Historie PC Miloš Hrdý 10. října 2007
Obsah 1 Historie počítačů v generacích 1.1 0. generace . . . . . . . . . . 1.2 1. generace . . . . . . . . . . 1.3 2. generace . . . . . . . . . . 1.4 3. generace . . . . . . . . . . 1.5 4. generace . . . . . . . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
2 2 2 3 3 4
2 Historie PC v datech
5
Použité zdroje
9
Seznam tabulek 1
generace počítačů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2
1
Historie počítačů v generacích
Počítače se rozdělují do tzv. generací, kde každá generace je charakteristická svou konfigurací, rychlostí počítače a základním stavebním prvkem. Gen 0. 1. 2. 3. 3 12 . 4.
Rok 1940 1950 1958 1964 1972 1981
Konfigurace Velký počet skříní Desítky skříní do 10 skříní do 5 skříní 1 skříň 1 skříň
operací/s Jednotky 100 – 1000 Tisíce Desetitisíce Statisíce desítky milionů
Součástky Relé Elektronky Tranzistory Integr. obvody(IO) IO (LSI1 ) IO (VLSI2 )
1 Large 2 Very
Scale Integration Large Scale Integration
tab. 1: generace počítačů
1.1
0. generace
Nultá generace počítačů přichází v období II. světové války, která byla snad tou největší tragédií v historii lidstva. Je nicméně nepopiratelným faktem, že během tohoto období došlo k ohromnému technickému pokroku. Počítačům začaly vlády na počátku II. světové války věnovat nebývalou pozornost. Závod s časem o co nejlepší a nejvšestrannější počítač se odehrával nejenom v USA a Velké Británii, ale i v nacistickém Německu. Konstruovaly se hlavně různé šifrovací a dešifrovací stroje, které se vynutily válečné okolnosti. Historie vývoje samočinných počítačů se začíná odvíjet počátkem 40. let 20. století. V roce 1941 konstruuje v Německu Konrad Zuse malý reléový samočinný počítač Z4. Nedaří se mu však vzbudit pozornost armády, proto tento počítač upadá v zapomnění a je později při jednom z náletů zničen. Rovněž v USA se pracovalo na takovém zařízení. V lednu 1943 Howard H. Aiken a jeho spolupracovníci na Harvardské universitě uvedli do provozu přístroj zvaný Harvard Mark I. Byl dlouhý téměř šestnáct metrů, vážil pět tun a celkem obsahoval tři čtvrtě milionů součástek a přes 800 kilometrů drátových spojů. Byl to elektronický reléový počítač, který používal elektrických impulsů k pohybu s mechanickými součástmi. Byl pravděpodobně použit k výpočtům při vývoji první atomové bomby.
1.2
1. generace
První generace počítačů přichází s objevem elektronky, jejímž vynálezcem byl Lee De Forest a která dovoluje odstranění pomalých a nespolehlivých mechanických relé. V roce 1944 byl na univerzitě v Pensylvánii ve Filadelfii uveden do provozu ENIAC (Electronic Numerator Integrator And Computer) první stroj na světě, 2
který měl veškeré architektonické rysy moderních počítačů. Za vývojem ENIACu stáli John W. Mauchly (1907 - 1980) a John Presper Eckert (1919 1995), oba elektro inženýři a John von Neumann (1907 - 1980) vynikající matematik. ENIAC obsahoval 17 468 elektronek, kolem pěti milionů pájených spojů, 10 000 kondenzátorů, 7 000 odporů, 1 300 relé, vážil okolo 30 tun a zabíral plochu asi 310 m2 . Jeho spotřeba elektrické energie se pohybovala okolo 140 kW (tolik tehdy potřebovala na své osvětlení značná část Filadelfie) a byl chlazen dvěma letadlovými motory. Byl řízen pomocí elektronických impulsů a prováděl 5 000 operací za sekundu. O rok později v roce 1945 John von Neumann (po vzájemných neshodách s Eckertem a Mauchlym) sestavil a uvedl do provozu počítač MANIAC (Mathematical Analyser Numerical Integrator And Computer). Tento počítač byl mimo jiné použit k vývoji vodíkové bomby. Prvním sériovým počítačem byl elektronkový Univac firmy Remington, skonstruovaný roku 1951 Eckertem a Mauchlym V této době neexistují vyšší programovací jazyky, z čehož vyplývá vysoká náročnost při vytváření nových programů. Neexistují ani operační systémy.
