Как компьютеры стали «мини»

Департамент образования  города Москвы

Государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального  образования города Москвы

«МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ  ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Педагогический институт математики и информатики

 

 

 

 

 

Реферат

по истории информатики  и информатизации общества

на тему: Как компьютеры стали «мини»

 

 

 

 

Исполнитель: студентка 

1 курса

группы 2ИКВ

Климова Е.С.

Преподаватель:   доцент

Абушкин Д. Б.

 

 

 

 

Москва, 2013 год 
Как компьютеры стали «мини».

Ранние  ЭВМ были, без преувеличения, настоящими монстрами. Знаменитый ENIAC (1946 год), признанный первым в мире электронным универсальным  компьютером, поражал воображение  современников не только своими возможностями (около 300 умножений или 5 000 сложений в секунду), но и габаритами.

Это циклопическое  сооружение занимало помещение площадью около 170 квадратных метров. Вдоль стен в виде буквы «П» были расположены 42 блока, из которых состояла конструкция ENIAC. Машина имела примерно 2,4 метра  в высоту, 30,5 метра в длину, 0,9 метра  в глубину и весила 30 тонн. Она  содержала свыше 17 000 электронных  ламп, 7 200 кристаллических диодов, 70 тысяч резисторов, 10 тысяч конденсаторов, 1 500 реле, 5 миллионов паяных соединений и потребляла около 160 киловатт электроэнергии. Крайне сложным и длительным был  процесс подготовки задач к решению. «Программу» для ENIAC не писали, а  задавали с помощью штекерных  соединений, непосредственно соединяя между собой устройства компьютера (в зависимости от сложности задачи это занимало от нескольких часов  до нескольких суток).

Знаменитый ENIAC

Кто первый?

Появился  кандидат на звание первого  персонального компьютера. Как утверждает американский журнал «Technology Review», это электромеханическая машина Simon, созданная пионером компьютерного дела Эдмундом Беркли (Edmund C. Berkeley) в 1950 году.

Математик Беркли (1909-88) заинтересовался  вычислительными машинами, работая  в страховой компании Prudential, и сумел убедить руководство участвовать в финансировании создания первой коммерческой ЭВМ общего назначения - UNIVAC. В 1948 году Беркли основал собственную фирму - Berkeley Associates, где и разработал Simon. Машина была построена с помощью группы студентов Колумбийского университета.

Simon походил на современные персональные компьютеры тем, что был программируемым, легким в освоении и доступным по цене среднему американцу. На этом сходство заканчивается: машина состояла из 129 электромеханических реле и шагового искателя, данные и программы вводились с перфоленты. Simon выполнял простые арифметические и логические операции, выдавая результаты с помощью пяти индикаторных лампочек.

Целью Беркли было продемонстрировать полезность компьютеров, научить желающих основным принципам машинных вычислений и программирования, доказать, что  компьютеры - не обязательно монстры  размером с дом, доступные лишь элитным  научным учреждениям. Беркли не стал налаживать производство своего компьютера, он лишь продавал его схемы и инструкции по сборке. Построить такую машину своими руками стоило в те времена  от 300 до 600 долларов (2-4 тысячи нынешних, «полегчавших»). Было раскуплено более пятисот комплектов чертежей Simon.

В том же 1950 году Беркли основал  первый в мире компьютерный журнал «Computers and Automation». - Ю.Ф.

Однако  постепенно все острее и острее начинала ощущаться потребность в небольших  и экономичных компьютерах. В  ноябре 1950 года ученый опубликовал  в журнале «Scientific American» статью, в которой смело предположил, что «в один прекрасный день маленькие компьютеры войдут в наши дома, подобно холодильникам или радиоприемникам, черпая электроэнергию из обычной сети». Правда, когда в 1954 году аналитики известного исследовательского центра RAND Corporation попытались предсказать, каким компьютер станет через 50 лет, результат представлялся им не таким оптимистичным.

Гипотетический компьютер 2004 года

Изображенную  на фотографии машину назвать маленькой  можно только с большой натяжкой, а прикрепленный к пульту штурвал  невольно вызывает улыбку.

Тем не менее по мере совершенствования элементной базы (важнейшими этапами которого стали изобретение транзистора в 1948 году и интегральной схемы в 1958 году) размеры вычислительных машин постепенно действительно уменьшались.

К середине 1950-х годов уже вполне созрели объективные предпосылки  для построения небольших, сравнительно недорогих и экономичных вычислительных машин, купить и эксплуатировать  которые могли бы позволить себе даже организации и предприятия  средних размеров. И такие компьютеры стали появляться, а наибольшую известность  среди них получили вычислительные машины LGP-30 и Bendix G-15.

