Эта статья содержит краткий обзор компьютеров : рассказывает о том, что такое компьютеры, чем они отличаются и для чего нужны.

Что такое персональный компьютер

Компьютеры – это электронно-вычислительные машины, которые выполняют задания или вычисления в соответствии с набором инструкций, или программ. Первые полностью электронные компьютеры, созданные в 1940-х годах, были огромные, их обслуживало много людей. По сравнению с теми ранними машинами, сегодняшние компьютеры – это просто чудо . Они не только в тысячи раз быстрее, но и несравненно компактнее: могут поместиться на вашем столе, на коленях или даже в кармане .

Компьютеры работают при взаимосвязи оборудования и программного обеспечения. Оборудованием называют видимые и материальные составляющие компьютера, включающие корпус и всё его содержимое. Важнейшей устройство в оборудовании – это маленькая прямоугольная микросхема внутри компьютера, которая называется центральный процессор или микропроцессор. Это «мозг» компьютера – часть, которая интерпретирует команды и выполняет вычисления. Компоненты оборудования, такие как монитор , клавиатура , мышь , принтер и другие, часто называют устройствами.

Программным обеспечением называются команды, или программы, которые указывают оборудованию, что делать. Например, один из типов программного обеспечения – текстовый редактор , с помощью которого на компьютере можно писать письма. Операционная система – это программное обеспечение, которое управляет компьютером и подключенными к нему устройствами. Windows – широко-используемая операционная система.

ЭНИАК

Разработанный в 1946 ЭНИАК (Электронный числовой интегратор и вычислитель) был первым электронным компьютером общего назначения. Он был построен для армии Соединенных Штатов, чтобы вычислять траектории артиллерийских снарядов.

ЭНИАК был огромным по размерам, весил более 27 000 килограммов и заполнял большую комнату. Для обработки данных ЭНИАК использовал около 18 000 электронных ламп, каждая размером с обычную лампочку. Лампы быстро перегорали, и их постоянно нужно было заменять.

Типы компьютеров

Компьютеры различаются по размерам и способностями. На одном конце шкалы – суперкомпьютеры, очень большие компьютеры с тысячами соединенных микропроцессоров, которые могут выполнять сверхсложные вычисления.

На другой стороне – маленькие компьютеры, встроенные в авто, телевизоры, стереосистемы, калькуляторы и домашние приборы. Эти компьютеры предназначены для выполнения ограниченного числа задач.

Персональный компьютер или ПК, – это компьютер, предназначенный для использования одним человеком одновременно. В этом разделе описаны различные виды персональных компьютеров: настольные, портативные, карманные и планшетные ПК.

Настольные компьютеры

Настольные компьютеры предназначены для работы за столом. Обычно они больше и мощнее других типов персональных компьютеров. Настольные компьютеры состоят из отдельных компонентов. Основной компонент называется системный блок – обычно это прямоугольный корпус, который находится на или под столом. Другие компоненты, такие как монитор, мышь и клавиатура, подключаются к системному блоку.

Портативные компьютеры и нетбуки

Портативные компьютеры – это легкие мобильные ПК с тонким экраном. Портативные компьютеры могут работать от батарей, поэтому их можно взять с собой куда угодно. В отличие от настольных ПК, портативные объединяют центральный процессор, экран и клавиатуру в одном корпусе. Когда экран не используется, он опускается на клавиатуру.

Нетбуки (часто называются мини-ноутбуками) – это небольшие и доступные по цене портативные ПК, созданные для выполнения ограниченного количества задач. Они обычно менее мощные чем портативные компьютеры, поэтому используются преимущественно для работы в интернете и проверки электронной почты .

Смартфоны

Смартфоны – это мобильные телефоны, которые имеют схожие с компьютером возможности.

С помощью смартфона можно осуществлять телефонные звонки, доступ в Интернет, хранить контактную информацию, отправлять сообщения электронной почты и текстовые сообщения, играть в игры и создавать фотографии. Смартфоны обычно имеют клавиатуру и широкий экран.

Карманные компьютеры

Некоторые КПК имеют расширенные возможности, например, осуществление телефонных звонков или Интернет. Вместо клавиатуры карманные ПК оснащен сенсорным экраном, который распознает прикосновение пальца или стилуса.

Планшетные компьютеры

Планшетные ПК – это мобильные компьютеры, в которых сочетаются средства ноутбуков и карманных компьютеров. Как и портативные компьютеры, они мощные и имеют встроенный экран. Подобно карманным ПК они позволяют писать заметки или рисовать на экране.

Обычно для этого используют не стилус, а перо планшетного ПК. Также они могут превращать рукописный текст в печатный. Некоторые планшетные компьютеры имеют универсальное решение – экран, который вращается и открывает скрытую под ним клавиатуру.

Для чего можно использовать компьютер

На работе много людей используют компьютеры для хранения записей, анализа данных, проведения исследований и управления проектами. Дома компьютеры можно использовать для поиска информации , хранения музыки и изображений , учета финансов, игр и общения – этот список можно продолжить.

Также с помощью компьютера можно подключиться к интернету , сети, которая объединяет компьютеры во всем мире. Доступ в интернет обычно доступен за ежемесячную плату в большинстве городов, а сейчас распространяется и в менее населенных районах. Подключившись к Интернету, можно общаться с людьми со всего мира и находить большие объемы информации.

Вот несколько популярных способов использования компьютеров:

Серфинг в сети Интернет

Веб (его еще называют всемирная сеть или Интернет-сеть) – это гигантское хранилище информации. Веб – это самая популярная часть Интернета, частично потому, что в ней информация отображается в визуально-привлекательном формате.

На одной странице заголовки, тексты, изображения (как на странице журнала) могут сочетаться с озвучкой и анимацией. Веб-сайт – это сборник взаимосвязанных веб-страниц. Веб содержит миллионы сайтов и миллиарды веб-страниц.

Навигация Интернета означает просмотр различных веб-страниц. В Вебе можно найти информацию почти на любую тему, которую можно представить. Например, можно читать новости и рецензии на фильмы, проверять расписания самолетов, просматривать карту города, получать прогноз погоды или узнавать о состоянии здоровья. Большинство компаний, учреждений, музеев и библиотек имеют веб-сайты с информацией о своих продуктах, услугах или коллекции. Также широко доступны справочные источники, например словари и энциклопедии.

Интернет – это также радость для покупателя. На сайтах крупных торговых заведений можно просматривать и покупать товары: книги, музыку, игрушки, одежду, электронику и многое другое. Также можно покупать и продавать подержанные вещи через веб-сайты, которые предлагают их с аукционов.

Электронная почта

Электронная почта (сокращенно эл. почта) – это быстрый и удобный способ общения . Посланное по электронной почте сообщение почти мгновенно появляется в папке «Входящие» электронной почты получателя.

Сообщения электронной почты можно отправлять нескольким адресатам одновременно, а также сохранять их, печатать и пересылать другим пользователям. В сообщении электронной почты можно передавать почти любые типы файлов: документы, изображения и музыку. К тому же, для электронной почты не нужны марки!

