složité výpočty jsou slibné, a vyčlenily finanční prostředky na související výzkum. V USA před válkou a během ní prováděli vlastní kybernetický vývoj - neprogramovatelný, ale zcela elektronický (bez mechanických součástí) počítač Atanasov-Berry (ABC), stejně jako elektromechanický, ale programovatelný pro různé úkoly ENIAC. Jejich modernizace s přihlédnutím k pracím evropských (německých a britských) vědců vedla ke vzniku prvních „skutečných“ počítačů. Ve stejné době (v roce 1947) byl v Kyjevě zřízen Ústav elektrotechniky Akademie věd Ukrajinské SSR, vedený Sergejem Lebeděvem, elektrotechnikem a zakladatelem sovětské informatiky. Rok po založení ústavu otevřel Lebeděv pod jeho střechou laboratoř pro modelování a výpočetní techniku, ve které se v průběhu dalších desetiletí vyvíjely nejlepší počítače Unie.


ENIAC

Principy první generace počítačů

Ve 40. letech dospěl slavný matematik John von Neumann k závěru, že počítače, ve kterých se programy nastavují doslova ručně přepínáním pák a drátů, jsou příliš složité pro praktické využití. Vytváří koncept, že spustitelné kódy jsou uloženy v paměti stejným způsobem jako zpracovávaná data. Oddělení procesorové části od zařízení pro ukládání dat a zásadně identický přístup k ukládání programů a informací se staly základními kameny von Neumannovy architektury. Tato počítačová architektura je stále nejběžnější. Právě od prvních zařízení postavených na von Neumannově architektuře se počítají generace počítačů.

Současně s formulováním postulátů von Neumannovy architektury začalo široké použití elektronek v elektrotechnice. V té době jako jediní umožnili plně realizovat automatizaci výpočtů nabízenou novou architekturou, protože doba odezvy elektronek byla extrémně krátká. Každá lampa však vyžadovala k provozu samostatný napájecí vodič, navíc fyzikální proces, na kterém je provoz vakuových lamp založen – termionická emise – ukládal omezení jejich miniaturizace. Počítače první generace díky tomu spotřebovávaly stovky kilowattů energie a zabíraly desítky metrů krychlových prostoru.

V roce 1948 Sergej Lebedev, který se ve svém ředitelském postu zabýval nejen administrativní prací, ale také vědeckou prací, předložil Akademii věd SSSR memorandum. Hovořilo se v něm o potřebě co nejdříve vyvinout svůj vlastní elektronický počítač, a to jak pro praktické využití, tak i pro vlastní potřebu vědecký pokrok. Vývoj tohoto stroje probíhal zcela od nuly – Lebeděv a jeho zaměstnanci neměli o experimentech svých západních kolegů žádné informace. Za dva roky byl stroj navržen a smontován - pro tyto účely dostal ústav nedaleko Kyjeva ve Feofanii budovu, která dříve patřila klášteru. V roce 1950 provedl počítač nazvaný (MESM) první výpočty – nalezení kořenů diferenciální rovnice. V roce 1951 inspekce Akademie věd v čele s Keldyshem přijala MESM do provozu. MESM se skládal z 6 000 elektronek, prováděl 3 000 operací za sekundu, spotřeboval necelých 25 kW energie a zabíral 60 metrů čtverečních. Měl složitý tříadresový příkazový systém a četl data nejen z děrných štítků, ale také z magnetických pásek.

Zatímco Lebeděv stavěl své auto v Kyjevě, v Moskvě vznikla jeho vlastní skupina elektrotechniků. Elektrotechnik Isaac Brook a vynálezce Bashir Rameev, oba zaměstnanci Energetického institutu pojmenovaní po. Krzhizhanovsky, v roce 1948 podali patentovému úřadu žádost o registraci vlastního počítačového projektu. V roce 1950 dostal Rameev na starost speciální laboratoř, kde byl doslova za rok sestaven počítač M-1, mnohem méně výkonný než MESM (provedlo se pouze 20 operací za sekundu), ale také menší velikosti (asi 5 metrů čtverečních) . 730 lamp spotřebovalo 8 kW energie.


Na rozdíl od MESM, který byl využíván především pro vojenské a průmyslové účely, byl výpočetní čas řady M přidělen jak jaderným vědcům, tak organizátorům experimentálního šachového turnaje mezi počítači. V roce 1952 se objevil M-2, jehož produktivita stokrát vzrostla, ale počet lamp se pouze zdvojnásobil. Toho bylo dosaženo aktivním využíváním manažerů polovodičové diody. Spotřeba energie se zvýšila na 29 kW, plocha - na 22 metrů čtverečních. Přes zřejmý úspěch projektu nebyl počítač uveden do sériové výroby - tato cena byla udělena dalšímu kybernetickému výtvoru vytvořenému s podporou Rameeva - „Strela“.

