TREČIOSIOS KARTOS KOMPIUTERIAI: ISTORIJA, CHARAKTERISTIKOS, APARATINĖ ĮRANGA, PROGRAMINĖ ĮRANGA - TECHNOLOGIJA - 2025

Trečiosios kartos kompiuterių remiasi kompiuterinių technologijų, kad buvo pagrįsta integriniams grandynams, kuris buvo naudojamas per laikotarpį nuo 1963 iki 1974. integrinių grandynų, sujungti įvairių elektroninių komponentų, pavyzdžiui, tranzistorių ir kondensatorių, be kita ko laikotarpį.

Buvo pagaminami labai maži tranzistoriai, kuriuos buvo galima išdėstyti viename puslaidininkyje, todėl bendras kompiuterinių sistemų veikimas dramatiškai pagerėjo.

„IBM 360“ šaltinis: Don DeBold flickr.com. Priskyrimas 2.0 Bendrasis (CC BY 2.0)

Šios grandinės pranoko vakuuminius vamzdelius ir tranzistorius tiek savo kaina, tiek efektyvumu. Integrinių grandynų kaina buvo labai maža. Todėl pagrindinis trečiosios kartos kompiuterių bruožas buvo tas, kad integruotos grandinės buvo pradėtos naudoti kaip skaičiavimo įrenginiai, kurie buvo naudojami iki dabartinės kartos.

Trečioji karta iš esmės buvo kompiuterių gyvenimo posūkio taškas. Perduotos kortelės ir spausdintuvai buvo pakeisti į klaviatūras ir monitorius, prijungtus prie operacinės sistemos.

Tuo metu kompiuteriai tapo labiau prieinami masinei auditorijai dėl jų mažesnio dydžio ir tinkamesnių išlaidų.

Mūro įstatymas

Šių kompiuterių įgyvendinimas taip pat buvo suderintas su Moore'io įstatymu, atskleistu 1965 m.

Šis įstatymas teigė, kad dėl to, kad tranzistoriaus dydis taip greitai mažėjo, ateinančius dešimt metų tranzistorių, kurie tilptų į naujas mikroschemas, skaičius padvigubėtų kas dvejus metus. Po dešimties metų, 1975 m., Šis eksponentinis augimas buvo koreguojamas kas penkeri metai.

Trečiosios kartos metu procesorius buvo pastatytas naudojant daugelį integruotų schemų. Ketvirtoje kartoje visiškai perdirbėjas galėjo būti pastatytas ant vienos silicio mikroschemos, kurios dydis buvo mažesnis nei pašto ženklo.

Šiandien beveik visi elektroniniai prietaisai naudoja tam tikros rūšies integruotas grandines, dedamas ant plokščių.

Trečiosios kartos kilmė ir istorija

Tranzistoriai buvo labai patobulinti, palyginti su vakuuminiais vamzdeliais, tačiau jie vis tiek skleidė daug šilumos ir padarė žalą kompiuterio dalims. Ši situacija buvo išspręsta atėjus kvarcui.

Tranzistorių dydis buvo sumažintas, kad jie būtų dedami ant silicio puslaidininkių, dar populiariai vadinamų lustais. Tokiu būdu tranzistoriai buvo pakeisti integruota grandine ar mikroschema. Mokslininkams pavyko sudėti daug komponentų į vieną lustą.

Dėl to kompiuteris tapo mažesnis, nes daugiau komponentų buvo suspausta į vieną lustą. Jie taip pat sugebėjo padidinti trečiosios kartos kompiuterių greitį ir efektyvumą.

Integrinis grandynas

Trečiojoje kartoje pagrindiniu pavyzdiniu pavyzdžiu tapo integruotos grandinės arba mikroelektronikos technologijos.

Jackas Kilby iš „Texas Instruments“ ir Robertas Noyce'as iš „Fairchild Semiconductor“ pirmieji sukūrė integruotos grandinės idėją 1959 m.

Integruota grandinė yra unikalus įtaisas, kuriame yra daug tranzistorių, registrų ir kondensatorių, pagamintų iš vieno plono silicio gabalo.

Pirmojoje integruotoje grandinėje buvo tik šeši tranzistoriai. Tai tampa sunku palyginti su šiandien naudojamomis integruotomis grandinėmis, kuriose yra iki šimtų milijonų tranzistorių. Nepaprastas įvykis per mažiau nei pusę amžiaus.