Мгновенные сообщения

Обмен мгновенными сообщениями напоминает беседу с другим человеком или группой людей в реальном времени. После ввода и передачи мгновенного сообщения оно немедленно отображается у всех участников беседы.

В отличие от электронной почты, для обмена мгновенными сообщениями нужно, чтобы все участники присутствуют в Интернете (подключенные к Интернету) и находились перед экранами своих компьютеров. Общения посредством мгновенных сообщений называется чатом.

Изображение, музыка и фильмы

Если у вас есть цифровая камера, можно перемещать изображения с камеры на компьютер. Затем эти изображения можно печатать, создавать из них слайд-шоу или предоставлять к ним общий доступ, публикуя на сайте или посылая по электронной почте.

Кроме того, на компьютере можно прослушивать музыку: музыкальные записи нужно импортировать компакт-дисков или приобрести на музыкальном сайте. Можно также настроить компьютер на прием любой из тысяч радиостанций, которые транслируют свои программы в Интернете. Если компьютер оснащен DVD-проигрывателем, вы сможете еще и смотреть фильмы.

Игры

Вам нравятся игры ? Существуют тысячи компьютерных игр всех возможных категорий. Испытайте себя за рулем спортивного авто, в бою с ужасными подземными существами или владычествуйте цивилизациями и империями!

Многие игры позволяют соревноваться с игроками со всего мира через Интернет. В состав Windows входят разнообразные карточные, стратегические игры и головоломки. Дополнительные сведения см.

История развития ЭВМ

Рождение ЭВМ

История развития компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Человек во все времена своего существования нуждался в инструментах для счета. В первобытные времена таким инструментом у человека была его собственная рука. “Пальцевый” счет использовался человеком и на более высоких ступенях развития цивилизации: в Древней Греции и в Древнем Риме.

Затем человек стал использовать для счета самые примитивные устройства:

Сначала это были деревянные палочки с зарубками, веревки с узлами. Первые упоминания об этом относятся к 1350г. до н.э., существующий уже в то время пергамент был очень дорог, а бумаги еще не было.

Острая необходимость в более совершенном инструменте для записи и счета привела к появлению абака (этот инструмент похож на русские счеты). По дошедшим до нас свидетельствам: египтяне использовали его уже в Vв. до н.э.

В ХVII в. были изобретены логарифмы и впоследствии создана логарифмическая линейка. Логарифмические линейки использовались несколькими поколениями инженеров и других профессионалов, вплоть до появления карманных калькуляторов. Инженеры программы «Аполлон» отправили человека на Луну, выполнив на логарифмических линейках все вычисления, многие из которых требовали точности в 3-4 знака.

В 1623 г. Вильгельм Шиккард придумал первый механический калькулятор, умевший выполнять четыре арифметических действия.

- В 1642 году Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм.

Два столетия спустя в 1820 году француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Они могли запоминать числа, выполнять элементарные арифметические операции и в действие приводились человеческой рукой.

Примерно в 1820 году Charles Xavier Thomas создал первый удачный, серийно выпускаемый механический калькулятор - Арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить. В основном, он был основан на работе Лейбница. Механические калькуляторы, считающие десятичные числа, использовались до 1970-х.

- Готфрид Вильгельм Лейбниц также описал двоичную систему счисления, центральный ингредиент всех современных компьютеров. Однако вплоть до 1940-х, многие последующие разработки (включая машины Чарльза Бэббиджа и даже ЭНИАК 1945 года) были основаны на более сложной в реализации десятичной системе.

Особую роль в развитии вычислительной техники сыграли работы выдаю щегося английского ученого-математика Чарльза Бэббиджа . В начале XIX в. в 1833 году он предложил идею создания разностной машины, которая предназначалась для вычисления значений многочленов без вмешательства человека в процесс счета, т.е. машина должна была считать автоматически . И такая машина им была создана. Но Бэббидж мечтал об универсальной машине, на которой можно было бы решать произвольные вычислительные задачи. Всю жизнь посвятил Бэббидж разработке такой машины, которую сам он назвал “аналитической”. Он составил подробную схему машины, выполнил огромное количество чертежей отдельных узлов, воплотил в металле некоторые ее части, разработал проект для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты - листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. Идеи Бэббиджа намного опередили свое время, они стали реально воплощаться в жизнь в конце 19 века. Ада Лавлейс, дочь лорда Байрона, перевела и дополнила комментариями труд ученого «Sketch of the Analytical Engine» . Её имя часто ассоциируют с именем Бэббиджа. Утверждается также, что она является первым программистом, хотя это утверждение и значение её вклада многими оспаривается.

- в 1896 году Герман Холлерит основал фирму Computing Tabulating Recording Company, которая стала основой для будущей Интернэшнл Бизнес Мэшинс (International Business Machines Corporation, IBM) - компании, внесшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники.

Дальнейшее развитие науки и техники позволило в 1940-х годах построить первые вычислительные машины. В феврале 1944 года на одном из предприятий (IBM) в сотрудничестве с учеными Гарвардского университета по заказу ВМС США была создана машина "Mark 1". Это был монстр весом около 35 тонн. В "Mark 1" использовались механические элементы для представления чисел и электромеханические - для управления работой машины.

Наконец, в 1946 в США была создана первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) – ENIAC (при университете в Пенсильвании). Разработчики: Джон Маучли и Дж. Преспер Эккерт.

Занимаемое пространство - около 300 кв. м.

В Советском Союзе первая электронная цифровая вычислительная машина была разработана в 1950 году под руководством академика С. А. Лебедева в Академии наук Украинской ССР. Она называлась «МЭСМ» (малая электронная счётная машина).

Основоположниками компьютерной науки по праву считаются: Клод Шеннон - создатель теории информации. В 1937 году Клод Шеннон показал, что существует соответствие один-к-одному между концепциями булевой логики и некоторыми электронными схемами, которые получили название «логические вентили» , которые в настоящее время повсеместно используются в цифровых компьютерах. Работая в МТИ, в своёй основной работе он продемонстрировал, что электронные связи и переключатели могут представлять выражение булевой алгебры. Так своей работой A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits он создал основу для практического проектирования цифровых схем,

Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика: наука об управлении. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер . Одно время слово "кибернетика" использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники. Вот почему в научно-фантастических произведениях роботов нередко называют "киберами". А в 90-е годы это слово опять всплыло для обозначения новых понятий, связанных с глобальными компьютерными сетями - появились такие неологизмы, как "киберпространство", "кибермагазины" и даже "киберсекс".

Американский ENIAC, который часто называют первым электронным компьютером общего назначения, публично доказал применимость электроники для масштабных вычислений. Это стало ключевым моментом в разработке вычислительных машин, прежде всего из-за огромного прироста в скорости вычислений, но также и по причине появившихся возможностей для миниатюризации. Созданная машина была в 1000 раз быстрее, чем все другие машины того времени. Разработка «ЭНИАК» продлилась с 1943 до 1945 года.

Переработав идеи Эккерта и Маучли, а также, оценив ограничения «ЭНИАК», Джон фон Нейман написал широко цитируемый отчёт, описывающий проект компьютера (EDVAC), в котором и программа, и данные хранятся в единой универсальной памяти. Принципы построения этой машины стали известны под названием «архитектура фон Неймана» и послужили основой для разработки первых по-настоящему гибких, универсальных цифровых компьютеров.

