Не все знают, что термин «персональный» означает не принадлежность компьютера одному человеку, а возможность одновременной работы за одним ПК одного пользователя. В настоящее время персональными называют практически все выпускаемые промышленным способом компьютеры (даже те, которые используются как серверы) ввиду их малых габаритов. Но так было не всегда.
Задача автоматизации математических вычислений не нова, но в древние времена речь шла о простейших операциях – сложении и вычитании сравнительно небольших чисел. Первыми додумались до счётов китайцы, и что интересно, они использовали цифру 5 как основание своего счётного устройства. Позже похожие счёты появились у древних греков, изготавливали такие абаки из деревянных дощечек, а в качестве инструмента для подсчетов использовались камешки.
Разумеется, счёты – это даже не прообраз компьютера, но следующего прорыва пришлось ждать долго. Только в 1642 году Блез Паскаль додумался до более усовершенствованной версии вычислителя, основанной на механизме шестерёнок. Но по-прежнему этот прибор умел только складывать и вычитать.
Всего 30 лет спустя математик Густав Лейбниц изобрёл свою версию арифмометра, которая умела умножать и делить. И снова наступило затишье, закончившееся в 1822 году, когда Чарльз Бэббидж построил малую разностную машину, умевшую производить вычисления с 18-разрядными числами. А затем взялся за конструирование аналитической машины, которая концептуально уже была во многом схожа с первыми компьютерами, появившимися много позже, – то есть предусматривала наличие памяти, регистров, аналога процессора и даже устройств ввода-вывода. По разным причинам работа не была завершена. И только столетие спустя фон Нейман разработал концепцию хранимой программы, которая и легла в основу будущих компьютеров.
Краткая история создания компьютера в современном значении этого слова:
В принципе именно ЭНИАК считается первым настоящим компьютером, способным работать на три порядка быстрее, чем релейные аналоги. Но у него была и масса недостатков: он состоял почти из двух десятков тысяч ламп, занимал огромное помещение, весил около 30 тонн и часто ломался. К тому же требовалось немало человеко-часов, чтобы просто подготовить его к работе.
Изобретение транзистора в 60-х годах оказалось тем революционным событием, которое подстегнуло эволюцию компьютеров. Вторая генерация обзавелась внешней памятью, были разработаны более удобные и эффективные устройства ввода/вывода программ и данных, появилась многопроцессорная обработка, позволившая существенно увеличить производительность вычислительных устройств
Но настоящим прорывом считается появление интегральных микросхем, позволивших на небольшом чипе поместить сердце компьютера – процессор с уже запрограммированной логикой. Именно третье поколение называют эпохой появления небольших по размерам компьютеров, помещающихся на обычном столе.
В 1971 году компания Intel разработала первый 4-битный микропроцессор I4004, а спустя два года появился более зрелый продукт – микропроцессор I8008 с удвоенной разрядностью, который и стал первым стандартом в этой области. И уже в 1975 году появился первый персональный компьютер на базе процессора I8008 – Альтаир-8800, давший мощнейший толчок дальнейшему развитию отрасли.
Целый ряд компаний, известных и новых, включились в перспективную гонку. В 1976 году свою первую разработку представила Apple, а в 1981 году появился IBM PC – персональный компьютер, архитектура которого на долгие годы стала стандартом де-факто в компьютерной индустрии. Даже сегодня около 90% ПК – это IBM-совместимые компьютеры.
В 1979 году компания Grid System выпустила первую портативную ЭВМ, Grid Compass, давшую начало отдельному направлению – производству ноутбуков – автономных аналогов ПК.
Если говорить об архитектуре, то именно Чарльза Бэббиджа называют тем человеком, кто первый придумал концепцию компьютера, устройства, способного автоматизировать сложные вычисления гораздо быстрее и намного надёжнее человека. В его время это было весьма актуально при расчёте тригонометрических и логарифмических таблиц, в которых присутствовало много ошибок, связанных с человеческим фактором. Разностный вычислитель Бэббиджа стал работающим прототипом, позволившим производить расчёты с точностью до десятого знака после запятой.
В числе разработчиков первого компьютера многие называют немца Конрада Цузе, создавшего механический вычислитель Z1 с электронным приводом, в котором впервые в истории была использована двоичная система счисления – именно она применяется во всех современных компьютерах.
Джон Атанасов считается первым в мире, кто изобрёл первый электронный компьютер, полностью лишённый механических деталей именно в вычислительном устройстве.
Нельзя не упомянуть имена Алана Тьюринга и Джона фон Неймана, внёсших весомый вклад в разработку архитектуры компьютеров в части программного кода, хранимого в памяти. До сих пор в специальной литературе используют термины «архитектура фон Неймана» и «тест Тьюринга» (последний относится к проблеме искусственного интеллекта, которая и сегодня далека от полноценного воплощения).
