Mustaqil ishi kompyuter turlari va ularning vazifalari

Toshkent tibbiyot akademiyasi

Tibbiy profilaktika va jamoat salomatligi fakulteti
103-a guruh talabasi Mamasaxatova Dilfuzaning tibbiyotda axborot texnologiyalari fanidan tayyorlagan
MUSTAQIL ISHI

Kompyuter turlari va ularning vazifalari

Reja:

1. 
   Kompyuter avlodlari va ularning klassifikasiyasi
   
2. 
   Kompyuter turlari va ularning vazifalari
   
3. 
   Kompyuterning arxitekturasi va ishlash prinsiplari
   
4. 
   Shaxsiy kompyuterlarning ta’minoti va uning turlari
   

Kompyuter avlodlari va ularning klassifikasiyasi, kompyuterning arxitekturasi va ishlash prinsiplari, shaxsiy kompyuterlarning ta’minoti va uning turlari, kompyuterning asosiy va atrof qurilmalari va ularning xarakteristikalari, kanalli va shinali sistemotexnika, mikroprosessor va kompyuter xotirasi, uzishlar tizimi haqidagi bilimlar va tushunchalar bilan tanishtiriladi.

1. Kompyuter avlodlari va ularning klassifikasiyasi

Jamiyatga kompyuter texnikasi jadallik bilan kirib keldi va kelmoqda. Kompyuter texnikasi ish yuritish, yangi hujjatlar va har xil axborotlarni tez va sifatli tayyorlash va tahlil qilish, almashish, murakkab hisob kitoblarni bajarish, ishlab chiqarish jarayonini ba`zi bir qismlarini avtomatlashtirishni osonlashtiradi. Yaqin kelajakda kompyutersiz hayotni tasavvur qilib bo`lmaydi. Shuning uchun kompyuter bo`yicha bilimlar juda kerak bo`ladi.
1930-yilda amerikalik olim Vannevar Bush tomonidan kompyuterning katta elektromexanik analogi - differensial analizatori yaratilgan unda ma`lumotlarni saqlash uchun elektron lampalar qo`llanilgan. 1941- yilda nemis injeneri Z3 nomli birinchi bo`lib dasturlarda ishlovchi hisoblash mashinani yaratdi. 1943- yilda Buyuk Britaniya maxfiy laboratoriyalarida Alan Tyuring boshchiligida elektron lampalarda ishlovchi Koloss nomli birinchi EHM yaratildi. 1944- yilda AQShning harbiylari uchun amerikalik injener Govard Eyken elektromexanik rele asosida og`irligi 35 tonnali EHM yaratdi. Bu mashina "MARK-1" deb nomlangan edi. Lekin uning tezligi zamon talablariga javob bermas edi. 1946- yilda amerikalik olimlar Djon Mochli va Prespera Ekerta birinchi universal to`liq elektron hisoblash mashinani yaratdilar. Ushbu mashina elektron lampalar asosida ishlaydigan "ENIAC" nomini olgan. 1947-yilda BELL laboratoriya xodimlari V. Shokli, J. Bardini va V. Berteyn tomonidan birinchi tranzistor kashf etildi. 1948-yildan esa elektron lampalar o`rniga kashf etilgan tranzistorlar qo`llana boshlandi. 1949-yilda Djey Forrester tomonidan magnitli xotira uskunalari yaratildi va shu yilda Kembridj universitetida birinchi xotiraga ega EHM - "EDSAC" nomli EHM yaratildi. 1959 -yilda Robert Noys (INTEL firmasini yaratgan shaxs) bitta plastinada bir nechta tranzistorlarni joylashtirib integral sxemalarni yaratgan. 1968- yilda Burroughs firma tomonidan integral sxemalarda ishlaydigan birinchi kompyuterni ishlab chiqardi. Amerikalik injiner Duglas Endjelbart hozirgi sichqoncha qurilma vazifasini bajaruvchi uskunani 1968- yilda yaratdi. 1970-yildan boshlab INTEL firmasi xotiraning integral sxemalarini chiqara boshladi. Marshian Edvard Xoff mikroprotsessorni kashf etgan (bitta kremniy chipda bir nechta integral sxemalarni joylashtirdi). 1973-yildan EHM yangi variantlari, shaxsiy kompyuterlar yaratila boshlandi. Shu yilda Fransiyadagi TRUONG TRONG TI firmasi tomonidan birinchi shaxsiy kompyuter (ShK) yaratildi. 