ואלה תולדות המחשב...

1. ואלה תולדות המחשב... ואלה תולדות המחשב... תולדות אמצעי החישובמראשית ההיסטוריה ועד ימינו

2. בראשית היו לנו רק עשר האצבעות... ולכן עד עצם היום הזה אנו משתמשים במונח "דיגיטלי"כי digitus בלטינית פרושו "אצבע" ורוב העמים אימצו שיטה מספרית בת עשר ספרות

3. אבל לא כולם... לבבלים העתיקים היתה שיטה בת שישים ספרות, וממנה נשארו לנו השעה בת שישים דקות, והדקה בת שישים שניות, והמעגל בעל 360 מעלות.ובשפה הצרפתית של היום נשארו סימנים לשיטה בת עשרים ספרות. עד היום המספר 80 נקרא בצרפתית QUATRE VINGT, שפרושו "ארבע פעמים עשרים". יכול להיות שאבותיהם של הצרפתים הלכו יחפים, ויכלו לספור בעשרים אצבעות... ולבסוף, כל הפעולות בתוך המחשב מבוצעות כיום בשיטה בינארית, ובה שתי ספרות בלבד, והמספרים בה נראים למשל ככה: 1001110100101011

4. וכאשר האצבעות כבר לא הספיקו, עברו הקדמונים לשימוש בחלוקי נחל...(בהם אפשר לבצע גם פעולות כפל וחילוק) שימו לב: חלוקי נחל נקראים בלטינית CALCULUS ועד היום למחשבון קוראים CALCULATOR

5. ומכאן לחשבוניה (ABACUS) – כיום משחק ילדים אבל בעבר כלי חישוב רב עוצמה. עם 10 מיתרים ניתן לחשב מספרים עד 9,999,999,999 כדי להשתמש בה צריך שיטה מספרית שבה מיקום הסיפרה קובע את ערכה. להודים היתה כזו כבר אלפי שנים. לאבותינו ולרומאים לא. אירופה עברה לשיטה כזו רק במאה ה-15

6. עידן גלגלי השיניים 1642- פסקל (PASCAL) ממציא את ה"פסקלינה", מכונת חישוב מבוססת על שורת גלגלי שיניים שכל אחד מהם הוא ביחס תמסורת של 1:10לעומת קודמו 1671- לייבניץ (LEIBNIZ) ממציא מכונת חישוב שמסוגלת לבצע (בקושי) גם כפל וחילוק

7. סרגל חישוב במאה ה-17, כאשר עדיין מכונות החישוב התקשו לבצע כפל וחילוק, הומצא סרגל החישוב.כלי זה מנצל את העובדה שבעזרת לוגריתמים, חיבור וחיסור הופכים לכפל וחילוק. את הדגמים הקטנים ניתן היה לשאת גם בכיס של החולצה (ואז הוא גם שימש סמל סטטוס). ככלי שימושי עבור מהנדסים, כלכלנים וכד' , הוא נשאר בשימוש נרחב שנים רבות, עד שב- 1974 החלו להופיע מחשבי כיס אלקטרוניים.

8. בינתיים המשיכו להתפתח מכונות חישוב מכניות ואלקטרו-מכניות, שהיו בשימוש עד לפני כמה עשרות שנים ...

9. הכרטיס המנוקב במפקד התושבים של 1890 בארה"ב נעשה שימוש לראשונה במכונה לעיבוד נתונים המנוקבים על גבי כרטיסים. מכאן והילך החלה להתפתח שורה של מכונות לעיבוד נתונים על גבי כרטיסים, שכונו "מכונות IBM". חברת IBM המשיכה לספק מכונות כאלה עד שנת 1960, שבה החלו להיכנס לשימוש נרחב המחשבים האלקטרונים. אך במשך עוד כשתי עשרות שנים, כרטיסים מנוקבים המשיכו לשמש כאמצעי קלט עיקרי למחשבים האלקטרונים.