Počítač Strela vznikl v Moskvě pod vedením Jurije Bazilevského. První vzorek zařízení byl dokončen v roce 1953. Stejně jako M-1 používala Strela paměť katodové trubice (MESM používala spouštěcí buňky). „Strela“ se ukázala jako nejúspěšnější z těchto tří projektů, protože se ji podařilo uvést do výroby – montáž převzala Moskevská továrna výpočetních a analytických strojů. Během tří let (1953-1956) bylo vyrobeno sedm Strelů, které byly poté odeslány na Moskevskou státní univerzitu, do počítačových center Akademie věd SSSR a několika ministerstev.

V mnoha ohledech byla Strela horší než M-2. Provedl stejných 2000 operací za sekundu, ale použil 6200 lamp a více než 60 tisíc diod, což dalo dohromady 300 metrů čtverečních obsazeného prostoru a asi 150 kW spotřeby energie. M-2 byl zpožděn: jeho předchůdce neměl dobrý výkon a v době, kdy byl uveden do provozu, byla již dokončená verze Strela uvedena do výroby.

M-3 byla opět „oříznutá“ verze – počítač prováděl 30 operací za sekundu, skládal se ze 774 lamp a spotřeboval 10 kW energie. Tento stroj ale zabíral pouze 3 m2, díky čemuž se dostal do sériové výroby (smontováno 16 počítačů). V roce 1960 byl M-3 upraven a produktivita byla zvýšena na 1000 operací za sekundu. Na základě M-3 byly v Jerevanu a Minsku vyvinuty nové počítače „Aragats“, „Hrazdan“, „Minsk“. Tyto „odlehlé“ projekty, které probíhaly souběžně s předními moskevskými a kyjevskými programy, dosáhly vážných výsledků až později, po přechodu na tranzistorovou technologii.


V roce 1950 byl Lebeděv převezen do Moskvy do Institutu přesné mechaniky a informatiky. Tam byl za dva roky navržen počítač, o jehož prototypu se svého času uvažovalo MESM. Nové auto s názvem BESM - Large Electronic Computing Machine. Tento projekt znamenal začátek nejúspěšnější série sovětských počítačů.

BESM, který byl zdokonalován během dalších tří let, se vyznačoval vynikajícím výkonem na tehdejší dobu - až 10 tisíc operací za minutu. V tomto případě bylo použito pouze 5000 žárovek a spotřeba energie byla 35 kW. BESM byl první sovětský „širokoprofilový“ počítač – původně měl být poskytován vědcům a inženýrům k provádění jejich výpočtů.

BESM-2 byl vyvinut pro sériovou výrobu. Počet operací za sekundu se zvýšil na 20 tis. RAM, po testování CRT, rtuťových trubic, byla implementována na feritová jádra (na dalších 20 let se tento typ RAM stal vedoucím). Výroba začala v roce 1958 a za čtyři roky z montážních linek závodu pojmenovaného po něm. Volodarsky vyrobil 67 takových počítačů. BESM-2 zahájil vývoj vojenských počítačů, které řídily systémy protivzdušné obrany – M-40 a M-50. V rámci těchto úprav byl sestaven první sovětský počítač druhé generace 5E92b a další osud řady BESM byl již spojen s tranzistory.


Od roku 1955 se Rameev „přesídlil“ do Penzy, aby vyvinul další počítač, levnější a rozšířenější „Ural-1“. Tento počítač skládající se z tisíce lamp a spotřebovávající až 10 kW energie zabíral asi sto metrů čtverečních a stál mnohem méně než výkonný BESM. Ural-1 se vyráběl do roku 1961, celkem bylo vyrobeno 183 počítačů. Byly instalovány ve výpočetních střediscích a konstrukčních kancelářích po celém světě, zejména ve středisku řízení letu na kosmodromu Bajkonur. „Ural 2-4“ byly také počítače založené na elektronkách, ale už používaly feritovou RAM, prováděly několik tisíc operací za sekundu a zabíraly 200-400 metrů čtverečních.