Первое поколение ЭВМ

Развитие ЭВМ делится на несколько периодов. Поколения ЭВМ каждого периода отличаются друг от друга элементной базой и математическим обеспечением.

Первое поколение (1945-1954) - ЭВМ на электронных лампах . Это эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих машин нередко требовали для себя отдельных зданий. Ввод чисел в первые машины производился с помощью перфокарт, а программное управление последовательностью выполнения операций осуществлялось, например в ENIAC, как в счетно-аналитических машинах, с помощью штеккеров и наборных полей.

Программное обеспечение компьютеров 1-го поколения состояло в основном из стандартных подпрограмм.

Машины этого поколения: « ENIAC », «МЭСМ», «БЭСМ», «IBM -701», «Стрела», «Минск-1», «Минск-12», и др. Эти машины занимали большую площадь, использовали много электроэнергии и состояли из очень большого числа электронных ламп. Их быстродействие не превышало 2-3 тыс. операций в секунду, оперативная память не превышала 2 Кб.

Второе поколение ЭВМ

Следующим крупным шагом в истории компьютерной техники, стало изобретение транзистора. Транзисторы стали заменой хрупким и энергоёмким лампам. О компьютерах на транзисторах обычно говорят как о «втором поколении», которое доминировало во второй половине 50-х г. и начале 60-х г. (1955-1965г.г.). Благодаря транзисторам и печатным платам, было достигнуто значительное уменьшение размеров (занимаемая площадь 20 кв. м) и объёмов потребляемой энергии, а также повышение надёжности. Применение полупроводников в электронных схемах ЭВМ привели к увеличению производительности до 30 тыс. операций в секунду, и оперативной памяти до 32 Кб. Однако компьютеры второго поколения по-прежнему были довольно дороги и поэтому использовались только университетами, правительствами, крупными корпорациями.

Второе отличие этих машин - это то, что появилась возможность программирования на алгоритмических языках. Были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол.

Машины этого поколения: «РАЗДАН-2», «IВМ-7090», «Минск-22,-32», «БЭСМ-3,-4», «М-220, -222» и др.

На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию.

4. Третье поколение ЭВМ. Бурный рост использования компьютеров начался с т. н. «3-им поколением» вычислительных машин. Начало этому положило изобретение интегральных схем, которые независимо друг от друга изобрели лауреат Нобелевской премии Джек Килби и Роберт Нойс. Позже это привело к изобретению микропроцессора Тэдом Хоффом (компания Intel).

В течение 1960-х наблюдалось определённое перекрытие технологий 2-го и 3-го поколений.

Разработка в эти годы интегральных схем - целых устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами) и привело к созданию ЭВМ 3-го поколения. В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. Применение интегральных схем намного увеличило возможности ЭВМ. Теперь центральный процессор получил возможность параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами. ЭВМ могли одновременно обрабатывать несколько программ (принцип мультипрограммирования) . В результате реализации принципа мультипрограммирования появилась возможность работы в режиме разделения времени в диалоговом режиме . Удаленные от ЭВМ пользователи получили возможность, независимо друг от друга, оперативно взаимодействовать с машиной.

В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM.

Начиная с ЭВМ 3-го поколения, традиционной стала разработка серийных ЭВМ. Хотя машины одной серии сильно отличались друг от друга по возможностям и производительности, они были информационно, программно и аппаратно совместимы. Например, странами СЭВ были выпущены ЭВМ единой серии («ЕС ЭВМ») «ЕС-1022», «ЕС-1030», «ЕС-1033», «ЕС-1046», «ЕС-1061», «ЕС-1066» и др. Производительность этих машин достигала от 500 тыс. до 2 млн. операций в секунду, объём оперативной памяти достигал от 8 Мб до 192 Мб.

К ЭВМ этого поколения также относится «IВМ-370», «Электроника - 100/25», «Электроника - 79», «СМ-3», «СМ-4» и др. Для серий ЭВМ было сильно расширено программное обеспечение (операционные системы, языки программирования высокого уровня, прикладные программы и т.д.).

Невысокое качество электронных комплектующих было слабым местом советских ЭВМ третьего поколения. Отсюда постоянное отставание от западных разработок по быстродействию, весу и габаритам, но, как настаивают разработчики СМ, не по функциональным возможностям. Для того чтобы компенсировать это отставание, разрабатывались спецпроцессоры, позволяющие строить высокопроизводительные системы для частных задач.

Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры – небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера – что и сделала в 1971 г. фирма Intel , выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию – ведь микропроцессор является сердцем и душой современного персонального компьютера.

Кроме того рубеж 60-х и 70-х годов считается судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 году одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.

Четвертое поколение ЭВМ

К сожалению, начиная с середины 1970-х годов стройная картина смены поколений нарушается. Все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.

Обычно считается, что период с 1975 г. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Их элементной базой стали большие интегральные схемы (БИС . В одном кристалле интегрированно до 100 тысяч элементов). Быстродействие этих машин составляло десятки млн. операций в секунду, а оперативная память достигла сотен Мб. Появились микропроцессоры (1971 г. фирма Intel), микро-ЭВМ и персональные ЭВМ. Стало возможным коммунальное использование мощности разных машин (соединение машин в единый вычислительный узел и работа с разделением времени).

Однако, есть и другое мнение - многие полагают, что достижения периода 1975-1985 г.г . не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров. И только с 1985г., когда появились супербольшие интегральные схемы (СБИС . В кристалле такой схемы может размещаться до 10 млн. элементов.), следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.

1-ое направление - создание суперЭВМ - комплексов многопроцессорных машин. Быстродействие таких машин достигает нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации. Сюда входят комплексы ILLIAS-4, CRAY, CYBER, «Эльбрус-1», «Эльбрус-2» и др. Многопроцессорные вычислительные комплексы (МВК) "Эльбрус-2" активно использовались в Советском Союзе в областях, требующих большого объема вычислений, прежде всего, в оборонной отрасли. Они также эксплуатировались в Центре управления космическими полетами, в ядерных исследовательских центрах. Наконец, именно комплексы "Эльбрус-2" с 1991 года использовались в системе противоракетной обороны и на других военных объектах.

2-ое направление - дальнейшее развитие на базе БИС и СБИС микро-ЭВМ и персональных ЭВМ (ПЭВМ). Первыми представителями этих машин являются Apple, IBM - PC (XT , AT , PS /2), «Искра», «Электроника», «Мазовия», «Агат», «ЕС-1840», «ЕС-1841» и др.

Начиная с этого поколения ЭВМ стали называть компьютерами.

Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров (ПК), вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств - графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" технике. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.

6. ЭВМ пятого поколения - это ЭВМ будущего. Программа разработки, так называемого, пятого поколения ЭВМ была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки - задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров пятого поколения не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется.

Предполагается, что их элементной базой будут служить не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры.

Для ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является: создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации" компьютеров, устранение барьера между человеком и компьютером.

