Этапы развития архитектуры компьютера. Типы компьютеров. Архитектура и организация компьютера. Основные показатели и параметры компьютеров

Второе поколение.

Первые транзисторы были разработаны сотрудниками AT&T Bell Laboratories в начале 1940-х годов. Применение транзисторов, которые очень быстро заменили вакуумные лампы, ознаменовало появление компьютеров второго поколения. В этих компьютерах уже использовались память на магнитных сердечниках и накопители на магнитных барабанах. Появились языки высокого уровня, и в частности FORTRAN, значительно облегчившие разработку прикладного программного обеспечения. Со временем были изобретены компиляторы для трансляции программ с языков высокого уровня на язык ассемблера, который, в свою очередь, транслировался в машинные коды. В это же время были созданы независимые процессоры ввода-вывода, функционирующие параллельно с выполнявшим программы центральным процессором, за счет чего увеличивалась общая производительность компьютера.

Третье поколение.

С появлением технологии объединения множества транзисторов на одном кремниевом чипе, названной технологией интегральных схем, стало возможным создание недорогих, но быстрых процессоров и элементов памяти. Интегральные схемы памяти заменили память на магнитных сердечниках. Начался отсчет эры компьютеров третьего поколения. В этот период было создано множество программных технологий, широко используемых до настоящего времени: микропрограммирование, параллелизм, конвейерная обработка. Программное обеспечение операционных систем позволило совместно использовать ресурсы компьютера несколькими пользовательскими программами. Были разработаны концепции кэширования и виртуальной памяти. Кэшпамять представляет основную память для процессора более быстрой, а виртуальная память – намного большей, чем она есть на самом деле. До- 12 минирующими коммерческими продуктами третьего поколения стали мэйнфреймы System 360 от IBM и линия миникомпьютеров PDP от Digital Equipment Corporation.

Четвертое поколение.

В начале 1970-х годов развитие технологии производства интегральных схем достигло того этапа, когда стало возможным интегрировать в одном чипе все компоненты процессора и большие фрагменты основной памяти малых компьютеров. Речь идет о технологии производства чипов, содержащих десятки тысяч транзисторов, которая получила название VLSI (Very Large Scale Integration – очень крупномасштабная интеграция). VLSI позволяет создавать процессоры, состоящие из единственного чипа. Такие процессоры получили название микропроцессоров. Лидерами этой технологии стали компании Intel, National Semiconductor, Motorola. В производстве компьютерных систем широко стали использоваться такие архитектурные решения, как параллельная и конвейерная обработка, кэширование и виртуальная память. Появляются матричные и векторно-конвейерные процессоры. Введение векторных команд, работающих с целыми массивами независимых данных, позволяло эффективно использовать конвейерные функциональные устройства. Портативные компьютеры, настольные ПК и рабочие станции, соединенные локальными и глобальными сетями, а также Интернет стали основными средствами решения различных вычислительных задач