Todėl neabejotina, kad kompiuterio dydis buvo vis mažesnis. Šios kartos kompiuteriai buvo maži, nebrangūs, daug atminties, o apdorojimo greitis buvo labai didelis.

Trečiosios kartos kompiuterių charakteristikos

Šie kompiuteriai buvo labai patikimi, greiti ir tikslūs, su mažesnėmis sąnaudomis, nors vis tiek buvo palyginti brangūs. Sumažėjo ne tik jo dydis, bet ir energijos poreikis bei šilumos gamyba.

Vartotojai galėjo bendrauti su kompiuteriu naudodamiesi klaviatūromis ir ekrano monitoriais tiek duomenų įvedimui, tiek išėjimui, taip pat sąveikaudami su operacine sistema, pasiekdami aparatinės ir programinės įrangos integraciją.

Pasiekiama galimybė bendrauti su kitais kompiuteriais, tobulinant duomenų ryšį.

Kompiuteriai buvo naudojami skaičiuojant surašymą, taip pat karinėje, bankininkystės ir pramonėje.

Naudota technologija

Tranzistoriai buvo pakeisti integruota grandine jų elektroninėse grandinėse. Integruota grandinė buvo vienas komponentas, kuriame buvo daug tranzistorių.

Apdorojimo greitis

Dėl integruotų schemų naudojimo kompiuterių našumas tapo greitesnis ir tikslesnis.

Jos greitis buvo beveik 10 000 kartų didesnis nei pirmosios kartos kompiuterių.

Sandėliavimas

Atminties talpa buvo didesnė ir buvo galima saugoti šimtus tūkstančių simbolių, anksčiau - tik dešimtis tūkstančių. Puslaidininkių atmintis, tokia kaip RAM ir ROM, buvo naudojama kaip pagrindinė atmintis.

Išoriniai diskai buvo naudojami kaip laikmenos, kurių prieiga prie duomenų buvo atsitiktinė, turinti didelę milijonų simbolių atminties talpą.

Patobulinta programinė įranga

- Toliau buvo plėtojamos aukšto lygio programavimo kalbos. Programoms kurti naudojamos aukšto lygio kalbos, tokios kaip FORTAN, BASIC ir kitos.

- Gebėjimas atlikti daugiaprocesinį apdorojimą ir įvairių užduočių atlikimą. Gebėjimas vienu metu atlikti keletą operacijų buvo išplėtotas įdiegiant daugiaprograminį programavimą.

Aparatūra

Ši karta įvedė „kompiuterių šeimos“ sąvoką, kuri gamintojams pateikė iššūkį sukurti kompiuterio komponentus, suderinamus su kitomis sistemomis.

Ryškiai pagerėjo sąveika su kompiuteriais. Buvo įvesti vaizdo išvesties terminalai duomenims išvesti, taigi jie pakeitė spausdintuvus.

Klaviatūros buvo naudojamos duomenims įvesti, o ne spausdinti perforuotomis kortelėmis. Buvo įdiegtos naujos operacinės sistemos automatiniam apdorojimui, kaip ir daugialypis programavimas.

Dėl laikymo, pagalbinių gnybtų magnetiniai diskai pradėjo pakeisti magnetines juostas.

Integrinis grandynas

Šios kartos kompiuteriuose integruotos grandinės buvo naudojamos kaip pagrindinis elektroninis komponentas. Integrinių schemų plėtra sukūrė naują mikroelektronikos sritį.

Su integruota grandine buvo siekiama išspręsti sudėtingas tranzistoriaus projektavimo procedūras. Rankiniu būdu prijungti kondensatorius ir diodus prie tranzistorių buvo daug laiko ir nebuvo visiškai patikimas.

Didesnis tranzistorių įdėjimas į vieną mikroschemą ne tik sumažino sąnaudas, bet ir padidino bet kurio kompiuterio greitį ir našumą.

Integrinės grandinės komponentai gali būti hibridiniai arba monolitiniai. Hibridinė integruota grandinė yra tada, kai tranzistorius ir diodas dedami atskirai, o monolitiniai - kai tranzistorius ir diodas dedami kartu į vieną lustą.

programinė įranga

Operacinė sistema

Kompiuteriai pradėjo naudoti operacinės sistemos programinę įrangą kompiuterio aparatinei įrangai ir ištekliams valdyti. Tai leido sistemoms vienu metu paleisti įvairias programas. Be to, buvo naudojamos nuotolinio apdorojimo operacinės sistemos.