К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Более 50-ти миллиардов йен инвестиций были потрачены впустую, проект прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени. Однако проведенные в ходе проекта исследования и накопленный опыт по методам представления знаний и параллельного логического вывода сильно помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.

Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области.

Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используют в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт - везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например распределенное представление знаний и решение задач в Интернете: благодаря им в ближайшие несколько лет можно ждать революции в целом ряде областей человеческой деятельности.

Современные персональные компьютеры

Современные персональные компьютеры (ПК) в соответствии с принятой классификацией надо отнести к ЭВМ четвертого поколения. Но с учетом быстро развивающегося программного обеспечения, многие авторы публикаций относят их к 5-му поколению.

Персональные компьютеры появились на рубеже 70-х годов. Американская фирма Intel разработала первый 4-разрядный микропроцессор (МП) 4004 для калькулятора. В конце 1973 г. Intel разработала однокристальный 8-разрядный МП 8080, рассчитанный для многоцелевых применений. Он был сразу замечен компьютерной промышленностью и быстро стал "стандартным". По стоимости он был доступен даже для любителей. Одни фирмы начали выпускать МП 8080 по лицензиям, другие - предложили его улучшенные варианты. Так, группа инженеров фирмы Intel, образовав собственную фирму Zilog, в 1976 г. выпустила МП Z80, сохраняющий базовую архитектуру 8080. Фирма Motorola разработала собственный 8-разрядный МП М6800, нашедший впоследствии широкое применение.

Стив Возняк (будущий «отец» компьютеров Apple) собрал свой первый компьютер в 1972 году из деталей, забракованных местным производителем полупроводников в городе Беркли, штат Калифорния. В начале 1976 года Стив Возняк, работая в Hewlett-Packard, предложил свой компьютер Apple руководству HP, но не нашел поддержки. В Hewlett-Packard победил другой проект – HP-85, основанный на идее совмещения компьютера и калькулятора. Тогда 1 апреля 1976 года два Стива – Возняк и Джобс – полушутя-полусерьезно зарегистрировали Apple Computer Company. И уже в июле предложили магазинам компьютер Apple-1 по цене $666,66.

Apple-1 стал пользоваться спросом. Его успех был вызван простотой операционной системы. Прежде ПК управлялись через "командную строку", и пользователь, для того чтобы ставить задачи компьютеру, должен был быть хоть немного программистом. Создание же "мышки" и графически удобного интерфейса сделало ПК доступным для "чайников" и во многом определило успех Apple-1.

Фирма IBM обратила внимание на персональные компьютеры, когда рынок "вырос из пеленок". К 1980 году только в США уже было продано более миллиона ПК, и маркетологи предсказывали взрывообразный рост спроса. Свои модели представили десятки компаний. Компьютеры при всей внешней схожести отличались большим разнообразием и были несовместимы друг с другом. Каждый производитель разрабатывал собственную архитектуру ПК. Считалось, что наиболее перспективной архитектурой обладает компьютер PDP-11, разработанный компанией DEC. Технические решения этой компании легли в основу первых отечественных компьютеров «Электроника».

Однако, в конце 1980 года совет директоров IBM принял решение создать "машину, которая нужна людям". Стратегическим партнером в качестве поставщика процессоров была выбрана Intel. Команда разработчиков IBM PC заключила союз и с недоучившимся студентом Гарвардского университета Биллом Гейтсом. На существовавшие тогда ПК ставилась популярная операционная система CP/M, созданная компанией Digital Research, или система UCSD компании Softech. Однако эти операционные системы стоили $450 и $550 соответственно, а Гейтс за свою PC-DOS брал всего лишь $40. IBM сделала выбор в пользу дешевизны.

12 августа 1981 года IBM представила свой ПК, который был спроектирован не хуже, чем изделия тогдашних лидеров рынка – Commodore PET, Atari, Radio Shack и Apple.

IBM пошла на неожиданный шаг. Решив утвердить свою архитектуру в качестве стандарта, она открыла техническую документацию. Теперь каждый производитель ПК мог приобрести лицензию у IBM и собирать подобные компьютеры, а производители микропроцессоров – изготавливать элементы для них. IBM рассчитывала «перетянуть одеяло» на себя, уничтожив стандарты конкурентов. Так и произошло. Сохранить собственную архитектуру смогла только Apple: она нашла свою нишу в сферах графического дизайна и образования. Все остальные производители либо разорились, либо приняли стандарт IBM.

Весной 1983 г. фирма IBM выпускает модель PC XT с жестким диском, а также объявляет о создании нового поколения микропроцессоров - 80286. Новый компьютер IBM PC AT (Advanced Technologies), построенный на основе МП 80286, быстро завоевал весь мир и несколько лет оставался наиболее популярным.

Первые 32-разрядные микропроцессоры появились на мировом рынке в 1983-1984 гг., но их широкое использование в высокопроизводительных ПК началось с 1985 г. после выпуска фирмами Intel и Motorola микропроцессоров 80386 и М68020 соответственно. Эти БИС открыли новое микропроцессорное поколение, реализующее обработку данных на уровне "больших" ЭВМ.

В 1989 г. был начат выпуск более мощного МП 80486 с быстродействием более 50 млн. операций в секунду. В марте 1993 г. фирма Intel продолжает ряд 80х86 выпуском микропроцессора Р5 "Pentium" с 64-разрядной архитектурой. Потом были "Pentium 2", "Pentium 3". Сегодня самым популярным МП является "Pentium 4" с технологией НТ, позволяющей обрабатывать информацию по 2-м параллельным потокам. Т.е. получать как бы два процессора.

Тактовые частоты современных ПК превышают 3 ГГц, объмы ОЗУ до 4 ГБ. Емкость накопителей на жестких дисках выросла до 500 ГБ. Современные технологии позволяют на ПК прослушивать и записывать высокачественные ауди-файлы. Применение DVD приводов обеспечивает просмотр современных фильмов.

Широкое распространение получили сегодня переносные ПК - nootbook, карманные ПК (КПК) и мобильные ПК - смартфоны, объединяющие функции ПК и телефона.

В состав современного ПК входят:

Системный блок

материнская плата, порты, микросхема BIOS, таймер

центральный процессор

видео карта (может быть интегрированна в материнскую плату)

аудиo карта (может быть интегрированна в материнскую плату)

сетевая карта (может быть интегрированна в материнскую плату)

Накопители на жестких и гибких магнитных дисках

Приводы CD- и DVD-ROM

Блок питания

Клавиатура

Манипулятор "мышь"

Звуковые колонки

Принтер, плоттер

Модем или адаптер ADSL

Ну, и конечно же, компьютер нельзя представить без программного обеспечения. Как архитектура IBM PC стала стандартом для аппаратной части ПК, так и продукция фирмы MicroSoft (Билл Гейтс) стала эталоном для программ. Особенно популярны ее операционные системы Windows и офисные приложения MS-Office.

Сегодня персональный компьютер стал еще более доступным для населения, более мощным и «гибким». Под «гибкостью» понимается приспособляемость компьютера к различным условиям эксплуатации. Если пользователю нужна мощная «рабочая лошадка», то он приобретает настольный компьютер, который, при желании, можно дополнить, обновить его аппаратную часть, для соответствия выполняемым задачам.