Вычислительная  машина LGP-30

 

LGP-30, разработанный Стенли Френкелем в 1956 году, часто даже называют первым персональным компьютером. Ведь эта вычислительная машина, появившаяся в 1956 году, предназначалась для монопольной работы одного пользователя (оператора) и размерами не превышала письменный стол. Компьютер потреблял мощность 1,5 кВт и питался напряжением 110 В от обычной комнатной розетки. Он не нуждался в специальной системе кондиционирования для охлаждения, и, таким образом, мог быть установлен в любом помещении. Его разработчик сумел существенно уменьшить размеры компьютера, поскольку использовал вместо электронных ламп полупроводниковые диоды, а всю память разместил на магнитном барабане.

Путь Стенли Френкеля в вычислительную технику был не очень типичным. В 1940-е годы талантливый молодой физик-теоретик Стен Френкель был активным участников Манхэттенского проекта (проекта создания американской атомной бомбы). В 1954 году, в период маккартизма, его обвинили в антиамериканской деятельности и лишили допуска к секретным работам. Френкель был вынужден оставить работы в области ядерной физики и стал независимым консультантом в области вычислений. Помимо LGP-30, Френкель по заказам различных фирм разработал еще несколько компьютеров, а в 1964 году создал один из первых электронных настольных калькуляторов Cogito 240SR.

Было  продано от 320 до 490 машин по цене, более чем умеренной для того времени – 47 000 долларов. Эта была весьма значительная партия, ведь многие компьютеры тогда вообще изготавливались  в единственном экземпляре. LGP-30, наряду с Bendix G-15, стал первым компьютером для относительно несложных научных расчетов, который начали устанавливать непосредственно в лабораториях.

Bendix G-15 был создан в 1954–1956 годах одним из выдающихся американских компьютерных пионеров Гарри Хаски. Хаски оставил заметный след в истории вычислительной техники: начиная с 1943 года он был членом команды, создававшей ENIAC, а после Второй мировой войны три года провел в Англии, где участвовал в разработке первых английских компьютеров. Вернувшись домой, Хаски возглавил разработку компьютера SWAC, который был введен в эксплуатацию 17 августа 1950 года и стал на тот момент самым быстродействующим компьютером в мире (SWAC успешно проработал семнадцать лет – до 1967 года).

Гарри Хаски возле компьютера SWAC

Перейдя затем на преподавательскую работу, Хаски на свой страх и риск начал проектировать небольшой компьютер. Когда проект был завершен, компания Bendix Aviation Corporation выкупила у Хаски права на компьютер и наладила его выпуск. Bendix G-15 имел небольшие размеры (1,5х0,9х0,9 метра) и весил около четырех центнеров. Элементная база, как и у LGP-30, была смешанной: 180 ламповых ячеек, 300 диодных ячеек и память на магнитном барабане. Операции сложения и вычитания выполнялись за 2,5 миллисекунды, а умножение – за 20 миллисекунд.

Стоимость в минимальной комплектации составляла 49 500 долларов, и при этом компьютер  можно было не покупать, а взять  в аренду за 1 485 долларов в месяц.

К Bendix G-15 можно было подключать различные внешние устройства – ввода и вывода с перфолент и перфокарт, графопостроитель, память на магнитных лентах. Правда, в случае полной комплектации стоимость компьютера возрастала почти в два раза.

Легендарный Bendix G-15

Как и LGP-30, Bendix G-15 также нередко называют первым персональным компьютером. В данном случае это более чем оправдано – один из компьютеров в течение многих лет работал в доме самого Хаски. Нельзя исключить, что это вообще был первый компьютер, установленный в чьем-либо жилище.

Была  еще одна вычислительная машина, которая  потенциально вполне могла бы конкурировать  с ними. Это IBM 610, которую сотрудник корпорации IBM инженер Джон Ленц начал разрабатывать еще в 1948 году. Интересно, что до 1954 года во внутренних документах эта машина называлась PAC, что означало ни больше ни меньше как «Personal Automatic Computer» (автоматический персональный компьютер). Именно по этой причине как на «первый персональный компьютер» в литературе ссылаются и на IBM 610.