1.3
2. generace
Druhá generace počítačů nastupuje s tranzistorem, jehož objevitelem byl John Barden a který dovolil díky svým vlastnostem zmenšení rozměrů celého počítače, zvýšení jeho rychlosti a spolehlivosti a snížení energetických nároků počítače. Pro tuto generaci je charakteristický dávkový režim práce. Při dávkovém režimu práce je snaha nahradit pomalého operátora tím, že jednotlivé programy a data, která se budou zpracovávat, jsou umístěna do tzv. dávky a celá tato dávka je dána počítači na zpracování. Počítač po skončení jednoho programu okamžitě z dávky zavádí program další a pokračuje v práci. V březnu 1955 Bell Laboratories v USA uvedly do provozu první samočinný počítač na světě, který byl osazen tranzistory. Byl to Tradic a jeho konstruktérem byl J. H. Felker. Počítače, které byly místo elektronek osazeny tranzistory, byly nazvány počítači druhé generace. Jejich přednostmi byly malé rozměry, nepatrné výpadky a velmi malá spotřeba proudu. U druhé generace počítačů se objevují první programovací jazyky. Ten úplně první vytvořil roku 1949 John Mauchly, nazýval se Short code. Dále to byl například Fortan roku 1957, Algol roku 1958 nebo Basic v roce 1964.
1.4
3. generace
Počítače třetí a vyšších generací jsou vybudovány na integrovaných obvodech, které na svých čipech integrují velké množství tranzistorů. U této generace se začíná objevovat paralelní zpracování více programů, které má opět za úkol zvýšit využití strojového času počítače. Je totiž charakteristické, že jeden program při své práci buď intenzivně využívá CPU (provádí složitý výpočet) nebo např. spíše využívá V/V zařízení (zavádí data do operační paměti, popř. provádí tisk
3
výstupních dat). Takové programy pak mohou pracovat na počítači společně, čímž se lépe využije kapacit počítače. Ačkoliv byly tranzistory proti elektronkám obrovský skok kupředu, stále vydávaly velké množství tepla, které škodilo součástkám uvnitř počítače. V červenci 1958 přišel Jack St. Clair Kilby z Texas Instruments s nápadem vyrobit jednolitou součástku z kousku křemíku - tzv. integrovaný obvod. Jeho použitím se rychlost počítačů opět zvýšila, velikost se naopak velmi snížila objevují se první modely relativně malých osobních počítačů. V říjnu 1958 Kilby zhotovil první čip - germaniovou destičku dlouhé asi 1 cm a tenčí než párátko. V roce 1964 Gordon Moore formuloval domněnku (tzv. Moorův zákon), že kapacita integrovaných obvodů se každých 12 až 18 měsíců zdvojnásobí. Tento zákon platí do dneška. V roce 1966 byla vynalezena tzv. magnetická bublinková paměť. Tato paměť se skládá z granátové vrstvy o mocnosti 1 mm, která byla nanášena na integrovaný obvod. Magnetizace určitého místa se označí jako „1ÿ, absence magnetizace jako „0ÿ. Kombinacemi těchto nul a jedniček se potom zapíše určitá informace do paměti.Roku 1967 Angličan Norman Kitz realizoval Anita Mark 8 - první elektronický osobní počítač (v angličtině PC - personal computer). Umožnila mu to novinka z USA. Firma IBM tam postavila první elektronický počítač (System 360) s využitím integrovaných obvodů. Tím byla otevřena cesta ke stavbě malých výkonných počítačů. S vynálezem systému LED, tj. zobrazování čísel pomocí světelných diod tu byl k dispozici způsob displeje, který se stal běžným i u kapesních kalkulátorů.