Moskevská státní univerzita vyvinula svůj vlastní počítač „Setun“. Šlo také do sériové výroby - v Kazaňském počítačovém závodě bylo vyrobeno 46 takových počítačů. Navrhl je matematik Sobolev spolu s designérem Nikolajem Brusentsovem. "Setun" - počítač založený na ternární logice; v roce 1959, několik let před masovým přechodem na tranzistorové počítače, tento počítač se svými dvěma tucty elektronek vykonal 4500 operací za sekundu a spotřeboval 2,5 kW elektřiny. K tomuto účelu byly použity feritové diodové články, které sovětský elektrotechnik Lev Gutenmacher otestoval již v roce 1954 při vývoji svého bezvýbojkového elektronického počítače LEM-1. „Setuni“ úspěšně fungovaly v různých institucích SSSR, ale budoucnost spočívala ve vzájemně kompatibilních počítačích, což znamená, že byly založeny na stejné binární logice. Navíc svět dostal tranzistory, které odstranily elektronky z elektrických laboratoří.


První generace amerického počítače

Sériová výroba počítačů v USA začala dříve než v SSSR - v roce 1951. Byl to UNIVAC I, komerční počítač určený spíše pro statistické zpracování. Jeho výkon byl přibližně stejný jako u sovětských konstrukcí: používal 5200 elektronek, provedl 1900 operací za sekundu a spotřeboval 125 kW energie.

Ale vědecké a vojenské počítače byly mnohem výkonnější (a větší). Vývoj počítače Whirlwind začal ještě před druhou světovou válkou a jeho účelem nebylo nic menšího než výcvik pilotů na leteckých simulátorech. Přirozeně to byl v první polovině 20. století nereálný cíl, takže válka pominula a Whirlwind nebyl nikdy postaven. Pak ale začala studená válka a vývojáři z Massachusettského technologického institutu navrhli návrat k velké myšlence.

V roce 1953 (ve stejném roce byly vydány M-2 a Strela) byla dokončena Whirlwind. Tento počítač provedl 75 000 operací za sekundu a skládal se z 50 tisíc elektronek. Spotřeba energie dosáhla několika megawattů. V procesu vytváření počítačů byla vyvinuta feritová zařízení pro ukládání dat, RAM na katodových trubicích a něco jako primitivní grafické rozhraní. V praxi nebyl Whirlwind nikdy k ničemu - byl modernizován pro zachycování bombardovacích letadel a v době, kdy byl uveden do provozu, se vzdušný prostor již dostal pod kontrolu mezikontinentálních raket.

Neužitečnost Whirlwindu pro armádu neznamenala konec takovým počítačům. Tvůrci počítače přenesli hlavní vývoj do IBM. V roce 1954 byl na jejich základě navržen IBM 701 - první sériový počítač této korporace, který jí na třicet let zajistil vedoucí postavení na počítačovém trhu. Jeho vlastnosti byly zcela podobné Whirlwindu. Rychlost amerických počítačů tedy byla vyšší než rychlost sovětských a mnoho konstrukčních řešení bylo nalezeno dříve. Pravda, týkalo se to spíše využití fyzikálních procesů a jevů – architektonicky byly počítače Unie často vyspělejší. Možná proto, že Lebeděv a jeho následovníci vyvinuli principy konstrukce počítačů prakticky od nuly, přičemž se nespoléhali na staré myšlenky, ale na nejnovější výdobytky matematické vědy. Množství nekoordinovaných projektů však nedovolilo SSSR vytvořit vlastní IBM 701 - úspěšné vlastnosti architektur byly rozptýleny mezi různými modely a financování bylo rovnoměrně rozptýleno.


Principy druhé generace počítačů

Počítače založené na elektronkách se vyznačovaly složitostí programování, velkými rozměry a vysokou spotřebou energie. Stroje se přitom často porouchaly, jejich oprava vyžadovala účast profesionálních elektrotechniků a správné provedení příkazů vážně záviselo na provozuschopnosti hardwaru. Zjistit, zda chyba byla způsobena nesprávným připojením některého prvku nebo „překlepem“ programátora, bylo nesmírně obtížným úkolem.

V roce 1947 v Bell Laboratory, která poskytla Spojeným státům dobrou polovinu pokročilých technologických řešení ve 20. století, Bardeen, Brattain a Shockley vynalezli bipolární polovodičový tranzistor. 15. listopadu 1948 v časopise “Bulletin of Information” A.V. Krasilov publikoval článek „Crystal triode“. Toto byla první publikace v SSSR o tranzistorech. vznikl nezávisle na práci amerických vědců.

Kromě nižší spotřeby a větší rychlosti odezvy se tranzistory od elektronek příznivě lišily odolností a řádově menšími rozměry. To umožnilo tvořit výpočetní jednotky průmyslové metody (sestavování dopravníků počítačů pomocí elektronek se zdálo být nepravděpodobné kvůli jejich velikosti a křehkosti). Zároveň byl vyřešen problém dynamické konfigurace počítače - malá periferní zařízení bylo možné snadno odpojit a nahradit jinými, což v případě masivních komponent lamp nebylo možné. Cena tranzistoru byla vyšší než cena elektronky, ale při hromadné výrobě se tranzistorové počítače zaplatily mnohem rychleji.