IBM sukūrė OS / 360 operacinę sistemą. Programinės įrangos augimą labai pagerino atskyrimas, kai programinė įranga buvo parduodama atskirai nuo aparatinės įrangos.

Aukšto lygio kalbos

Nors buvo įrodyta, kad surinkimo kalbos labai padeda programuoti, ir toliau buvo tiriami geresni, įprastesnei anglų kalbai artimi, kalbai.

Dėl to paprastas vartotojas buvo gana gerai susipažinęs su kompiuteriu, ir tai buvo pagrindinė milžiniško kompiuterių pramonės augimo priežastis. Šios kalbos buvo vadinamos aukšto lygio kalbomis.

Trečiosios kartos kalbos buvo procedūrinio pobūdžio. Todėl jos taip pat žinomos kaip į procedūrą orientuotos kalbos. Procedūros reikalauja, kad jūs žinotumėte, kaip bus išspręsta problema.

Kiekviena aukšto lygio kalba buvo sukurta tam, kad atitiktų kai kuriuos pagrindinius reikalavimus tam tikros rūšies problemoms.

Skirtingos aukšto lygio kalbos, kuriomis vartotojas galėjo naudotis, buvo FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, PL-1 ir daugelis kitų.

Šaltinio programa

Aukšto lygio kalba parašyta programa vadinama šaltinio programa. Tai yra elementas, kurį programuotojas įveda į kompiuterį, kad gautų rezultatus.

Šaltinio programa turi būti konvertuota į objekto programą, kuri yra nulių ir tų, kurias kompiuteris gali suprasti, kalba. Tai daro tarpinė programa, vadinama kompiliatoriumi. Kompiliatorius priklauso ir nuo kalbos, ir nuo naudojamo kompiuterio.

Išradimai ir jų autoriai

Integrinis grandynas

Tai grandinė, susidedanti iš daugybės elektroninių komponentų, padėtų ant vienos silicio mikroschemos fotolitografinio proceso metu.

Pirmą kartą jis buvo suprojektuotas 1959 m., Nepriklausomai nuo „Texas Instrument“ Jacko Kilby ir Roberto Noyce'o, „Fairchild Corporation“. Tai buvo svarbus išradimas kompiuterių mokslo srityje.

Kilby savo integruotą grandinę sukūrė ant germanio, o Noyce - ant silicio lusto. Pirmasis integrinis grandynas buvo panaudotas 1961 m.

„IBM 360“

IBM išrado šį kompiuterį 1964 m. Jis buvo naudojamas komerciniais ir moksliniais tikslais. IBM išleido maždaug 5 milijardus dolerių „System 360“ sukurti.

Tai nebuvo tiesiog naujas kompiuteris, bet ir naujas požiūris į kompiuterio dizainą. Pristatė tą pačią architektūrą visai prietaisų šeimai.

Kitaip tariant, programa, sukurta paleisti vienu šeimos nariu, taip pat gali veikti ir su visais kitais.

UNIX

Šią operacinę sistemą 1969 m. Išrado Kennethas Thompsonas ir Dennisas Ritchie. UNIX buvo viena iš pirmųjų kompiuterių operacinių sistemų, parašytų kalba, vadinama C. Galų gale buvo daug skirtingų UNIX versijų.

UNIX tapo pirmaujančia operacine sistema darbo vietoms, tačiau ji turėjo mažai populiarumo kompiuterių rinkoje.

Paskalis

Ši kalba pavadinta Blaise'o Pascalio, XVII amžiaus prancūzų matematiko, pagaminusio vieną iš pirmųjų mechaninių derinimo mašinų, vardu. Pirmiausia ji buvo sukurta kaip mokymo priemonė.

Niklaus Wirthas sukūrė šią programavimo kalbą septintojo dešimtmečio pabaigoje. Paskalis yra labai struktūruota kalba.

Teminiai kompiuteriai

„IBM 360“

Trečioji karta prasidėjo įdiegus „IBM 360“ kompiuterių šeimą. Tai, be abejo, buvo svarbiausia šiuo laikotarpiu sukurta mašina.

Dideli modeliai turėjo iki 8 MB pagrindinės atminties. Mažiausias talpos modelis buvo 20 modelis, turintis tik 4 KB atminties.

IBM pristatė keturiolika šios kompiuterių serijos modelių, įskaitant vienkartinius NASA modelius.

Vienas iš šios šeimos narių, „Model 50“, galėtų įvykdyti 500 000 sumų per sekundę. Šis kompiuteris buvo maždaug 263 kartus greitesnis nei ENIAC.