1.5
4. generace
Začala v sedmdesátých a osmdesátých letech a trvá do dneška. V roce 1971 zavedla americká firma Texas Instruments poprvé výrobu mikroprocesorů. V počítači plní funkci centrální jednotky (CPU - Central Processing Unit), která je centrem celého počítače. Můžeme říci, že to je tato součást počítače, která opravdu počítá. Ostatní součástky do ní vysílají různé informace, které vyhodnocuje a řídí potom chod celého počítače. První inkoustová tiskárna byla vyvinuta roku 1976 firmou IBM. O rok později Bill Gates a Paul Allen oficiálně zakládají společnost Microsoft, která je dnes největší společností vyrábějící operační systémy, tzn. programy, pomocí kterých se ovládá počítač. Prvním operačním systémem byl MS-DOS, který byl velkým skokem kupředu ve vývoji počítačů, neboť počítač se již nemusel složitě programovat, ale ovládal se pomocí mnohem jednodušších příkazů. První PC s operačním systémem MS-DOS uvádí v roce 1981 společnost IBM. Roku 1983 se začíná používat disketa, která úspěšně nahradila dříve používanou magnetickou pásku. V roce 1985 Microsoft pro IBM PC Windows 1.0, což bylo zdokonalená verze MS-DOS. Roku 1984 začíná Hewlett-Packard prodávat LaserJet - první osobní laserovou tiskárnu. Laserové tiskárny měli oproti inkoustovým mnohem lepší kvalitu tisku. 4
V roce 1986 National Science Foundation schvaluje investici do páteřní sítě Internetu, obrovské celosvětové sítě, na kterou jsou v dnešní době napojeny už miliony počítačů. Roku 1989 Tim Bernes-Lee vynalézá World Wide Web, programovací jazyk, pomocí kterého jsou tvořeny webové stránky na Internetu. Vývoj počítačů postupuje neustále kupředu. Když v roce 1989 lidé říkali, že nikdy nebude možné zaplnit pevný disk o kapacitě 80 MB, netušili, jak na tom budou za deset let. Stejně jako my nevíme, co se v počítačovém světě stane například za půl roku. Počítače už zasáhli každou oblast lidské činnosti vědu, zdravotnictví, armádu, bankovnictví, školství, zábavný průmysl a mnoho dalších. A nahradily v nich v mnoha případech lidi, živé bytosti. Dalo by se říci, že naše životy řídí počítače. Je na nás, abychom posoudili, zda je to dobře nebo ne.