Přechod na tranzistorové výpočty v sovětské kybernetice proběhl hladce – nevznikaly žádné nové konstrukční kanceláře ani řady, pouze byly na novou technologii převedeny staré BESM a Uraly.

Plně polovodičový počítač 5E92b navržený Lebeděvem a Burcevem byl vytvořen pro specifické úkoly protiraketové obrany. Skládal se ze dvou procesorů – výpočetního procesoru a řadiče. příslušenství– měl systém vlastní diagnostiky a umožňoval „horkou“ výměnu výpočetních tranzistorových jednotek. Výkon byl 500 000 operací za sekundu pro hlavní procesor a 37 000 pro řadič. Tak vysoký výkon byl nutný další procesor, protože nejen tradiční vstupně-výstupní systémy, ale také lokátory pracovaly ve spojení s počítačem. Počítač zabíral více než 100 metrů čtverečních. Jeho design začal v roce 1961 a byl dokončen v roce 1964.

Po 5E92b začali vývojáři pracovat na univerzálních tranzistorových počítačích – BESMami. BESM-3 zůstal prototypem, BESM-4 dosáhl sériové výroby a bylo vyrobeno v počtu 30 vozidel. Prováděl až 40 operací za sekundu a byl „testovacím vzorkem“ pro tvorbu nových programovacích jazyků, které se hodily s příchodem BESM-6.


V celé historii sovětské výpočetní techniky je BESM-6 považován za nejvíce triumfální. V době svého vzniku v roce 1965 byl tento počítač pokročilý ani ne tak z hlediska hardwarových vlastností, jako spíše z hlediska ovladatelnosti. Měl vyvinutý autodiagnostický systém, několik provozních režimů, rozsáhlé možnosti pro ovládání vzdálených zařízení (prostřednictvím telefonu a telegrafních kanálů) a schopnost zpracovávat 14 příkazů procesoru. Výkon systému dosáhl milionu operací za sekundu. Nechyběla podpora virtuální paměti, cache příkazů, čtení a zápis dat. V roce 1975 zpracoval BESM-6 letové trajektorie kosmických lodí účastnících se projektu Sojuz-Apollo. Výroba počítače pokračovala až do roku 1987 a provoz až do roku 1995.

Od roku 1964 přešel na polovodiče také Ural. Ale tou dobou již monopol těchto počítačů pominul – téměř každý region vyráběl své vlastní počítače. Byly mezi nimi ukrajinské řídicí počítače „Dnepr“, které provádějí až 20 000 operací za sekundu a spotřebovávají pouze 4 kW, Leningrad UM-1, také řídí a vyžadují pouze 0,2 kW elektřiny s produktivitou 5000 operací za sekundu, běloruský „Minsky ““, „Jaro“ a „Sníh“, Jerevan „Nairi“ a mnoho dalších. Zvláštní pozornost si zaslouží počítače MIR a MIR-2 vyvinuté v Kyjevském institutu kybernetiky.


Tyto inženýrské počítače se začaly masově vyrábět v roce 1965. V jistém smyslu šéf Institutu kybernetiky, akademik Glushkov, předběhl Steve Jobs a Steve Wozniak svými uživatelskými rozhraními. „MIR“ byl počítač s připojeným elektrickým psacím strojem; příkazy mohly být procesoru zadány v lidsky čitelném programovacím jazyce ALMIR-65 (pro MIR-2 byl použit vysokoúrovňový jazyk ANALYTIC). Příkazy byly zadány jak latinkou, tak azbukou, podporovány byly režimy úprav a ladění. Informační výstup byl poskytnut v textové, tabulkové a grafické formy. Produktivita MIR byla 2000 operací za sekundu, u MIR-2 toto číslo dosáhlo 12000 operací za sekundu, spotřeba energie byla několik kilowattů.

Americký počítač druhé generace

V USA byly elektronické počítače nadále vyvíjeny společností IBM. I tato korporace však měla konkurenta – malou společnost Control Data Corporation a jejího vývojáře Seymour Cray. Cray byl jedním z prvních, kdo přijal nové technologie - nejprve tranzistory a poté integrované obvody. Sestavil také první superpočítače na světě (zejména nejrychlejší v době svého vzniku CDC 1604, který se SSSR dlouho a neúspěšně snažil získat) a jako první začal používat aktivní chlazení procesorů.