Что касается появления первых персональных компьютеров, то здесь заслуга отдельных личностей оказалась не так велика. Миниатюризация элементной базы, проявление интегральных схем и микропроцессоров позволило многим компаниям разрабатывать свои версии ПК. Поначалу это вообще были наборы компонентов, которые так и продавались в виде конструкторов, собирать которые приходилось самостоятельно, и самим же пользователям писать программы.
Позже за дело взялись IBM и Apple, конкурентная борьба между которыми велась с переменным успехом на протяжении десятилетий.
В настоящее время ПК собирают из отдельных компонентов, как и на заре становления отрасли, а с учётом стандартизации такая сборка может осуществляться и в домашних условиях, не требуя от сборщика наличия внушительного багажа знаний и значительного опыта в этом деле.
Нельзя сказать, что в СССР к кибернетике относились так же, как к генетике – высшее партийное руководство понимало важность отрасли. Так что первый компьютер в стране и континентальной Европе был создан в 1951 году, спустя всего два года после появления EDVAC и 5 лет после ENIAC. За его разработку отвечал киевский Институт электроники, возглавляемый Сергеем Лебедевым. Малая электронная счётная машина первого поколения стала прообразом следующих, получивших серийное воплощение (БЭСМ-1/2, М-20 и ряд других).
В 60-ых годах было освоено производство компьютеров на полупроводниковой элементной базе, самый известный серийный продукт тех времен – машина БЭСМ-6 с производительностью свыше миллиона операций/секунду.
Что касается первых поколений портативных компьютеров, то они начали производиться тоже с небольшим отставанием, в 1984 году. Это была модель «Агат», за которой последовали и другие персональные компьютеры – «Корвет», БК-0010, УКНЦ и другие, менее известные модели. Особой популярностью среди населения пользовались ПК, совместимые с ZX Spectrum. Немного позже их вытеснили компьютеры серии ЕС ПЭВМ, архитектура которых и в значительной степени программное обеспечение копировали IBM PC.
Мы уже привыкли, что классический ПК – это относительно небольшая коробка, внутри которой скрывается всё необходимое «железо», плюс монитор, клавиатура и мышка, а также дополнительная периферия типа принтера, сканера, акустической системы и т. д. Всё это хозяйство легко помещается на письменном столе, а с ноутбуком вообще можно работать «на коленке».
Между тем первое поколение ламповых компьютеров имело громадные размеры и содержало тысячи реле или электронных ламп, выделяющих значительное количество тепла. Так, длина «МАРК 1» составляла 17 метров, а высота шкафов достигала 2 метров. Весил этот компьютер порядка 4,5 тонн, а суммарная длина проводов составляла 750 километров.
ENIAC был гораздо производительнее, но и весил больше – 27 т, при этом его энергопотребление было громадным – 170 кВт.
С переходом на транзисторную логику удалось существенно снизить и ресурсоёмкость, и габариты компьютеров – они уже помещались в шкафы и обладали производительностью, достаточной для выполнения сложных инженерных расчётов.
С переходом на микропроцессорную TTL-логику миниатюризация достигла масштабов, позволивших размещать компьютеры на рабочем месте. И хотя ранние модели ПК весили прилично и характеризовались довольно слабыми вычислительными возможностями, совершенствование технологического процесса изготовления микросхем привело к удешевлению и одновременному повышению их производительности, что и позволило разразиться настоящему компьютерному буму.
История развития персональных компьютеров – процесс непрерывный, продолжающийся и в наши дни. И хотя закон Мура уже не действует, учёные и инженеры продолжают находить решения, делающие ПК ещё более совершенными и комфортными в работе устройствами. И никакой фантаст сегодня не предугадает, в каком направлении будут развиваться технологии будущего, даже не самого далёкого.
Всегда как-то было интересно почитать про это, но забывала и вот сейчас наткнулась на эту статью, восхищаюсь людьми, которые создают такие вещи.
А я помню времена, когда мы в институте практику отрабатывали на ЕС ЭВМ, не помню какой серии. Тогда это была фантастика – около двадцати рабочих мест с мониторами и клавиатурами, все подключенные к одной машине. И все работали. А на кафедре стояла СМ-4 на базе PDP-11, на ней я написал свою первую и последнюю игру, типа шарика гонять. На фортране. Там операторов с сотню, не больше, но когда мы играли, машина сильно тормозила, и нам доставалось от куратора.
Да, тогда была экзотика. Я, когда пришел после института на предприятие, застал вообще непонятно что, не помню названия. Там было рабочее место с монитором, клавой, огромным матричным принтером, печатавшим на перфорированной по краям бумаге. Из носителей были магнитные диски диаметров с полметра и дискеты, тоже внушительного размера, размера А4, только квадратные. И те, и те читались через раз, а на них размещалась и программа, и данные (расчет зарплаты). И язык был свой, символьно-числовой, типа РЕГ0001, УМН, ПЕРЕХ256, и адресация была прямой. Эх, вот это времена были… А потом пошли электроники, а потом АТ-286. И поехало…