1973-yilda dunyoga taniqli XEROX firmasi tomonidan Alto nomli ShK yaratilgan. Ushbu kompyuterda birinchi bo`lib fayllar va dasturlarni oynalar ko`rinishda ochish tamoyili qo`llanilgan. 1977-yilda Apple Computer firmasi tomonidan Apple-II nomli ShKlar ommaviy ravishda chiqarila boshlagan. 1980yilda Osborne Computer firmasi birinchi portativ kompyuterlarni chiqara boshladi. Ushbu kompyuter og`irligi 11 kg, juda kichkina hajmga ega bo`lgan va narxi 1795 dollar bo`lgan. 1981-yildan boshlab IBM (International Business Machines) firmasi tomonidan ShKlar seriyalab chiqara boshlandi va butun dunyoga sotila boshlandi. Shundan beri kompyuter xayotimizda mustahkam joylashib, axborotni qayta ishlashning eng zamonaviy vositasiga aylandi va butun dunyoga taniqli bo`ldi. Shuning uchun ShKlar standarti shu kompyuter nomi bilan nomlanadi - IBM PC (Personal computer).
Ushbu hisoblash texnikasining avlodlar almashishi elementlar bazasining yangilanishidangina iborat bo`lmasdan, balki har bir yangi avlod bilan EHMdan amaliy foydalanishda masalalarni yangicha yechish usullari va dasturli taminotning yangi tashkil qiluvchilari ham vujudga keldi. O`zining taraqqiyot darajasi, elementlar bazasi, xotirasi va tezligiga qarab EHMlar asosan besh avlodga bo`linadi.
Birinchi avlod -1946-1955-yillarni o`z ichiga oladi. EHMlarida elektron sxemalarning barcha elementlari alohida qismlar ko`rinishida tayyorlangan. Ularning ichida eng muhimlari hozirgi paytda eski radio va televizorlarda uchratish mumkin bo`lgan vakumli elektron lampalardir. Bunday lampalarning bir nechtasi metall panel shassi ustiga o`rnatilgan, o`z navbatida shassi esa EHM korpusi ichiga joylashtirilgan. Shu shassining o`ziga sxemaning boshqa elementlari ham mustahkamlab qo`yilgan. EHMning o`zi esa elektron lampali shassilar bilan to`ldirilib tashlangan ko`p sondagi metall shkaflardan iborat. Birinchi avlod mashinalari katta zallarni egallagan. Ular yuzlab tonna og`irlikka, kVt elektr energiyasi hisobiga ishlagan. Ularning tezligi sekundiga 10-20 ming arifmetik amalgacha bo`lgan. Bularga ENIAC, EDSAC, MARK-1, MESM, BESM, Strela, Ural, Minsk-1 kabi EHMlar kiradi. 1953-yilda yaratilgan BESM-1 kompyuterida 4000 dona lampa, 3x5 metr hajmdagi maydonda joylashgan, tezligi sekundiga 7000 -8000 amal bo`lib, xotirasi 4096 bayt ma`lumotni qabul qilgan.
Ikkinchi avlod -1955-1965-yillar o`rtalarini o`z ichiga oladi. EHMlari tranzistorlarning ixtiro qilinishi tufayli paydo bo`ldi. Tranzistorlar o`lchamlarining radiolampalarga nisbatan ancha kichikligi EHM bloklarini bosma platalar deb ataluvchi ko`rinishda tayyorlash imkonini beradi. Bunday plata bir tomondan tranzistorlar va boshqa elementlar joylashtirilib, kleylangan ikkinchi tomondan sirtida sxema elementlarini bog`lovchi yupqa ko`rinishdagi metall o`tkazgichlar joylashgan plastmassa plastinkadan iborat bo`lgan. Tranzistor va platalardan foydalanish radiolampalarga nisbatan kamroq joy egallab, kamroq energiya sarflar va ishonchliroq ishlar edi. Bu hol EHMni ixchamroq, arzonroq va tejamliroq qilishga imkon beradi. Ularning tezligi sekundiga 10 mingdan 100ming arifmetik amal, bunday EHMlarga hozir ishlab chiqarilmayotgan, lekin foydalanib kelinayotgan SA-501 modeli (AQSh,1959), Stretch (Angliya), "Minsk-2", BESM6, POP-8, POP-11, SM-3, SM-4, SM-1420, Ural-1, Ural-16 kabilar kiradi.
