Файл: Тема История развития Электронновычислительной техники в ссср xix xx век.docx
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 20
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тем не менее, за всю историю советской вычислительной техники поистине гениальной стала ЭВМ модели БЭСМ-6. В момент своего выхода 1965-м году вычислительная машина была передовой из-за своей уникальной технологии управления. Данный аппарат имел развитую систему самодиагностики, могла работать в разных режимах, а также была возможность управления через телефонные и телеграфные каналы удаленно. Производительность данного устройства достигалась до миллиона операции в секунду. Главным новшеством была поддержка виртуальной памяти , кеша команд, чтения и записи данных.
Особую роль в СССР заслуживают разработки Киевского Института Кибернетики ЭВМ модели «МИР ». Инженерный кибернетик, академик и математик - Виктор Михайлович Глушков впервые задумался о пользовательском интерфейсе. ЭВМ МИР-1 и МИР-2 начали выпускаться 1965 году и представляли собой вычислительную машину с подключенной к ней электрической печатной машинкой, задавать команды можно было на человеческом языке программирования АЛМИР-65. Стоить отметить, что команды можно было задавать как на латинских, так и на кириллических языках, также существовали функции редактирования и откладки. Вывод результатов происходил в виде таблиц и графиков. С появления ЭВМ модели «МИР » началось активное внедрение такого периферийного устройства, как клавиатура.
ГЛАВА III: Третье поколения ЭВМ
3.1 Принципы третьего поколения ЭВМ
С появлением архитектуры фон Неймана началось бурное развитие вычислительного дела по всему миру. Транзисторы позволили немного уменьшить габариты ЭВМ, и снизить электропотребления. Тем не менее, даже такие вычислительные машины часто давали сбой, имели небольшое количество оперативной памяти, а переносить их с одного места на другой была задачей не из простых.
Тогда в 1958 год двое ученых Джек Килби и Робортс Нойс независимо друг от друга смогли разработать первый концепт интегральной схемы, которая в своем роде начала революцию в области кибернетики. Таким образом, данное изобретение представляла собой схему из тонких оксидных пленок, на которой были монтированы маленькие полупроводниковые материалы, площадью 1 см.
В 1962 году в Ленинградском заводе «Ленинец» обратился к руководству с просьбой создать интегральную микросхему для ЭВМ. Этим делом занялся другой завод, а именно Рижский завод полупроводниковых приборов (РЗПП) потому, что в этом предприятии уже давно всерьез занимались разработкой и созданием полупроводников. Чтобы выполнить просьбу ленинградского завода директор РЗПП дал поручение молодому инженеру Юрию Валентиновичу Осокину. Перед ним стояла принципиально новая задача: реализовать на одном кристалле два транзистора и два резистора. В стране подобным ещё никто не занимался более того, о работах американцах ученых информации у молодого инженера не было. Однако уже в осенью 1962 году были получены первые образцы и им дали название для заводского обозначение Р12–2. Хоть и разработки начались позже, чем у американских коллег, Осикову удалось быстро догнать их. Применение новой разработке быстро нашли рабочие завода «Ленинец», они впервые в мире смогли интегрировать данные схемы в авиационный бортовой компьютер «Гном». Применение также нашлось на АТС станциях, а также в других отраслях. В 1963 году был создан первый советский центр микроэлектротехники в городе Зеленоград. В 1964 году завод «Ангстрем» начал разработку интегральных схем модели «Тропа» (серия 201), «Посол» (серия 217), которые должны были быть выполнены по особому гибридно-пленочной технологией. На заводе «Микрон» уже в конце 60-х был применен новый способ изготовление интегральных схем и был начат выпуск первых монолитных интегральных микросхем под названием «Логика-1». Монолитные интегральные схемы представляли собой твердотельные схемы, которые могли работать на сверхвысоких частотах от 300МГц до 500МГц.
Использование интегральных схем приносило производителям ЭВМ ряд преимуществ:
-
Уменьшение электропотребления -
Высокая помехоустойчивость -
Большой диапазон сигналов от высокого до низкого уровня
3.2 Создание ЭВМ третьего поколения в СССР
В начале 1970-х годов микроэлектротехника в СССР достигла нового уровня БИС (больших интегральных схем), которая дала возможность создавать в одной кристальной схеме сложные функциональные устройства типа процессора. Тогда руководство зеленоградского Специализированного вычислительного центра (СВЦ) решила, что это хорошая возможность для создания новых ЭВМ и систем в основе их. В начале 1973 года Валерий Леонидович Дшхунян начал разработку новых ЭВМ, которые из-за своей компактности получили название микросистемы или микро-ЭВМ.