Если ключевое требование при выборе - это мобильность, то тут тоже огромный выбор переносных ПК, или ноутбуков. Их особенность состоит в том, что все базовые устройства ввода-вывода информации находятся в едином переносном корпусе, обладающим возможностью работать от аккумуляторной батареи. К тому же, благодаря повсеместному внедрению интерфейсa USB, к ноутбуку можно подключить любое устройство и считать с него данные. Сегодня на компьютерном рынке представлено огромное количество моделей ноутбуков, в тои числе и промышленные модели, защищенные от вредного воздействия пыли, влаги и воды, модели с повышенной и сверхвысокой емкостью аккумулятора, позволяющие работать без подключения к электрической сети максимально продолжительное время.

Отдельной категорией ПК следует отметить приобретшие в последнее время большую популярность нетбуки. Нетбук - это небольшой ноутбук, предназначенный для доступа к Интернету и работы с офисными приложениями. Нетбуки отличаются компактными размерами (диагональ экрана 7-10 дюймов или 17,8-25,4 см), небольшим весом, низким энергопотреблением и относительно невысокой стоимостью. Способствует повышению популярности нетбуков также операционная система Internet OS iСloud, которая представляет собой интерактивную веб-страницу, доступную по адресу os.icloud.com через современный веб-браузер и предназначена для выполнения в среде XML виртуальной машины (на стороне клиента) специально созданного программного обеспечения. Проще говоря, эта ОС уже не установлена на машине пользователя, а на удаленном сервере, используя его ресурсы и дисковое пространство. К тому же, пользователь имеет доступ к своему личному рабочему столу из любой точки мира, с любого компьютера, снабженного доступом в Интернет. iCloud - одна из первых и самая на сегодняшний день стабильная сетевая ОС. Некоторые эксперты считают, что именно сетевые операционные системы, так называемые облака, в будущем полностью поменяют современное представление о ПК .

Применение компьютера

Первые компьютеры создавались исключительно для вычислений (что отражено в названиях «компьютер» и «ЭВМ»). Даже самые примитивные компьютеры в этой области во много раз превосходят людей (если не считать некоторых уникальных людей-счётчиков). Не случайно первым высокоуровневым языком программирования был Фортран, предназначенный исключительно для выполнения математических расчётов.

В современном мире невозможно представить себе бухгалтерию или планово-экономический отдел любого предприятия, не оснащенную ПК. Сейчас ПК - это и архивы документов, и легкий поиск документов по различным атрибутам, будь то дата, номер документа и так далее. Компьютеры заняты расчетом заработной платы, налоговых вычетов и тому подобных. Именно на ПК ведется учет любых средств предприятия. Другими словами, персональный компьютер - это «орудие труда» современного бухгалтера или экономиста.

Вторым крупным применением были базы данных. Прежде всего они были нужны правительствам и банкам. Базы данных требуют уже более сложных компьютеров с развитыми системами ввода-вывода и хранения информации. Для этих целей был разработан язык Кобол. Позже появились СУБД со своими собственными языками программирования.

Третьим применением было управление всевозможными устройствами. Здесь развитие шло от узкоспециализированных устройств (часто аналоговых) к постепенному внедрению стандартных компьютерных систем, на которых запускаются управляющие программы. Кроме того, всё бомльшая часть техники начинает включать в себя управляющий компьютер.

Наконец, компьютеры развились настолько, что компьютер стал главным информационным инструментом как в офисе, так и дома. То есть, теперь почти любая работа с информацией осуществляется через компьютер - будь то набор текста или просмотр фильмов. Это относится и к хранению информации, и к её пересылке по каналам связи.

Современные суперкомпьютеры используются для моделирования сложных физических и биологических процессов. Например, для моделирования ядерных реакций или климатических изменений. Некоторые проекты проводятся при помощи распределённых вычислений, когда большое число относительно слабых компьютеров одновременно работает над небольшими частями общей задачи, формируя таким образом очень мощный компьютер. Наиболее сложным и слаборазвитым применением компьютеров является искусственный интеллект - применение компьютеров для решения таких задач, где нет чётко определённого более или менее простого алгоритма. Примеры таких задач - игры, машинный перевод текста, экспертные системы.

История персонального компьютера

2014.04.05. |

Сегодня персональный компьютер составляет неотъемлемую часть нашей жизни. Трудно себе представить, как можно обойтись без ежедневного использования компьютера. Мы печатаем тесты на нем, разрабатываем программы, общаемся, смотрим фильмы и играем в игры, покупаем и продаем, зарабатываем деньги с помощью нашего верного спутника. Однако дела не всегда обстояли так.

Прежде, чем стать незаменимым инструментом и верным помощником, компьютер прошел долгий и тернистый путь развития. Первые шаги которого я описывал в цикле статей посвященных истории развития вычислительной техники, начиная с механических вычислительных устройств и заканчивая ЭВМ третьего поколения, которые начали появляться с 1964 года. Теперь давайте рассмотрим путь становления персонального компьютера.

Это был четырехразрядный процессор с тактовой частотой – 740 КГц, и быстродействием – 92000 операций в секунду, состоящий из 2250 транзисторов.

Изначально процессор предназначался для замены набора узкоспециализированных микросхем, используемых в калькуляторах и других примитивных вычислительных машинах. Так как микросхемы были узкоспециализированными, то для каждого нового устройства приходилось либо дорабатывать их, либо выпускать новые типы микросхем. В частности, для калькуляторов в среднем использовалось 12 таких микросхем. Тед Хофф предложил заменить часть микросхем универсальной микросхемой – процессором, который мог использоваться в различных устройствах без доработок.

Путь от идеи к созданию устройства занял почти два года, и в результате появился первый процессор компании Intel – Intel 4004. Однако это был не самый первый процессор. Незадолго до этого, в 1970 году, военными был разработан процессор F14 CADC, но он был долгое время засекречен. Поэтому процессор компании Intel считается первым коммерчески доступным однокристальным процессором.

Со временем процессоры совершенствовались. В 1972 году была выпущена линейка процессоров Intel 4040 с увеличенным объемом памяти и поддержкой прерываний. В этом же году, несколько месяцев спустя, была создана серия восьмиразрядных процессоров Intel 8008. Но самое главное событие произошло в 1974 году. Был выпущен процессор (линейка модификаций процессоров) Intel 8080.

Эти процессоры были разработаны Федерико Фаггини (Federico Faggin) и Масатоши Шима (Masatoshi Shima). Существовало множество клонов этой линейки от других фирм (AMD, Eastern Bloc, Mitsubishi, NEC, Texas Instruments и многих других), в том числе клоны, производимые в СССР (580VM80).

Процессоры производились по технологии – 6 мкм, содержали 6000 транзисторов, размещенных в 40-контактном керамическом корпусе. Они имели 16-разрядную шину адреса и 8-разрядную шину данных, адресуемую память – 64 Кб, количество инструкций – 80, тактовую частоту – 2 МГц, производительность – до 500 000 операций в секунду. Помимо самого процессора, компания Intel разработала целый набор микросхем (арифметический сопроцессор, тактовый генератор, формирователи шин, таймера, контроллеры периферийных устройств и т.д.), облегчающих использование процессора.