Uchinchi avlod -1960-yillarning o`rtasi va 1970- yillarni o`z ichiga oladi. EHMlarining asosini integral sxemalar tashkil qiladi. Bunday sxemalar birinchi marta AQShdagi Kaliforniya shtatidagi Santa-Klara shahrida yaratilgan. Fizika va kimyo sohasidagi tadqiqotlar sxemalarni kremniyning sof kristalidan yasalgan plastinkaning kichik qismida, bu qismga turli moddalarning kerakli aralashmasining yupqa qatlamini surtib qo`ygan holda tuzish mumkinligini ko`rsatdi. Elementlarni birdagina plastinkaning ko`pgina qismlarida ham tashkil qilish mumkin. Kremniy kristallari ustiga surtilgan ko`p qatlamli moddalar ko`rinishidagi bunday sxema integral sxema nomini olgan. Bitta kristallda joylashgan dastlabki integral sxemelarda yuzga yaqin elementlar joylashgan edi. Integral sxemalarning ixtiro qilinishi EHMning elementlar bazasining keyingi rivoji uchun keng istiqbollar ochib berdi, bu imkoniyatlardan hozircha to`la foydalanib bo`lingani yo`q. Elektron sxemalarning ishonchlilik darajasi, ular baholarining arzonlashishi, o`lchamlarning ixchamligi ishlab chiqarishni avtomatlashtirishga keng imkoniyat yaratdi. Bu avlod EHMlaridagi bir kristallda mingdan ortiq elementlarni saqlovchi integral sxemalar qo`llanilgan. Ularning tezligi 100 mingdan 1 mln. arifmetik amalgacha bo`lib, bunday EHMlarga "IBM-360" (AQSh,1965) va YeS (Ediniya sistema) oilasiga mansub bo`lgan YeS-1022, YeS-1035, YeS-1055, YeS-1060 kabilar kiradi.
To`rtinchi avlod -1970 – 1980- yillarni o`z ichiga oladi. EHMlarida bir kremniy kristallida o`n minglab o`tkazgich elementlar bo`lgan katta integral sxemalar (BIS- Bolshaya integralnaya sxema) qo`llaniladi. Bir kremniy kristalida butunlay joylashadigan EHM protsessorining yaratilishi XX asrning ajoyib yutug`i bo`ldi. Bunday bir kristalli protsessorlar mikroprotsessorlar degan nomni oldi. Natijada bitta platada EHMning hamma qurilmalarning elektron sxemalarini joylashtirish mumkin bo`lib, o`ttiz yil ilgari katta zalni egallagan EHMning o`zi esa hajmi va narxi bo`yicha foydalanuvchining ish joyida yakka tartibda qo`llashga imkon yaratib berdi. Natijada shaxsiy EHMlar, cho`ntak va stol mikrokalkulyatori paydo bo`ldi. Hozirgi paytda ishlash tezligi, xotira sig`imi va boshqa xususiyatlari bo`yicha eng yuqori bo`lgan "Super EHM" mashinalari tayyorlash imkoniyati paydo bo`ldi. Bunday EHMlar eng zamonaviy elementlar bazasida tayyorlanib, juda qimmatbaho, lekin bu mashinalar fan va texnikaning turli sohalarida tengi yo`qdir. Ularning tezligi sekundiga 100 mingdan bir necha million arifmetik amalgacha bo`lib, bunday EHMlar jumlasiga hozirgi paytda ishlab chiqarishda keng qo`llanilayotgan Agat, Praves, IBM, DX2-66, Yamaxa, Korvet, Power Macintosh, Pentium rusumli ShKlar kiradi.
Beshinchi avlod kompyuterlari optik elementlar asosida yaratilishi rejalashtirilayotgan bo`lib, ular kelajak mahsuli hisoblanadi. Bunda elektr toki lazer nurlari bilan almashtiriladi. Natijada kompyuterning tuzilishi ham tubdan o`zgaradi.
Uning asosiy xususiyatlaridan biri faqat sonli hisoblashlarni emas, balki axborotni kiritishda analiz qilish usuli bilan fikrlaydigan axborotlarni ham bajarish imkoniyatiga ega, yani kompyuter bilan muloqot tabiiy maxsus bilimga ham ega bo`lmog`i kerak. Xulosa qilib aytganda, beshinchi avlod kompyuterlarning ishlash tamoyili inson tafakko`rining faoliyatiga iloji boricha yaqinlashuvchanligi lozim. Demak, ushbu avlod kompyuterlarning operativ xotirasi sun`iy intellektda tasvirlanishi kerak. Bundan ko`rinadiki, beshinchi avlod EHMlarini faqatgina bizga ma`lum bo`lgan hisoblash jarayonlari uchun emas, balki inson faoliyatining turli sohalarida keng ko`lamda qo`llash mumkin bo`ladi. Bu sohadagi ishlar robototexnika sohasida sun’iy intelektga asoslangan kompyuterlardir