10. מניחי היסודות באנגליה של המאה ה– 19 חיו שני ג'נטלמנים שמעולם לא נפגשו,ועל כן רעיונותיהם זכו להגשמה משותפת רק במאה ה-20 GEORGE BOOLE יסד את האלגברה הבולאנית, שיטה לניתוח ועיצוב של תהליכי לוגיקה CHARLES BABBAGE תיכנן וניסה לבנות מחשב מכני לפי עקרונות דומים לאלה של המחשב המודרני

11. בבג' ניסה לבנות מכונת חישוב רב שלבית שתבצע את כל שלבי החישוב הדרושים להכנת טבלאות של מצב הכוכבים לצורך ניווט אוניות בלב ים. (אז עוד לא היה להם GPS).הפרוייקט לא הושלם כי המכונה היתה מורכבת ומסובכת מידי עבור שיטות העיבוד של אותם שנים.

12. אלגברה בולאנית OR NOT AND OR ג'ורג' בול יסד שיטה לניתוח ועיצוב של תהליכים לוגיים שבזמנו לא היה לה שימוש מעשי, אבל במאה ה- 20, עם התפתחות האלקטרוניקה, נמצא שהשיטה מתאימה לבניית מעגלים אלקטרונים שיבצעו פעולות חישוב ופעולות הגיון.

13. בול ובבג' במכונה אחת יישום האלקטרוניקה בבנית מעגלים לוגיים החל באנגליה של שנות ה- 40, ביחידה צבאית סודית אשר בה מיטב המוחות השקיעו מאמצים רבים בפיצוח הצופנים של הצבא הגרמני. לצורך זה בנו מכונות אשר בהן היחידות הלוגיות and,or,not היו שפופרות אלקטרוניות. אלה היו ראשית המחשבים האלקטרונים, אך נבדלו מהמחשבים של היום בזה שהיו בנויות רק למשימה אחת, במקרה זה, פיצוח הצופן.

14. אבות המחשב המודרני John Von Neumann קבע את העיקרון שבזמן ביצוע משימה מסויימת, התוכנית והנתונים ימוקמו בזכרון הפנימי של המחשב, דבר שמגדיל פי אלפים את מהירות הביצוע Alan Turing קבע את העיקרון שהמחשב יהיה מכונה אוניברסלית ("מוח אלקטרונ") שיבצע עם אותה חומרה משימות שונות בעזרת תוכנות שונות

15. מכאן והילך מתחיל תהליך הפיתות של המחשבים האלקטרונים המודרניים, המתחלק לשלושה דורות: דור 1: שפופרות אלקטרוניות (1946- 1953) דור 2: טרנזיסטורים (1953- 1975) דור 3: שבב הסיליקון (1975 עד היום)

16. דור 1 – מחשבי שפופרות המחשב הראשון, ה-ENIAC , התחיל לפעול ב- 1946 בפילדלפיה, ארה"ב. היו בו מעל 17,000 שפופרות וכ-5 מיליון חיבורים מולחמים. הוא שקל כ- 30 טון, ויש אומרים שכאשר הדליקו אותו התעממו האורות בעיר פילדלפיה. אך הוא היה מסוגל לבצע 5,000 פעולות חשבון בשניה, פי אלף מאשר הכלים האלקטרו-מכנים שקדמו לו.

17. דור 2- מחשבי הטרנזיסטורים PHILCO S 2000 היה המחשב הראשון שיישם את טכנולוגיית הטרנזיסטור, המכונה גם solid state. הוא נכנס לשימוש ב 1957, ונרכש ב- 1960 עבור מערכת הביטחון של ישראל. הזכרון הפנימי ההתחלתי היה שווה ערך ל-32 KB, והוא היה מסוגל לבצע 60,000 פעולות חשבון בשניה.