Tranzistor CDC 1604 se objevil na trhu v roce 1960. Byl založen na germaniových tranzistorech, prováděl více operací než BESM-6, ale měl horší ovladatelnost. Nicméně již v roce 1964 (rok před objevením BESM-6) vyvinul Cray CDC 6600, superpočítač s revoluční architekturou. procesor na křemíkových tranzistorech prováděl jen ty nejjednodušší příkazy, veškerá „konverze“ dat byla přenesena do oddělení deseti dalších mikroprocesorů. K jeho chlazení Cray použil freon cirkulující v trubicích. V důsledku toho se CDC 6600 stal držitelem rekordu ve výkonu a třikrát překonal IBM Stretch. Abychom byli spravedliví, mezi BESM-6 a CDC 6600 nikdy neexistovala „konkurence“ a srovnání z hlediska počtu operací provedených na této úrovni technologického vývoje již nedávalo smysl – příliš záleželo na architektuře a řídicím systému.


Principy třetí generace počítačů

Nástup elektronek urychlil operace a umožnil realizovat von Neumannovy myšlenky. Vytvoření tranzistorů vyřešilo „problém velikosti“ a umožnilo snížit spotřebu energie. Zůstal však problém s kvalitou provedení - jednotlivé tranzistory byly k sobě doslova připájeny, a to bylo špatné jak z hlediska mechanické spolehlivosti, tak z hlediska elektrické izolace. Na počátku 50. let inženýři vyjádřili nápady na integraci jednotlivých elektronických součástek, ale teprve v 60. letech se objevily první prototypy integrovaných obvodů.

Výpočetní krystaly se již neskládají, ale pěstují na speciálních substrátech. Elektronické součástky plnící různé úkoly se začaly spojovat pomocí hliníkové metalizace a role izolantu byla přiřazena p-n přechodu v samotných tranzistorech. Integrované obvody byly výsledkem integrace prací minimálně čtyř inženýrů – Kilbyho, Lehovce, Noyce a Ernieho.

Nejprve byly mikroobvody navrženy podle stejných principů, jaké byly použity pro „směrování“ signálů uvnitř elektronkových počítačů. Poté inženýři začali používat takzvanou tranzistorovo-tranzistorovou logiku (TTL), která plněji využívala fyzikálních výhod nových řešení.

Bylo důležité zajistit kompatibilitu, hardware a software různých počítačů. Zvláštní pozornost byla věnována kompatibilitě modelů stejné řady - mezipodniková a zejména mezistátní spolupráce byla ještě daleko.

Sovětský průmysl byl plně vybaven počítači, ale rozmanitost projektů a sérií začala vytvářet problémy. Ve skutečnosti byla univerzální programovatelnost počítačů omezena jejich hardwarovou nekompatibilitou – všechny řady měly různé bity procesoru, instrukční sady a dokonce i velikosti bajtů. Sériová výroba počítačů byla navíc velmi omezená – počítači byla vybavena pouze největší výpočetní střediska. Náskok mezi americkými inženýry se přitom zvyšoval – v 60. letech už Silicon Valley sebevědomě vyčnívalo v Kalifornii, kde s vypětím všech sil vznikaly progresivní integrované obvody.

V roce 1968 byla přijata směrnice „Row“, podle které se další rozvoj kybernetiky SSSR ubíral cestou klonování počítačů IBM S/360. Sergej Lebedev, který v té době zůstal předním elektrotechnickým inženýrem země, mluvil skepticky o Ryadovi - cesta kopírování byla podle definice cestou opozdilců. Nikdo však neviděl jiný způsob, jak toto odvětví rychle „vychovat“. V Moskvě bylo založeno Výzkumné centrum pro elektronickou počítačovou technologii, jehož hlavním úkolem byla realizace programu „Ryad“ - vývoj jednotné řady počítačů podobných S/360. Výsledkem práce centra byl v roce 1971 vznik ES Computer. Navzdory podobnosti myšlenky s IBM S/360 neměli sovětští vývojáři k těmto počítačům přímý přístup, takže návrh počítače začal demontáží softwaru a logickou konstrukcí architektury založené na algoritmech jejího provozu.


Vývoj počítače ES probíhal ve spolupráci se specialisty ze spřátelených zemí, zejména z NDR. Pokusy dohnat Spojené státy ve vývoji počítačů však skončily v 80. letech neúspěchem. Příčinou fiaska byl jak ekonomický a ideologický úpadek SSSR, tak vznik koncepce osobních počítačů. Na přechod na jednotlivé počítače nebyla unijní kybernetika připravena ani technicky, ani ideově.