Чтоб различные компоненты устройства надежно функционировали, была создана архитектура «Электроника НЦ», который строился по принципам Юдецкого - «детский конструктор». Данная архитектура представляла собой ряд модулей, которые складывались между собой. Это позволяло избегать излишнего запаивания частей модулей между собой. Таким образом, новая технология позволяла создавать системы различных конфигураций.
На такой архитектуре был создан мини-ЭВМ НЦ-1, который мог быть в различных вариантах компоновки: в виде автономного специального стола или в виде стойки. В декабре 1973 году данный аппарат был высоко оценён межведомственной комиссией и с их приказом был отправлен на серийное производство.
С появлением ЭВМ НЦ-1 была открыты новые возможности в кибернетики СССР.
-
Микропрограммное управление, которое представлял собой вид иерархичного управления работой вычислительных машин. -
базовое ядро команд и его расширение, позволяющее вводить дополнительные команды для специфических применений. -
Появилось возможность модульного программирования. Где программы были организованы, как совокупность небольших независимых блоков, называемых модулями.
Накопленный опыт при разработке ЭВМ НЦ-1 позволил разработать архитектуру и принципы построения ряда микро-ЭВМ. Однако семейство поколений микро-ЭВМ ничем кроме мощности работы и конфигурации не отличались.
ГЛАВА IV: Четвертое поколения ЭВМ
4.1 Принципы четвертого поколения ЭВМ
Начиная с середины 1970-х годов прорывов в области кибернетики становиться все меньше и меньше по всему миру. Прогресс идет по пути развития того, что уже было изобретено и придумано, - но прежде всего за счет повышения скорости вычисления и миниатюризации элементных баз и самых вычислительных машин. В истории принято считать, что с 1975 года начинается новое поколение в развитии кибернетики – четвертое поколение. Они уже базировались на быстродействующих микропроцессоров, родоначальником которых являются интегральные схемы. Следует отметить, что четвертое поколение пошло по двум направлениям: первое направление это задача создать супер ЭВМ, который бы представлял собой комплекс многопроцессорных машин. Работа таких машин могла б достигать несколько миллиардов операции в секунду. Второе направление – это дальнейшее развитие машин на базе БИС и СБИС микро-ЭВМ, а также создание персональных ЭВМ, простыми словами компьютер.
Первый микропроцессор был выпущен 1971 году однокристальным микропроцессором, получивший название i4004 в США. Этот микропроцессор принадлежал компании Intel. Новая технология практически сразу стала основой создание программируемых калькуляторов, а затем уже и на рынок компьютеров.
В создании первых микропроцессоров в Союзе занялся Специальный вычислительный центр (СВЦ). Для их разработки в 1973 году Д.И Юдицкий выделил целую лабораторию во главе, которой стоял с В.Л. Дшухняном. Первой разработкой этой лаборатории стал «Юз-1», который был создан на основе анализа первых зарубежных разработок микропроцессоров. Однако ученые центра приняли решения, что повторять образцы бессмысленно и приняли решения создать собственные микропроцессоры.
Помимо коллектива В.Л. Дшхуняна в самой СВЦ над микропроцессорами работала также и лаборатория А.И. Коекина. Они подготовила проект 8-разрядного однокристального синхронного микропроцессора с сокращенной системой команд. Первым успешным образцом микропроцессора стал процессоры серии К587. Выпускались эти процессоры с различными конфигурациями для ЭВМ:
-
БИС АУ К587ИК2 – 4-разрядная секция арифметического устройства для ЭВМ с разрядностью данных, кратной 4 бит -
БИС АР К587ИК3 – 8-разрядная секция арифметического сопроцессора для ЭВМ с разрядностью данных, кратной 8 бит, аппарата выполняющего операции умножения и деления -
БИС ОИ, К587ИК1 – 8-разрядная секция обмена информацией для построения блоков внутреннего и внешнего обмена -
БИС УП, К587РП1 – секция управляющей памяти для построения блоков микропрограммного управления ЭВМ
4.2 Создание ЭВМ третьего поколения в СССР
В зеленоградской СВЦ одновременно с микропроцессорами шла разработка ЭВМ нового типа – микро-ЭВМ. Они отличались от микро-ЭВМ прошлого поколения тем, что в основе их работы должен был быть микропроцессор. Тогда в СВЦ было принято решение продолжить выпуск ЭВМ из серии «Электроника НЦ», был выпушен уже на основе микропроцессора новый «Электроника НЦ-2» для практического применения. Он представлял собой 16-разрядный двухпалатный ЭВМ в корпусе, имел оперативно запоминающую способность в размере 512. Быстродействие этого аппарата составляло 250тыс оп./с, общая масса такой сборки составляло 5кг. Всего было выпушено равно 40 образцов , применялись для управления входных данных от контроллеров.