2
Historie PC v datech
1876 Alexander Graham Bell dostává patent na telefon. 1946 Na pensylvánské univerzitě je aktivován první ENIAC a jde o první univerzálně použitý počítač na světě. 1947 V Bell Telephone Laboratories je vynalezen tranzistor. 1951 Je dokončen UNIVAC, první finančně dostupný počítač, a byl dodán americkému statistickému úřadu pro výpočet při sčítání lidí. 1958 V laboratořích Texas Instruments vyl vynalezen první integrovaný obvod. 1963 Douglas Engelbart vytvořil počítačovou myš. 1965 Gordon Moore tvrdí, že se počet tranzistorů, který lze vměstnat na procesor, se bude zdvojnásobovat každý rok, v roce 1995 reviduje svou předpověď na každé dva roky. 1968 Gordon Moore a Robert Noyce zakládají Intel. 1969 Americké ministerstvo obrany zřizuje ARPAnet, předchůdce Internetu. Listopad 1971 Intel dokončuje první mikroprocesor Intel 4004. 1972 Paul Allen a Bill Gates zakládají svou první firmu Traf-of-Data. Ray Tomlinson posílá první e-mail. 1974 Gary Kildall vyvíjí CP/M, první OS pro mikropočítače. Duben 1974 Intel představuje osmibitový procesor Intel 8080 1975 Počítač MITS Altair 8800 se objevil v časopisu Popular Elektronics a do konce roku bylo prodáno asi 5000 (1ks za 395 USD, což je dnes asi 1290 USD). Měl 256 bytů RAM. 5
1975 Paul Allen a Bill Gates zakládají Micro-Soft (později MicroSoft) a vyvíjejí verzi BASICu pro Altair 8800. Sony začíná prodávat první videorekordér Betamax. David Boggs, Butler Lampson, Bob Metcalfe a Charles Thacker přihlašují patent na Ethernet, který jim byl udělen v roce 1977 (číslo patentu 4063220). Duben 1976 Steve Jobs a Steve Wozniak zakládají společnost Apple Computer a začínají prodávat Apple I za 666,66 USD. Počítač nemá klávesnici, skříň ani zdroj. Cena v přepočtu na dnešní dolar činí 2056 USD. 1976 JVC prodává první VHS videorekordér (JVC HS-3300) 1977 Commodore uvádí Commodore PET 2001. Má procesor MOS 6502, 4KiB RAM, zabudovaný kazetový magnetofon pro nahrávání dat, 9” monitor. Stál 595 USD, dnes by to bylo 1723 USD. RadioShack uvádí TRS-80 s procesorem Zilog Z-80, 16KiB RAM, 12” monitor a pro ukládání dat používá magnetofonové kazety. Cena 399 USD = dnes 1158 USD. Apple Computer vyrobila Apple II, který má procesor MOS 6502, 4 KiB RAM. Zákazníci používají jako monitor svůj televizor a pro ukládání dat kazetový magnetofon. Cena v dnešní hodnotě je 3759 USD. Dennis Hayes zakládá Hayes Microcomputer Products a vyvíjí první modem 80-103A pro Altair. 1978 Intel představuje Intel 8086. 1979 MicroPro vydává WordStar, první významný textový editor pro CP/M. Byl vyvinut VisioCalc, tabulkový procesor, který významně rozhýbe softwarový průmysl. Sony uvádí první walkman. Atari začíná prodávat počítače Atari 400 a 800. Červen 1979 Intel vyrábí procesor Intel 8088, který bude použit v IBM PC. Srpen 1981 Byl vypuštěn na trh IBM PC. Měl procesor Intel 8088, 16 KiB paměti, disketovou mechaniku 160 KiB a černobílý monitor 11,5”. Při přepočtu jeho cena vychází na 3022 USD. 1982 Společnost Columbia Data Products uvádí Columbia MPC, první PC kompatibilní s IBM PC. Philips a Sony vyvíjejí CD disk. Přehrávače se prodávají v Japonsku. MicroPro vydává WordStar pro PC-DOS, první verzi, která není určena pro CP/M. Firma Hayes prodává modem Smartmodem 1200. 6
Únor 1982 Rod Canion, Jimm Harris a Bill Murto zakládají firmu Compaq Computer Corp. Intel představuje mikroprocesor Intel 80286. Listopad 1982 Na kompatibilní s 4,7 MHz, 128 monitor. Cena
trh je uveden Compaq Portable, první přenosný počítač, IBM PC, váží 12,7 kg, má procesor Intel 8088 o frekvenci KiB RAM, disketovou mechaniku 320 KB, 9” černobílý v přepočtu na dnešní dolar je asi 5480 USD.