Tai buvo gana sėkmingas kompiuteris rinkoje, nes jis leido jums pasirinkti tarp skirtingų tipų parametrų. Tačiau visi „IBM 360“ serijos kompiuteriai naudojosi tuo pačiu instrukcijų rinkiniu.

„Honeywell 6000“

Įvairūs šios serijos modelių tipai turėjo patobulintą komandų rinkinio funkciją, kuri operacijoms pridėjo dešimtainę aritmetiką.

Šių kompiuterių centrinis procesorius dirbo su 32 bitų žodžiais. Atminties modulyje buvo 128 000 žodžių. Sistema galėtų palaikyti vieną ar du atminties modulius, daugiausia iki 256 k. Žodžių. Jie naudojo įvairias operacines sistemas, tokias kaip GCOS, Multics ir CP-6.

PDP-8

Jį 1965 m. Sukūrė DEC. Tai buvo komerciškai sėkmingas mini kompiuteris. Tuo metu šie kompiuteriai buvo perkamiausi kompiuteriai istorijoje. Jie buvo prieinami stalinių kompiuterių modeliuose ir važiuoklės laikikliuose.

Jis turėjo mažesnį instrukcijų rinkinį. Žodžio dydžiui naudoti buvo 12 bitų.

Jie turėjo keletą savybių, tokių kaip maža kaina, paprastumas ir išplėtimas. Šių kompiuterių dizainas palengvino programavimą programuotojams.

Privalumai ir trūkumai

Privalumas

- Pagrindinis integruotų schemų pranašumas buvo ne tik mažas dydis, bet ir našumas bei patikimumas, pranašesnis už ankstesnes grandines. Energijos sąnaudos buvo daug mažesnės.

- Šios kartos kompiuteriai turėjo didesnį skaičiavimo greitį. Dėl greito skaičiavimo jie buvo labai produktyvūs. Jie galėtų apskaičiuoti duomenis nanosekundėmis

- Kompiuteriai buvo mažesnio dydžio, palyginti su ankstesnėmis kartomis. Todėl juos buvo lengva pervežti iš vienos vietos į kitą dėl mažesnio dydžio. Juos buvo galima lengvai sumontuoti ir jiems prireikė mažiau vietos.

- Jie gamino mažiau šilumos, palyginti su dviem ankstesnėmis kompiuterių kartomis. Šilumos išleidimui buvo pradėtas naudoti vidinis ventiliatorius, kad būtų išvengta žalos.

- Jie buvo daug patikimesni, todėl jiems reikėjo retesnės priežiūros programos. Todėl priežiūros išlaidos buvo nedidelės.

- Pigesnis. Labai išaugo komercinė gamyba.

- Jie turėjo didelę saugojimo talpą.

- Jis buvo naudojamas bendriems tikslams.

- Pelė ir klaviatūra buvo pradėti naudoti komandoms ir duomenims įvesti.

- Galima naudoti su aukšto lygio kalbomis.

Trūkumai

- Reikėjo dar turėti oro kondicionierių.

- Integruotų schemų lustų gamybai reikalinga technologija buvo labai moderni.

- Integruotos grandinės mikroschemas nebuvo lengva prižiūrėti.

Nuorodos

1. Benjaminas Musungu (2018 m.). Kompiuterių kartos nuo 1940 m. Iki dabar. „Kenyaplex“. Paimta iš: kenyaplex.com.
2. Enciklopedija (2019. Generations, Computers. Paimta iš: encyclopedia.com).
3. „Wikieducator“ (2019 m.). Kompiuterių kūrimo istorija ir kompiuterio generavimas. Paimta iš: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Kompiuterių kartos. Įtraukite pagalbą. Paimta iš: includehelp.com.
5. Kullabsas (2019). Kompiuterio generavimas ir jų savybės. Paimta iš: kullabs.com.
6. „Baitų užrašai“ (2019 m.). Penkios kompiuterių kartos. Paimta iš: byte-notes.com.
7. Alfredas Amuno (2019 m.). Kompiuterių istorija: Kompiuterių kartų klasifikacija. „Turbo“ ateitis. Paimta iš: turbofuture.com.
8. Steponas Noe (2019 m.). 5 Kompiuterio generavimas. „Stella Maris“ kolegija. Paimta iš: stellamariscollege.org.
9. Vadovėlis ir pavyzdys (2019). Trečioji kompiuterio karta. Paimta iš: tutorialandexample.com.