18. דור 3 –שבב הסיליקון בשבב הסיליקון כל רכיבים האלקטרונים והחיבורים ביניהם מוטבעים על שכבה דקה של סיליקון, שהוא חומר מוליך למחצה. ההטבעה נעשית בתהליך דומה לצילום מוקטן מאוד של ה"שרטוט" של המעגל המתוכנן. הרכיבים ה"מצולמים" מתפקדים כטרנזיסטורים לכל דבר. כך ניתן ליצור מעגלים לוגיים מורכבים ביותר, הכוללים מיליוני רכיבים והחיבורים ביניהם, ב"צ'יפ" שגודלו סנטימטרים ספורים (זיכרו את ה ENIAC, עם 17,000 שפופרות ו- 30 טונות משקלו) 4004 INTEL,המעבד הראשון של אינטל, 1971 INTEL CORE I7המעבד האחרון של אינטל, 2011

19. בתחילה נוצרו שבבי הסיליקון עבור מכונות חישוב ומחשבי כיס למיניהם.מאוחר יותר מישהו חשב שאפשר להשתמש בהם כדי ליצור מעין צעצוע חינוכי שידגים איך מחשב "אמיתי" עובד. עד מהרה החלו להופיע בשוק "קיטים" להרכבה עצמית של מחשבים כאלה עבור חובבים. APPLE Iהופיע בשוק ב-1976, מבית היוצר של סטיב ג'ובס וסטיב ווזניאק

20. המחשב האישי בהמשך התחילו להופיע מחשבים אישיים שהם מחשבים לכל דבר, עם צג משלהם ודיסקים, בתחילה כונני דיסקטים. APPLE II - 1977 היוזמה בתחום זה היתה של כמה יזמים צעירים, בראשם סטיב ג'ובס המנוח. באותה תקופה נשאל טומס ווטסון הבן, נשיא חברת IBM על דעתו בנדון, וזה השיב שהוא "לא מעלה בדעתו שום דבר שאדם פרטי יוכל לעשות בביתו עם מחשב ".

21. אבל מאוחר יותר, ב- 1981 IBM נכנסה לשוק המחשבים אישיים, וההמשך ידוע. בהדרגה, המחשבים האישיים חדרו לכל ענפי המשק ודחקו את רגליהם של המחשבים המרכזיים הגדולים. בינתיים,במזרח הרחוק התפתחה תעשיה ענפה של "תואמי PC" מועתקים, דבר שהביא לאחידות גם בתחום התוכנה.(לפעמים הדרך לגן העדן רצופה כוונות רעות)

22. ומאז, מחשבים אישיים לא נשתנו הרבה בצורתם החיצונית הצג נעשה יותר דק... הופיעו ניידים זולים ורבי עוצמה... הדיסקטים נעלמו והופיע דיסק און קי אבל ...

23. אבל... מאז הופעת המחשבים האישיים הראשונים, מהירות הביצוע, גודל הזכרון הפנימי וקיבולת הדיסקים גדלו פימאות אלפים, ומחירם ירד. לכל מחשב ביתי צנוע יש כיום כח חישוב רב יותר מכל המחשבים שעמדו לרשות נאס"א במבצע אפולו. שבב הסיליקון חדר לאין ספור תחומים אחרים. מחשבי העל מיוצרים כיום מאלפי שבבים דומים לאלה שבמחשב אישי, המשולבים יחד (MPP, "עיבוד מקבילי מסיבי") זהו ה-XK6CRAY, מחשב על המשלב 500,000 מעבדים זעירים והמתוכן להגיע להספק של 50 כפול 1510 פעולות בשניה.

24. ומצד שני, שבב הסיליקון איפשר את פיתוחם של כלים זעירים המשמשים אותנו כיום, ואשר כל אחד מהם הוא בעצם מחשב רב עוצמה, מחובר חזק לרשת "כמו גדול", וזה עומר כמובן פייסבוק, וגוגל, ואימייל, ויו-טיוב, ויקיפדיה ומה לא... Apple IPhone Apple IPAD שניהם מצויידים בזכרון שיכול להגיע עד 64 GB.)למי ששכח, GB אחד שווה 1,000,000,000 סימני דפוס)

25. זה הכל,בינתיים...