Именно на базе этого процессора в 1975 году был создан первый, коммерчески распространяемый компьютер Альтаир 8800. Если не считать тех «персональных компьютеров» которые были описаны в разделах статьи «Программируемые калькуляторы» и «Микро-ЭВМ».

2. Первые персональные компьютеры.

Первым персональным компьютером принято считать Альтаир 8800, созданный в 1975 году, хотя это утверждение и не незыблемо. Ведущим разработчиком Альтаир 8800 был американский инженер Генри Эдвард Робертс основатель фирмы MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) расположенной в городе Альбукeрк, штат Нью-Мексико.

Внешне Альтаир 8800 сильно отличался от современных персональных компьютеров. К нему не прилагалась не клавиатура, не мышка, не монитор. Да и возможности его были очень ограничены. Обладая всего 256 байтами оперативной памяти, он не мог решать мало-мальски серьезные задачи. Но все же Альтаир 8800 пользовался огромной популярностью, и, несмотря на свои ограниченные возможности, он вдохновил множество энтузиастов, которые самостоятельно, из купленных комплектующих, собирали компьютер, вооружившись отверткой и паяльником. И разрабатывали небольшие программы, которые затем скрупулезно, в двоичном виде байт за байтом водили в память компьютера с помощью переключателей и наблюдали результат выполнения работы своих программ в виде загорающихся лампочек на переднем табло компьютера.

Альтаир 8800 продавался не толков в виде набора деталей за 439 долларов, но и уже собранном виде, правда, несколько дороже – за 621 доллар.

В обоих случаях цены на Альтаир 8800 были смешные. Только один процессор Intel 8080 в розничной торговле стоил 360 долларов. Так что заказы на комплектующие и уже готовые компьютеры посыпались как из рога изобилия и во много раз превысили возможности фирмы MITS. Так за первые несколько месяцев накопилось более 4000 заявок, при том, что фирма MITS за год могла удовлетворить не более 800. Этим не замедлили воспользоваться конкурирующие компании, которые стали производить и продавать Альтаир 8800, и очень быстро появилась целая сеть магазинов, специализирующаяся на продаже Альтаир 8800 и различных запчастей и комплектующих к ним.

Популярность компьютера все время росла. Через несколько месяцев Пол Аллен и Билл Гейтс создали интерпретатор Бейсик для Альтаир 8800. Однако тут не обошлось без проблем. Для полноценного функционирования интерпретатору требовалось минимум 4 кб оперативной памяти, в то время как базовая комплектация Альтаир 8800 содержала всего 256 байт памяти. Но Альтаир 8800 содержал дополнительные слоты для плат расширения, например в выпущенной в 1976 году модификации компьютера (Альтаир 8800bt) было аж 18 портов расширения. Поэтому в экстренном порядке была разработана карта памяти на 4 кб.

Но не менее важной проблемой Альтаир 8800 – было отсутствие постоянного запоминающего устройство. С таким трудом вводимые программы и результаты их работы невозможно было сохранять. По этому следующим глобальным усовершенствованием первого персонального компьютера был ввод системы хранения данных. Опять-таки Пол Аллен и Билл Гейтс смогли оборудовать Альтаир 8800 дисководом с гибким магнитным диском. Это хоть был и дорогой способ хранения данных, но по сравнению с другими существующими методами – надежный и удобный.

Все это значительно расширило возможности Альтаир 8800 и еще больше повысило его популярность.

Однако, из-за сильной спешки при создании карт памяти они работали со сбоями и не позволяли подключать одновременно несколько карт памяти. Это дало возможность конкурирующим фирмам, таким как Processor Technology, приступить к созданию своих карт памяти и других плат расширения для Альтаир 8800 и несколько подвинуть позиции MITS на рынке персональных компьютеров.

Со временем все больше компаний стали производить комплектующие для Альтаир 8800 и разрабатывать программное обеспечение для пользователей компьютера.

Фирма MITS все больше выпускала из своих рук ситуацию и теряла прибыли из-за конкурентов. Она неоднократно предпринимала различные попытки вернуть себе лидирующие позиции на уже сложившемся рынке персональных компьютеров, но все они не имели успеха. Так, например, была выпущена новая модификация персонального компьютера Altair 680 на базе процессора Motorola / AMS 6800.

Дела компании MITS шли все хуже и хуже. Ведя сразу большое количество направлений в разработке, компания не могла должным образом контролировать качество своей продукции и несла большие издержки. Продукция MITS теряла популярность. В конце концов, Эдвард Робертс продал MITS компании Pertec, что означало конец для бренда Альтаир 8800. Через два года после продажи MITS была закрыта, а Эдвард Робертс полностью порвал все связи с миром вычислительной техники, закончил медицинскую школу и стал врачом. Но Альтаир 8800 свое дело уже сделал, ознаменовав эру персонального компьютера.

Вскоре после появления Альтаир 8800 мир увидели такие персональные компьютеры как: SWTPC 6800, KIM-1, Apple I, TRS-80, Commodore PET и многие другие.

3. Эра персонального компьютера или IBM PC.

К концу 70-х годов персональные компьютеры набрали популярность настолько, что уже стали заметно влиять на спрос на большие ЭВМ и мини ЭВМ. Это не могло не обеспокоить таких гигантов по разработке и производству больших ЭВМ, как IBM. В результате, в 1979 году, в компании IBM было принято решение попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров.

Отнеслись к этой работе как к небольшому эксперименту, все еще не веря в огромные перспективы персональных компьютеров. Таких работ, по созданию нового оборудования в IBM ежегодно проводились чуть ли не десятки, по этому руководство IBM не уделяло особого внимании разработке ПК и предоставило подразделению занимавшемуся этой работой невиданную свободу. В частности, для экономии средств, разрешила использовать в первом персональном компьютере узлы и блоки уже разработанные другими фирмами.

Воспользовавшись свободой действия, подразделение сполна использовала свой шанс. Новый компьютер, впервые в истории, решили разрабатывать на базе нового 16-ти разрядного процессора Intel 8088 и делать не единым целым, как делали все предшественники, а состоящим из отдельных легко заменяемых модулей, собираемых вместе аналогично детскому конструктору. Причем способ соединения отдельных блоков в единое целое не держались в секрете и был доступен всем желающим.

Впоследствии этот принцип лег в основу так называемой открытой архитектуре, которой сейчас следуют подавляющее большинство производители комплектующих к персональным компьютерам.

Это был гениальный шаг со стороны разработчиков IBM. Ведь какой бы современный и технологический компьютеры они не создали бы, держа в секрете его архитектуру, он бы через 1-2 года устарел и был бы забыт среди сотни схожих с ним конкурентов.

Использование открытой архитектуры сподвигло огромное число небольших фирм включиться в работы по созданию узлов для нового компьютера, получившего название IBM PC и увидевшем свет в августе 1981 года.

