Számítógépes generációk

1. Számítógépes generációk

2. Jelfogós gépek • Konrad Zuse (1910-1995) • 1935-38, Z1, még mechanikus kapcsolókat tartalmazott, • a készüléket szülei ebédlőjében állította össze, • 1939-41, Z3, elektromechanikus gép, telefonközpontban használt relékből építette, • kettes számrendszert alkalmazott.

3. Elektronikus számítógépek • 1912-1954, Alan Turing, angol matematikus • Univerzális Gép elmélete, (nem egy valóságos gép)az olyan gép, amely el tud végezni néhány alapvető műveletet, akkor az elvileg bármilyen számítás elvégzésére is alkalmas. (1937) • Colossus, (ENIGMA) • németek rejtjelezett üzeneteinek megfejtésére (1940) A Brit Bomba

4. Elektromechanikus digitális számítógépek • 1937, Howard H. Aiken a Harvard Egyetem fizikus professzora és George R. Stibitz a Bell Telephone Laboratories munkatársa kezdi a fejlesztést • 1944, Mark I, a világ első programellenőrzött számítógépe • sok tekintetben Babbage19. századi terveit valósította meg

5. Elektroncső • 1883,Thomas Alva Edison: izzó fémszál elektronokat bocsát ki magából • 1904, John Ambrose Flemming: Edison felfedezése alapján elkészíti az első diódát • Lénárd Fülöp alkalmaz először rácsot elektronáram vezérlésére • 1905, Lee de Forest: az első trióda, lemez anód alkalmazásával • 1905, R. Leiben, Strauss és J.P.Ross: gáztöltésű triódát alkalmaz távírójelek erősítésére, • de Forest szikratávíró (Marconi) vételéhez alkalmaz triódát

6. A második világháború alatti számításigényes feladatok: • kódtáblázat készítése: • titkos üzenetek megfejtése • lőtáblázatokkészítése: • lövedékek pontos célbajuttatása • ellátási feladatok: • fegyver, lőszer, élelem

7. Elektronikus számítógépek • az első működő elektronikus számítógép, az ENIAC. • Philadelphiában építették meg 1943-1946 között • az elektronikus működésű számítógépek megjelenésével kezdték el generációkba sorolni a számítógépeket John Mauchly és J. Presper Eckert Pennsylvania Egyetem

8. ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator) • Mintegy 30 méter hosszú volt és 30 tonnát nyomott, 18 000 elektroncsővel működött, s memóriájában egyszerre csupán húsz számot tudott megőrizni, darabonként 10 számjegy pontossággal. • Programokat nem, csupán adatokat tudott tárolni. Az ENIAC programozása

9. EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer) • 1952-ben Neumann János sikeresen befejezte az ENIAC saját verziójának fejlesztését a Pincetoni Egyetemen. • az első elektronikus digitális komputer, amit belső programtárolási koncepciónak megfelelően építettek meg

10. Neumann elvek • A számítógép legyen soros működésű:a gép az egyes utasításokat egymás után, egyenként hajtja végre. (Ellentéte a párhuzamos utasítás végrehajtás, amikor több utasítás egyidejűleg is végrehajtható.) • A számítógép a kettes számrendszert használja, és legyen teljesen elektronikus:a kettes számrendszert és a rajta értelmezett aritmetikai ill. logikai műveletet könnyű megvalósítani kétállapotú áramkörökkel (1- be, 0 - ki). • A számítógépnek legyen belső memóriája:a belső memóriában tárolhatók az adatok és az egyes számítások részeredményei, így a gép bizonyos műveleteket automatikusan el tud végezni.

11. Neumann elvek • A tárolt program elve:A programot alkotó utasítások kifejezhetők számokkal, azaz adatként kezelhető. Ezek a belső memóriában tárolhatók, mint bármelyik más adat. Ezáltal a számítógép önállóan képes működni, hiszen az adatokat és az utasításokat egyaránt a memóriából veszi elő. • A számítógép legyen univerzális:A számítógép különféle feladatainak elvégzéséhez nem kell speciális berendezéseket készíteni. (a számítógép univerzális Turing-gépként működik)

12. az első tranzisztor „deszkamodellje”1947-48 Tranzisztor • félvezetők: germánium, szilícium, szelén • dióda  trióda (tranzisztor) • egy szilárdtest félvezető, amelyet elektronikus áramkörökben használnak erősítési és kapcsolási célokra

13. A tranzisztor működése A tranzisztor három, egymást felváltva követő különböző vezetési típusú tartományú, egymáson elhelyezkedő rétegből áll. A két szélső réteget kollektornak (C), és emitternek (E) nevezik, a középső réteget bázisnak (B) hívják.

14. Minszk-22 Tranzisztoros számítógép • 1958-ban építették be a tranzisztort kapcsolóelemként a számítógépbe a rövid élettartamú elektroncső helyett. • A háttértár szerepét a mágnesszalag, majd a merev hordozójú mágneslemez veszi át.

15. Integrált áramkör: IC • 1958-ban építette meg az első kapcsolást Jack Kilby • minden alkatrésze egyetlen félvezetőből készült • csak félvezetőre van szükség, az ellenállások és a kondenzátorok is megépíthetők ugyanabból az anyagból, amiből a tranzisztorok

16. Integrált áramkörös számítógép • 1965-ben elsőként a 16, majd a 64 bit tárolására képes memória jelent meg, ezekben néhány ezer tranzisztornak megfelelő áramköri elem került kialakításra. • Ezek a gépek elérték az 1 millió művelet másodpercenkénti (1 MIPS) sebességet. (IBM 360, IBM 370)

17. Intel4004 Pentium Mikroprocesszor • 1971-ben kezdődött, amikor egy pici ismeretlen cég, az Intel a világon először több tranzisztort épített egybe, hogy központi vezérlő egységet alkosson.

18. Mikrogépek • 1973, első mikroszámítógép • R2E nevű francia cég MICRAL gépe • 8008-as chippel működött • 1 750 $-ba került • 1975,Apple I a világcég első terméke” • egy egyszerű alaplap • 6502-es processzorral • 750 $-ért volt kapható • 1977, Commodore PET 2001 • első olyan kompakt készülék, amely a kazettás egységet és a képernyőt is tartalmazta Apple II

19. Mikrogépek • 1981, IBM PC • alaplapon 64 kB-ot biztosított • a merevlemez működtetéséhez külön egység kellett • 1982, IBM PC XT • megjelent a javított XT alaplap • 1983, APPLE LISA • először használt egeret és a grafikus kiszolgálófelületet

20. A számítógépes generációk • nulladik generáció: -1946 • relés, elektromechanikus számítógépek • első generáció : (1946-) 1951- • elektroncsöves számítógépek • második generáció: 1957- • tranzisztoros számítógépek • harmadik generáció: 1965- • IC-vel épült gépek • negyedik generáció: 1972- • mikroprocesszoros gépek • ötödik generáció: a jövő • mesterséges intelligencia • jelenleg is fejlesztgetik • Z1, Z3, Mark1 • ENIAC, EDVAC • UNIVAC, Minszk-22 • IBM 360, IBM 370 • IBM PC, APPLE • robotok

21. Ötödik generáció • tanítható, öntanuló számítógép • mesterséges intelligencia • szilícium helyett szén nanocsövek • neuron (agysejt) típusú számítógép • elektromos jel helyett biokémiai jel