Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
PŘEHLED TÉMATU 1. Historie počítacích strojů
Předchůdci počítačů Elektronické počítače 0. generace Elektronické počítače 1. generace Elektronické počítače 2. generace Elektronické počítače 3. generace Elektronické počítače 4. generace
2. Vývoj mikropočítačů Osmibitové mikropočítače Šestnácti a dvaatřicetibitové počítače IBM 3. Vývoj mikroprocesorů Mikroprocesory Intel Mikroprocesory AMD Ostatní výrobci
1
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
PŘEDCHŮDCI POČÍTAČŮ I 1. Abakus • Kuličkové počítadlo staré až 5000 let 2. Mechanické kalkulátory • Leonardo da Vinci • W. Schickard (1623) – „počítací hodiny“ • B. Pascal (1642) - mechanická kalkulačka • W. von Leibnitz (1694) – vylepšil Pascalovu kalkulačku • T. de Colmar (1820) – Aritmometr Aritmometr,, první sériová výroba 3. Děrné štítky • Objeveny v roce 1805 pro tkalcovské stavy • H. Hollerith (1889) – sčítání lidu v USA • Významné zkrácení doby sčítání 2
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
PŘEDCHŮDCI POČÍTAČŮ II 4. Analytický stroj (1848 - ?) • Charles Babbage (1792 (1792--1871) • Mechanický stroj pro řešení kvadratických polynomů • Později upraven pro univerzální počítání • Složen z několika tisíců dílů • Nikdy pořádně nedokončen • Byl programovatelný pomocí mechanických „přepínačů“ • Programován byl ženou – kněžna Augusta Ada Byron Lovelace(1815 Lovelace (1815--1852), dcera anglického básníka Gordona Byrona • ADA = název pro speciální programovací jazyk vytvořený na zakázku Ministerstva obrany USA v letech 19791979-1980 3
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
TECHNICKÉ PRVKY POČÍTAČŮ I Počítače používaly různé základní stavební kameny: 1. Elektromagnetická relé
2. Elektronky
4
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
TECHNICKÉ PRVKY POČÍTAČŮ II Počítače používaly různé základní stavební kameny: 3. Tranzistory
4. Integrované obvody
5. Mikroprocesory Programovatelné integrované obvody
5
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
POČÍTAČE 0. GENERACE 1. Charakteristické vlastnosti: • Prototypové stroje • Převážně reléové mechanizmy • Velký počet skříní • Počet operací za sekundu: jednotky • 30. – 40. léta 20 20--tého století 2. • • • •
Charakteristické výrobky: Konrad Zuse (Německo) – Z1 (38) , Z2 (39), Z3 (41), (41), Z4 (50) Howard Aiken (USA) – Harward Mark I. (1943) Atanasoff a Berry – ABC ((Atanasoff Atanasoff--Berry Computer, Computer, 1941) Newman a Williams – Heath Robinson (1943) • Vyvinut v centru protiněmeckého výzkumu v Bletchly Parku v Anglii • Vysoká rychlost čtení znaků (až 2000 znaků/s) 6 • Nahrazen stroji Colossus určenými pro lámání kódů německého šifrovacího systému Enigma
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
ENIGMA • • • • • • • •
•
Německý válečný šifrovací stroj Vynalezen ve 20. 20.letech 20. 20.st st.. Tvůrce Arthur Scherbius Mnohokrát zdokonalen Vyrobeno cca 100 100..000 000ks ks Používán až do 50. 50.let 20st 20st.. Hlavním principem byly otočné rotory (3-8ks) Umožňoval zašifrovat stejné písmeno při každém stisku klávesy jinak Rozšifrování je při znalosti principu stroje relativně snadné ale časově náročné – je třeba velký výpočetní výkon, který je dnes již bez problémů k dispozici
7
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
POČÍTAČE 1. GENERACE 1. Charakteristické vlastnosti: • Prototypové stroje • Převážně elektronky • Velký počet skříní • Počet operací za sekundu: stovky • Přibližně 1945 – 1950 2. Charakteristické výrobky: • ENIAC (Electronic Numerator, Numerator, Integrator, Integrator, Analyser and Computer) Computer) • z roku 1944, Mauchly Mauchly,, Eckert Eckert,, von Neumann • Obrovský stroj (18.000 elektronek, 30 tun, 300 m2) • Spotřeba až 140kW • První počítač s koncepcí dnešních počítačů (von Neumannova koncepce) •
8
Další „kousky“: Edvac Edvac,, Edsac Edsac,, Binac Binac,, Seac, Seac, Swac, Swac, Univac Harward Mark II. a III., WhirlWind WhirlWind,, IBM 604 atp.
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
VON NEUMANNOVA KONCEPCE POČÍTAČŮ
Princip činnosti počítače počítače:: 1.
Do operační paměti se pomocí vstupních zařízení přes ALU umístí program, který bude provádět výpočet výpočet..
2.
Stejným způsobem se do operační paměti umístí data, která bude program zpracovávat
3.
Proběhne vlastní výpočet, jehož jednotlivé kroky provádí ALU ALU.. Tato jednotka 9 je v průběhu výpočtu spolu s ostatními moduly řízena řadičem počítače počítače.. Mezivýsledky výpočtu jsou ukládány do operační paměti. paměti.
4.
Po skončení výpočtu jsou výsledky poslány přes ALU na výstupní zařízení zařízení..
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
UNIVAC - MODEL
10
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
POČÍTAČE 2. GENERACE 1. Charakteristické vlastnosti: • Převážně tranzistory a diody • Objevuje se sériová výroba • Velký počet skříní • Počet operací za sekundu: tisíce • Přibližně 1950 – 1965 • První programovací jazyky 2. Charakteristické výrobky: • TRADIC (TRA TRAnzistor nzistor DI DIgital gital Computer omputer)) • Vytvořen v Bellových laboratořích pro letectvo USA (USAF) • J.H. Felker Felker,, březen 1955 • Možnost umístění na palubu bombardéru BB-52 • 700700-800 tranzistorů a cca 10.000 diod • Spotřeba méně než 100W 11 Další novinky: paměti – magnetická jádra, pásky a kotouče
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
POČÍTAČE 3. GENERACE 1. Charakteristické vlastnosti: • Převážně integrované obvody • Sériová výroba • Několik skříní • Operací za sekundu: stovky tisíc • Přibližně 1965 – 1980 2. Důležité milníky • (1958) Vynález integrovaného obvodu (IO), J. Kilby • Vynález LED diody • První osobní počítač – Anita Mark 8 (Anglie, 1967) • Moorův zákon – kapacita IO se každých 12 12--18 měsíců zdvojnásobí •
IBM System/360 System/360 (1964) • první počítač s integrovanými obvody (1 byte = 8 bitů) • Externí disk s kapacitou 7,2MB • Čtečka znaků
12
Úvod do informatiky
2): Historie počítačů
POČÍTAČE 4. GENERACE 1. Charakteristické vlastnosti: • Mikroprocesory • Stolní počítače • Operací za sekundu: miliony • Přibližně od roku 1980 2. Důležité milníky • (1971) Sériová výroba mikroprocesorů, Texas Instruments • Nástup používaní CRT obrazovek • Mikroprocesory Intel 8086, Zilog Z80 a Motorola 68000 • Operační systémy CP/M a IBM PCPC-DOS •
COMMODORE VIC 20 (1980) • Jeden z prvních „osmibitů „osmibitů““ – domácích počítačů • Procesor MOS 6502, frekvence 1 MHz, RAM 5 – 64 KB • Grafika: televize (176x184px), vstup/výstup: magnetofon
13
