Методическое пособие для сдачи экзамена экзаменационных вопросов ббк 22. Т81 Методическое пособие для экзамена по аэвм: ответы на основные вопросы экзамена

Вопрос 1. Поколения архитектуры ЭВМ. Основные характеристики.

Поколение ЭВМ - все типы и модели вычислительных машин, разработанные разными конструкторами и выпускаемые в разных странах многими фирмами и организациями, но построенные на одних и тех же принципах.
Первое поколение (40-50).
Характерные черты – использование электровакуумных ламп в основных и вспомогательных схемах. Наличие параллельного вычислительного устройства. Разделение памяти на быстродействующую оперативную память ограниченного объема и медленную внешнюю память большего объема (накопители на магнитных барабанах и дисках). Применение перфолент и перфокарт как носителей информации. Характерные недостатки: большая занимаемая площадь, большое количество тепла, выделяемое используемыми лампами. Отсюда проблемы теплоотвода и низкие эксплуатационные характеристики с надежности. Примеры: США – ЕНИАК 1946, ЕДВАК 1950, UNIVAC; СССР – СТРЕЛА, УРАЛ 1, УРАЛ 2, БЭСМ-1.
Второе поколение (50-60).
В 1947 году в лабораториях Bell Labs впервые создали действующий биполярный транзистор. Один транзистор = 1 лампа. Элементная база – транзисторы. Быстродействие увеличилось в десятки раз, память в сотни раз. Магнитная лента теперь для ввода и вывода, магнитные диски. Характерной чертой ЭВМ второго поколения – параллелизм в работе отдельных блоков. Одновременная работа нескольких программ и так далее. Появились языки программирования высокого уровня. В СССР ко второму поколению относится «МИР ОДИН», «МИНСК 22», «МИНСК 32», «МИР ДВА», «МАШИНА М-222», «БЭСМ-6». Самая быстродействующая из ЭВМ «БЭСМ-6» - 1М операций в секунду, был организован серийный выпуск. Использовали для решения задач с большим объемом вычислений. Достоинства. Меньше электропотребление. Значительная надежность. Широко используются языки высоко уровня. Резко возросло быстродействие. Машинное время стало дешевле, а использование машин более рентабельным. Недостатки: невозможность сопряжения машин различных классов по локальной и глобальной сети.
Третье поколение.
Основа – микросхемы. В 1969 году было образовано межправительственная комиссия по сотрудничеству стран Болгария, Венгрия, ГДР, Куба, Болгария, Польша, Румыния, СССР, Чехословакия в области вычислительной техники. Сотрудничество охватывало весь цикл. Результат – создание производство и распространение двух унифицированных ЭВМ – ЕС ЭВМ, и систем малых ЭВМ – ЭС ЭВМ. С большим набором периферийных устройств и программных средств. В США была создана система АЙБИЭМ 360.
Четвертое поколение.
В основе этих ЭВМ по настоящая время лежит большая интегральный микросхема. В августе 1981 года АЙБИЭМ объявила о создании первого персонального компьютера. Для использования в бизнесе, школе и дома. Ориентировочная цена 1965 долларов. Рынок оказался весьма выгодным. Устремились тысячи фирм. Тот кто будет продавать компьютеры по более низкой цене, тот победит. Превосходство над соперниками. Что фирма Интел и сделала. Рассказывать не буду.
Пятое поколение
Предполагается 2 существенных отличия. Произойдет переход от обработки данных к обработке знаний. Общение пользователя с ЭВМ будет производиться через интеллектуальный интерфейс. Можно предположить, что особенностями будет применение параллельных структур оптоэлектроники, способность производить не только числовые расчеты, но и обработка смысловой информации. Одним из направлений является создание квантовых компьютеров. Основой создания является теория гильбертово пространства, где один кубит равен 10 в 30 степени.
Основные характеристики:
Быстродействие - характеризуется числом команд, выполняемых ЭВМ за одну секунду. Имеет смысл характеризовать средним быстродействием ЭВМ, или предельным (для самых «коротких» операций типа «регистр-регистр»). Современные вычислительные машины имеют очень высокие характеристики по быстро­действию, измеряемые сотнями миллионов операций в секунду.