Очень немногие производители в одиночку смогли что-либо противопоставить компьютеру, набирающему семимильными шагами популярность, а точнее сказать принципу организации персональных компьютеров, начало которому положила компания IBM PC. Сейчас такие компьютеры ("совместимые с IBM PC") составляют около 90% всех производимых в мире персональных компьютеров (не считая рынка мобильных устройств).

Но новый принцип организации сыграл злую шутку и с самой компанией IBM. Небольшие фирмы, пользуясь наработками IBM, стали производить свои комплектующие для IBM PC и зачастую они были дешевле и появлялись раньше чем разработки от IBM, из-за того, что компании приходилось нести большие накладные расходы на содержание огромного штата и мощностей по производству.

Очень скоро другие фирмы перестали довольствоваться ролью производителей комплектующих и начали сами собирать компьютеры, совместимые с IBM PC.

Но не только аппаратный принцип построения сделал популярным компьютер IBM PC. Заметную веху в истории оставила и операционная система, разработанная для этого компьютера.

Чтобы люди охотнее покупали компьютеры, требовалось сделать управление им как можно более простым. Эта задача была поручена небольшой фирме Microsoft. Ныне Microsoft стала повсеместно известной, крупнейшей фирмой по производству программного обеспечения.

Популярнейшей операционной системой для 8-разрядных персональных компьютеров в то время была CP/M-80 (Control Program for Microcomputers) фирмы Digital Research, но 16-разрядному компьютеру требовалась новая операционная система.

Фирма Digital Research была не готова предложить IBM 16-разрядную операционную систему. А фирма Microsoft, тем временем, успела приобрести права на 16-разрядную систему 86-DOS у компании Seattle Computers Products. 86-DOS представляла собой клон CP/M от Digital Research, портированный для использования на процессоре 8086 и содержащий всего два отличия от оригинала: улучшенную логику буферизации дисковых секторов и новую файловую систему FAT12.

Microsoft переработала 86-DOS, и под маркой MS-DOS предложила фирме IBM.

В августе 1981 года MS-DOS 1.10/1.14, лицензированная корпорацией IBM под наименованием PC DOS 1.0, начала поставляться с новыми персональными компьютерами IBM PC. Для сторонних производителей Microsoft предлагала версию DOS под именем MS-DOS.

Программы, разработанные для CP/M-80 оказалось достаточно легко модифицировать для работы под MS-DOS.

В результате MS-DOS очень быстро стала популярной и на протяжении десятка лет модернизировалась и была самая используемая среди IBM PC совместимых компьютеров.

И так, новый принцип построения персонального компьютера – открытая архитектура, простая и удобная в использовании операционная система и быстро расширяющейся набор программного обеспечения, совершили настоящий прорыв в становлении персонального компьютера и ознаменовали новую эру в вычислительной технике, эру персонального компьютера.

На этом я закончу рассказ об истории развития персонального компьютера, кому будет интересно хронологию появления новых моделей компьютеров, их краткое описание и фотографии можно будет посмотреть в новом разделе «Музей».

Если я вас спрошу, что такое РС, наверное, вы ответите, что это Персональный Компьютер и будете правы. Большинство считают, что РС ничто иное, как небольшая компьютерная система, используемая одним человеком. К сожалению, это определение не совсем точное. Можно согласиться, что PC - это персональный компьютер, но не все персональные компьютеры можно отнести к типу PC. Возьмем, например, систему Apple Macintosh, она разумеется, является персональным компьютером, но вы хоть раз слышали, чтобы ее называли PC, обычно его называют Мак. Гляньте такой вариант . Елка искусственная. Купить на Новый год. Чтобы разобраться в правильном определении PC, нужно «копнуть» чуть глубже.

Под PC подразумевается что-то более своеобразное, нежели примитивно сочетание слов «персональный компьютер». Естественно, это «что-то» каким-то образом связано с первым компьютером IBM, который появился в 1981 году. Оказывается, именно компания IBM придумала PC.

Однако надо понимать тот факт, что IBM не является изобретателем PC как таковым, так как первый персональный компьютер появился в 1975 году, компания MITS представила новинку Altair. Исходя из этого, правильнее определить PC, как любой персональный компьютер совместимый с IBM-системами. И уже много лет, термин PC используется для обозначения IBM совместимых компьютеров.

На самом деле, несмотря на то, что разработчики IBM в 1981 создали первый PC и занимались совершенствованием это стандарта, в настоящее время, этот стандарт она не контролирует. Контроль она потеряла в 1987 году, когда представила модель компьютеров PS/2. И вскоре IBM стала отказываться от многих стандартов, которые первоначально разработала.

По этой причине, термин «IBM совместимый» теперь не совсем подходит для определения персонального компьютера.

Чтобы в этом разобраться, придется выяснить, кто определяет стандарты в индустрии:

• программного обеспечения
• аппаратных средств

Программное обеспечение для ПК. Кто определяет стандарты?

Как вы думаете, кто задает стандарты для ПК и чья операционная система наиболее популярна в нашей стране? Уверен, что вы безошибочно скажите: «Microsoft!» И я полностью с вами соглашусь.

Бесспорно, сегодня корпорация Microsoft продолжает контролировать разработку операционных систем, используемых на ПК. Так получилось, что первоначально на большинстве персональных компьютеров были установлены и использовались продукты Microsoft: MS-DOS и Windows 3.1/95/98/NT/2000, а теперь Windows XP/Vista/7 и новая Windows 8. Контролируя разработку операционных систем, Microsoft, могла контролировать разработку других типов программного обеспечения для ПК, например утилиты, почтовый клиент и др. Поэтому, многие программы, такие как, работа с графикой, почтой, записные книжки, утилиты дефрагментации и сжатия, которые предлагались независимыми фирмами, были включены в Windows. Конкурировать с такими возможностями на «борту» операционной системы становилось практически невозможно, и это главным образом способствовало популярности Microsoft. К тому же, компания Microsoft даже встроила в операционную систему браузер Internet Explorer, текстовый редактор, блокнот, медиа проигрыватель Windows Media Player, что вызвало панику у конкурентов, создающих аналогичные программы. На этом Microsoft не остановилась. Разрабатывая программное обеспечение для работы с сетями, интегрируя их в Windows, это усилило контроль над операционными системами, по сравнению с другими компаниями.

Именно по этим причинам компания Microsoft теперь доминирует на рынке программного обеспечения для персональных компьютеров, предлагая широкий спектр программ, начиная от текстового редактора Office и заканчивая серверными операционными системами.

Когда-то IBM привлекла Microsoft для разработки программной части для своего первого компьютера. Сама же IBM занималась разработкой аппаратной части. Однако то, что произошло позже, привело к тому, что IBM потеря контроль над стандартом PC, и дорого поплатилась за это. IBM не сумела обеспечить себе исключительные права на разработанную Microsoft операционную систему DOS, предоставив последней право продавать код MS-DOS, разработанный для IBM, другим компаниям.

В результате, некоторые компании, лицензировали код операционной системы, и по сути дублировали ее архитектуру. Все это привело к тому, что конечный пользователь, покупал ту же самую MS-DOS, только под другим названием или в другой упаковке.