IBM 610 – «первый персональный  компьютер»

И в некотором смысле это даже справедливо, ведь машина действительно изначально создавалась в расчете на монопольную  работу за пультом одного пользователя в небольших офисах. Управление и  ввод данных осуществлялись с перфоленты и – в режиме он-лайн – с клавиатуры (например, с нее можно было ввести написанную пользователем подпрограмму), в роли устройства памяти выступал магнитный барабан, а результаты выводились на печать посредством электрической пишущей машинки. При отладке программы содержимое любого регистра можно было посмотреть на экране электронно-лучевой трубки. Машина, как и LGP-30, не требовала специального охлаждения (для этой цели можно было использовать, например, обычный комнатный вентилятор) и включалась в бытовую сеть электропитания.

О самом Джоне Ленце известно очень  мало. Однако в литературе сообщается, что именно он во время работы над  проектом IBM 610 придумал курсор, – специальную  метку на экране видеотерминала, которая  указывает место, в котором производятся действия. Действительно, в 1970 году Ленц получил патент США № 3517391 «Digital Computer», в тексте которого говорится о курсорах двух видов (Ленц называет их tag и point), предназначенных для индикации на экране небольшой электронно-лучевой трубки позиции для ввода с клавиатуры очередной цифры числа. Считается, что это первое упоминание курсора в патентах. Интересно, что заявка на этот патент, в котором подробно описано устройство компьютера IBM 610, была подана еще в конце 1953 года. Причина столь длительной задержки с выдачей патента неизвестна.

К сожалению, из-за различных маркетинговых  соображений выпуск полностью готовой  машины неоднократно откладывался, и  в результате, когда она в 1957 году вышла на рынок, то впечатления на потенциального потребителя уже  не произвела. 55 000 долларов за компьютер  с удручающе низкой производительностью (например, значение sin x вычислялось целых 20 секунд) – это было все-таки слишком дорого. Тем не менее 180 экземпляров компьютера были все же изготовлены.

Но  настоящего прорыва в создании небольших  компьютеров удалось добиться компании DEC (Digital Equipment Corporation).

В 1957 году два инженера из Массачусетского  технологического института, Кен Олсен и Харлан Андерсон, заняли у одного из инвестиционных фондов 70 000 долларов и основали компанию DEC. Между прочим, вложивший свои средства в новое дело инвестиционный фонд в накладе не остался – спустя какое-то время он продал свою долю в нем за 400 миллионов долларов. Ведь DEC очень быстро стала одной из крупнейших американских компьютерных компаний и в течение многих лет по обороту уступала только IBM. Помимо миникомпьютеров PDP, широко известна такая разработка DEC, как супер-мини-компьютеры VAX. В июле 1998 года DEC была поглощена компанией Compaq, четыре года спустя в свою очередь объединившейся с Hewlett-Packard. Как это ни парадоксально, именно Олсен, пионер миникомпьютеров, в 1977 году сделал знаменитое заявление, что ему «неизвестна ни одна причина, по которой кто-либо захотел бы иметь компьютер дома»…

На  протяжении 1960-х годов компания DEC разработала и наладила массовое производство целой серии небольших  универсальных вычислительных машин  под общим названием PDP (Programmable Data Processor). Начало ей положил имевший огромный успех компьютер PDP-1 (появился в 1959 году), за которыми последовали в значительной степени экспериментальный PDP-5 (1964 год) и построенный на его основе знаменитый PDP-8 (1965 год).

Реклама вычислительной машины PDP-8 (1960-е  годы)

PDP-8 – самая продаваемая вычислительная  машина 1960-х годов

Объем памяти в базовой комплектации составлял 4 тысячи 12-битных слов, но ее можно было расширить до 32 тысяч слов. Время  обращения к памяти составляло 1,2 микросекунды, производительность – 385 тысяч сложений в секунду (вычитание  выполнялось в два раза, а умножение  – почти в 100 раз медленнее). PDP-8 долгие годы господствовал на компьютерном рынке: вплоть до появления микропроцессоров и построенных на их базе персональных компьютеров. Это была, пожалуй, самая  продаваемая вычислительная машина в мире (стоимость базовой комплектации составляла около 18 000 долларов; сведения относительно объемов продаж в разных источниках значительно различаются  – называются цифры от 50 до 300 тысяч).

Одним из важнейших факторов успеха PDP-8 был  предоставленный пользователям  широчайший выбор периферийных устройств (как разработанных в DEC, так и  созданных другими производителями) – накопителей на магнитных дисках и магнитных лентах, телетайпов, устройств чтения с перфоленты и  вывода на перфоленту, графических  дисплеев и др. В течение нескольких лет для компьютеров PDP был накоплен огромный объем прикладных программ, позволявших с успехом применять  компьютер в самых разных областях, от управления технологическими процессами до обработки текстов. В целом же можно с уверенностью утверждать, что PDP-8 стал одним из самых ярких явлений в истории вычислительной техники.