Březen 1983 CD přehrávače se začínají prodávat v USA. Sattelite Software International (později WordPerfect Corp.) vydává Word Perfect. Září 1983 Microsoft vydává MS-DOS 1.0 Leden 1984 Oficiálně byl ohlášen Macintosh, který měl procesor Motorola 68000, 128 KiB RAM, zabudovaný 9” monitor, 3,5” disketovou mechaniku. Byl za 4214 USD. Srpen 1984 IBM uvádí PC AT. Má 8 MHz procesor Intel 80286, 512 KiB RAM, 1,2 MB disketovku, HDD 12 MB a 12” monitor. 1984 Je dosažen počet 1000 internetových serverů. Hewlett-Packard uvádí laserovou tiskárnu HP LaserJet. 1985 Firma Aldus vyvíjí PageMaker, což značí počátek DTP, počítačového publikování. Na trh přichází první mechaniky CD-ROM. Říjen 1985 Na trh je dodáván dvaatřicetibitový procesor Intel 386 DX. Listopad 1985 Microsoft vydává nadstavbu operačního systému DOS Windows 1.0. Září 1986 Compaq uvádí Compaq Deskpro 386, první PC s procesorem Intel 386. Tento 16 MHz stroj s 1 MiB RAM, FDD 1,2 MB, HDD 40 MB a s 12” monitorem stojí v přepočtu na dnešní hodnotu dolaru 12650 USD. Listopad 1988 Je vypuštěn internetový červ, který spotřebovává ohromné množství výkonu a vyřazuje mnoho serverů z provozu. 1989 Počet internetových serverů dosahuje 100000. Březen 1989 Ve výzkumném středisku CERN nechává Tim Berners-Lee kolovat svůj návrh na WWW (World Wide Web) Duben 1989 Představuje se procesor Intel 486 DX. Květen 1990 Microsoft oznamuje Windows 3.0
7
1991 CERN spouští WWW. Linus Torvalds začíná vyvíjet Linux, Unixu podobný operační systém pro PC. 1992 Počet internetových serveru dosahuje 1 000 000. Duben 1992 Microsoft představuje svůj skutečně úspěšný operační systém Windows 3.1. Březen 1993 Intel mění systém označování svých procesorů a vydává Pentium. Na trh se dostávají počítače Pentium. Za asi 5000 USD můžete dostat 66 MHz s 16 MiB RAM, pevným diskem 340 MB, FDD 1,44 MB a 15” monitorem. Cena v přepočtu je 6073 USD. Srpen 1995 Jsou vydána Windows 95. Intel představuje Pentium Pro. 1996 Počet internetových serverů dosahuje 10 000 000. V USA se stává běžným rychlé připojení k internetu přes modem. 1997 Na americký trh přicházejí první DVD přehrávače. Květen 1997 V dramatické repríze superúspěšného boje, který se uskutečnil o rok dříve, superpočítač IBM Deep Blue poráží šachového velmistra Garryho Kasparova. Intel představuje Intel Pentium II. PC s procesorem Pentium II 233 MHz, 64 MiB RAM, 4 GB pevným diskem, 1,44 FDD a mechanikou CD-ROM se 17” monitorem se dá pořídit 4374 USD. Červen 1998 Microsoft vydává Windows 98. Srpen 1998 Apple ohromuje svým BondiBlue iMacem. Za 1300 USD zákazník dostane stroj s procesorem G3 233 MHz, pevným diskem 4 GB, 32 MiB RAM, mechanikou CD-ROM a 15” monitorem. Únor 1999 Intel představuje svůj Pentium III 2000 Microsoft začíná prodávat Windows 2000. Listopad 2000 Za 2500 USD dostanete Intel Pentium 4 1,5 Ghz, 128 MiB RAM, 40 GB HDD, CD-RW, DVD mechaniku a 19” monitor. Leden 2001 Počet internetových serverů dosahuje 100 000 000.
8
Použité zdroje [1] http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/ARCHIT/TEXTY/HISTOR.HTML 18. 9. 2007 [2] http://www.sweb.cz/sehnalek.s/Histori\%02PC.htm 18. 9. 2007 [3] http://www.pcsvet.cz/art/article.php?id=3267 18. 9. 2007
9