Именно эта ошибка, которую допустила IBM при составлении договора, превратила Microsoft, в громадную, доминирующую корпорацию на рынке программного обеспечения, и привела IBM к потере контроля над тем стандартом PC, который она сама же создала.

Главная причина, по которой IBM потеряла контроль над своим же стандартом, состоит в том, что аппаратные средства, которыми занималась IBM защитить авторским правом можно только в соответствии с патентами, а это для IBM было трудно, в силу того, что она в своих разработках опиралась на уже разработанные элементы от Intel. Для получения патента, разработанная аппаратура должна быть уникальной. По большому счету, любой радиолюбитель мог приобрести подобные элементы и заниматься разработкой аппаратной части. Первым была компания IBM, но получить авторские права она не могла, и это привело к тому, что проект первого компьютера (его аппаратная часть) могла дублировать любая компания. Нужно лишь было купить те же микросхемы, что и IBM, у тех же поставщиков и разработать новую системную плату с аналогичной схемой.

Но нашлись такие компании (Phoenix Technologies), которые взяв в команду хороших инженеров, разработали аналогичный BIOS. По функциональности такой BIOS практически ничем не отличался от BIOS IBM, так как, по сути, он его копировал, но по программному коду – это была уникальная разработка.

Система BIOS представляет собой набор управляющих программных компонентов, которые непосредственно вправляют аппаратными устройствами компьютера. Эти компоненты называются драйверами устройств, поэтому BIOS является набором основных драйверов устройств, необходимых для управления системным аппаратным обеспечением и его контроля. Операционная система (DOS или Windows) использует драйверы BIOS для взаимодействия с аппаратными и периферийными устройствами.

После того, как удалось дублировать систему ввода-вывода IBM, оставалась последняя задача – клонировать операционную систему DOS, чтобы получить работоспособную систему, совместимую с системой IBM.

Однако проектировать DOS с нуля, была непосильной задачей, в отличие от BIOS, чьи размеры были значительно меньше. Помимо этого, операционная система постоянно дорабатывалась и видоизменялась.

Чтобы заполучить DOS для IBM совместимого компьютера оставался только один путь – получить права на ее использование. Вот тут-то на сцену и вышла компания Microsoft. А как я уже говорил ранее, IBM допустила большую ошибку, когда заключала договор с Microsoft, она не потребовала от нее подписать эксклюзивное лицензионное соглашение, по которому бы Microsoft могла предоставлять право использования их программной части только IBM.

Microsoft воспользовалась этим и стала продавать DOS любому пользователю. Благодаря лицензии на копирование MS-DOS, компания IBM окончательно потеряла контроль над персональным компьютером, ибо его теперь могли производить другие компании в не зависимости от желаний IBM.

Как вы думаете, почему нет никаких аналогов системы Macintosh Apple, несмотря на то, что аппаратные средства Мак-а легко можно продублировать?

Реальная проблема заключается в том, что компания Apple владеет операционной системой MAC OS и не разрешает никакой другой компании продавать Apple совместимые системы. Более того, в системе MAC, BIOS очень сложная и большая и ее часть интегрирована в операционную систему. Поэтому продублировать ее, как это было с BIOS от IBM практически невозможно.

Заметьте! В 1996-1997 годах Apple лицензировала BIOS и операционную систему

Сейчас, когда компания Apple использует архитектуру компьютеров PC, единственным отличием между компьютерами Mac и PC остается операционная система. Теперь компьютер, на котором запущена OS X, автоматически становится Mac, а на котором Windows - PC.

Несмотря на то, что OS X включает код проверку на наличие специальной микросхемы на материнской плате, исключая запуск этой операционной системы на других компьютерах, проект OSx86 (www.osxproject.org) предоставляет информацию о том, как обойти эти ограничения для запуска OS X на стандартных компьютерах.

Индустрия аппаратных средств ПК. Кто здесь главный?

Теперь мы знаем, что Microsoft контролирует рынок программного обеспечения для ПК, поскольку у нее есть своя собственная операционная система для РС, и права на нее принадлежат только ей.

Теперь давайте пытаемся разобраться с тем, кто контролирует рынок аппаратных средств PC.

Первое время, если быть точным, до 1987 года, безусловно, это была компания IBM, со своими стандартами и разработками. Именно ей принадлежит разработка основного проекта системной платы PC, параллельных и последовательных портов, видео стандарты VGA и XGA , шина расширения, интерфейс жестких и гибких дисков, контроллеры, блоки питания, интерфейс мыши и клавиатуры. По сей день разработки IBM продолжают оказывать влияние на современные системы, хотя с того времени прошло уже боле двух десятилетий.

Кто же в наши дни является лидером по изобретению и разработке новых стандартов аппаратных средств ПК? Это компания Intel со своим девизом «Процессоры нового поколения».

Вы, наверное, удивитесь если узнаете, что Intel не продает полностью собранные компьютеры. И в настоящее время нельзя заказать системный блок или планшет у Intel, как это можно сделать у Apple. Эта компания выступает как лидер по производству системных плат. Системная плата является ключевым звеном в персональном компьютере, и компания ее выпускаемая теоретически становится производителем системы в целом. IBM, в свое время, также производила системные платы и была главным поставщиком PC, несмотря на то, что остальные комплектующие заказывала у других компаний.

Сегодня, крупнейшие компании являются разработчиками своих собственных системных плат, а также микросхем и компонентов системной логики для своих плат.

Intel является как раз той компанией, которая выпускает большую часть материнских плат и больший сегмент рынка принадлежит ей. Незначительным конкурентом Intel выступает компания AMD.

Но AMD производит наборы микросхем системной логики и процессоры и не занимается комплектацией системных плат. Изготовлением системных плат для архитектуры AMD занимаются сторонние производители.

Компании, которые занимаются созданием системных плат для процессоров AMD, изготавливают также и системные платы для компьютеров, создаваемых на базе процессоров Intel, конкурируя тем самым с компанией Intel и ее системными платами.

На самом деле, Intel всегда была доминирующей компанией по поставке процессоров для PC. Это произошло благодаря тому, что IBM выбрала процессор Intel 8088 в качестве центрального в первом IBM компьютере еще в 1981 году. Контролируя рынок процессоров, Intel, естественно, контролировала и рынок микросхем, которые были необходимы для работы процессоров в персональных компьютерах. Это привело к тому, что Intel стала контролировать рынок микросхем системной логики. Первые их продаж начались в 1989 году, а уже к 1994 году она стала крупнейшим в мире производителем и поставщиком системных плат и микросхем системной логики, а также процессоров и других микросхем. С тех пор, она контролирует рынок аппаратных средств ПК.

Подводя итог, можно сказать, так: «Кто контролирует рынок операционных систем, тот управляет и рынком программного обеспечения, а тот, кто контролирует рынок системных плат и процессоров, тот главным образом влияет на рынок аппаратных средств».

И как вы уже знаете, сегодня крупнейшими игроками являются компании Microsoft и Intel, которые совместно контролируют рынок программных и аппаратных средств для ПК.

Не стоит забывать о быстро набирающих обороты компаниях Apple и Google, которые все активнее влияют на компьютерную индустрию. Возможно, в скором времени, контроль над рынком аппаратных и программных средств окажется у других компаний.