Итак, в середине 1984 года в Советском Союзе на прилавках магазинов «Электроника», наконец, появился первый отечественный домашний компьютер — «Электроника БК-0010». Стоил он сначала 540, затем 600 рублей — примерно как цветной телевизор или хороший музыкальный центр, что было не дёшево, но вполне доступно для большинства населения. Надо сказать, к этому времени люди, увлекающиеся вычислительной техникой, из книг и журналов уже хорошо знали, что такое ПК и зачем он может быть нужен, поэтому интерес к БК-0010 был велик. Однако большинство людей считали, что цена на такую вещь как персональный ЭВМ (компьютер) преувеличен и воспринимали новое техническое оборудование, как дорогую игрушку. Но для любителей-энтузиастов появление в продаже домашних компьютеров стало важным событием.
4.3 Строение первых советских персональных ЭВМ (компьютеров)
Как было написано ранее основное преимущество ЭВМ четвертого поколения - это наличие микропроцессоров, что давала возможность сделать их очень компактными и мощными в отличие прошлых поколении. Стоить отметить, что советская разработка персональных компьютеров была весьма оригинальной, а также стране удалось одной из первых начать предоставлять полностью 16-разрядные устройства в массы, хоть и по высокой цене. Основой таких устройств был микропроцессор БК-0010, который содержал 5тыс транзисторов, что давала возможность компьютеру работать на частоте 5МГц. Но были также и минусы это торможение контролеров дисплея и памяти, снижавшие его производительность примерно на 20-30%. Кроме процессора, важным значение имеет объём оперативной и постоянной памяти. По этим параметрам БК-0010 находиться в среднем уровне, не сильно отличался по производительности от зарубежных аналогов. ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) имела размер 32 килобайта и была поделена между видеопамятью для хранения графических данных (изображение, таблицы, график) и памятью для программного пользования. Если рассчитать, то всего у каждой части было по 16 килобайт, такой хоть и не совсем небольшой объём памяти хватал для комфортной работы. С таким объёмом устройство по характеристикам мог успешно конкурировать с зарубежными моделями первых персональных компьютерами. Так, например первый IBM PC в самой простой, но отнюдь не дешёвой комплектации имели всего 16 Кбайт ОЗУ для графической и программной памяти, наряду с недорогими вариантами таких популярных ПК тех лет, как ZX Spectrum, Acorn BBC и других.
Изобразительная возможность процессора БК-0010 имеет только графический экран с двумя основными разрешениями: 256 строк по 512 точек в строке и 256 строк по 256 точек. Первое поддерживает только 2 цвета для любой точки, второе — 4 цвета, причём эти цвета постоянны — чёрный, красный, зелёный и синий. Белый цвет в цветном режиме не отображается. Программируемой палитры нет. Специального текстового режима с минимальным объёмом видеопамяти нет — как и на многих других ПК, символы выводятся в графическом режиме в виде маленьких картинок (а это значит, что есть возможность без проблем показывать на экране любые символы любых алфавитов). На экране отображается 24 строки по 32 или 64 символа в строке, вверху экрана есть также служебная строка, на которой выводятся текущие режимы работы и подсказка о назначении «функциональных» клавиш. Имеется достаточно редкая для того времени функцию это возможность плавного вертикального прокрутки экрана.
В целом, процессор БК имеет два видеовыхода — цветной RGB для подключения цветного монитора или телевизора (ТВ) и чёрно-белый композитный — для подключения чёрно-белого монитора или ТВ. Правда, во многих компьютеров, которые были созданы на основе процессора БК, выход RGB на заводе почему-то не устанавливался, и его приходилось допаивать уже самому владельцу ПК. Высокое разрешение для того времени 512 × 256 нормально поддерживалось только чёрно-белым выходом, а при подключении через цветной изображение на экране в таком разрешении приобретало странный вид с непонятными цветными контурами и точками. При этом разобрать надписи можно, но нормальной такую работу не назовёшь. Владельцам цветных телевизоров (мониторов) приходилось подключать БК двумя кабелями — один от чёрно-белого выхода БК к композитному входу телевизора (мониторов), а другой — от цветного выхода БК к RGB-входу ТВ, а в процессе работы переключать входы в зависимости от разрешения, используемого в программе. Впрочем, большинство программ, особенно игр, задействовало только цветной режим с разрешением 256 × 256, и частое переключение не требовалось.
Можно с уверенности сказать, ЭВМ "Электроника БК 0010" - один из первых персональных компьютеров СССР производился он в Зеленограде, Казани, Шяуляе, Ереване и Павловском Посаде. Достоверно известно о существовании модели "Электроника БК 0001" (сохранился как минимум один экземпляр). В массовое производство был запущен в 1984-ом году.
Это была инновацией для советского общества, не смотря на массовые критики модель,