Fasi e caratteristiche delle generazioni di computer

IL Generazioni di computer Dall'inizio del loro uso ad oggi ce ne sono sei, sebbene alcuni autori siano crittografati in soli cinque. La storia di queste macchine per computer è iniziata negli anni '40 del ventesimo secolo, mentre l'ultimo si sta ancora sviluppando oggi.

Prima degli anni '40, quando ENIAC si sviluppò, il primo computer digitale elettronico, si erano verificati alcuni tentativi di creare macchine simili. Così, nel 1936, fu presentata la Z1, che per molti è il primo computer programmabile nella storia.

Eniac (integratore numerico elettronico e computer) in Filadelfia - Fonte: sconosciuto - u.S. Foto dell'esercito, dominio pubblico, https: // Commons.Wikimedia.org/w/indice.PHP?Curid = 55124

Nella terminologia del computer, il cambio di generazione si verifica quando compaiono differenze significative nei computer che venivano utilizzati fino a quel momento. Inizialmente, il termine è stato utilizzato solo per distinguere tra le differenze nell'hardware, ma attualmente si riferisce anche al software.

La storia dei computer include da coloro che hanno occupato un'intera stanza e non avevano un sistema operativo agli studi che vengono condotti per applicare la tecnologia quantistica. Dalla loro invenzione, queste macchine hanno ridotto le loro dimensioni, incorporando processori e aumentando notevolmente le loro capacità.

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Prima generazione

La prima generazione di computer, quello iniziale, si estende tra il 1940 e il 1952, nel contesto della seconda guerra mondiale e l'inizio della guerra fredda. Al momento sono comparse le prime macchine di calcolo automatico, basate su tubi a vuoto e elettronica della valvola.

Gli esperti del tempo non si fidavano dell'entità dell'uso dei computer. Secondo i loro studi, con solo 20 di loro il mercato degli Stati Uniti sarebbe stato saturo nel campo dell'elaborazione dei dati.

Storia

Sebbene il primo computer fosse la tedesca Z1, in generale, l'eniac, acronimo di numerico e computer elettronico, è considerato, come quello che ha segnato l'inizio della prima generazione di questo tipo di macchine.

ENIAC era un computer completamente digitale, quindi tutti i suoi processi e operazioni sono stati eseguiti dal linguaggio della macchina. Fu presentato al pubblico il 15 febbraio 1946, dopo tre anni di lavoro.

Due donne che gestivano il pannello di controllo principale ENIAC. Fonte: esercito / dominio pubblico degli Stati Uniti

A quel tempo, la seconda guerra mondiale era già terminata, quindi l'obiettivo delle indagini dei computer cessò di essere completamente focalizzato sull'aspetto militare. Da quel momento in poi, i computer potrebbero soddisfare le esigenze delle società private.

Le indagini successive hanno portato al successore dell'ENIAC, EDVAC (variabile elettronica automatica del computer automatico).

EDVAC installato nell'edificio BRL 328. Fontana. http: // ftp.Arl.Thousand/ FTP/ Historic-Computer // Public Domain

Il primo computer che raggiunse il mercato fu Sally, nel 1951. L'anno seguente, l'Univac fu utilizzato nel conteggio dei voti delle elezioni presidenziali statunitensi: erano necessari solo 45 minuti per avere i risultati.

Caratteristiche

I primi computer hanno utilizzato tubi a vuoto per i circuiti, nonché tamburi magnetici per la memoria. Le squadre erano enormi, al punto da occupare interi stanze.

Questa prima generazione aveva bisogno di molta elettricità per funzionare. Ciò non solo ha aumentato il suo uso, ma ha causato un'enorme generazione di calore che ha causato fallimenti specifici.

La programmazione di questi computer è stata effettuata in linguaggio macchina e ha potuto solo risolvere un programma in ogni occasione. A quel tempo, ogni nuovo programma aveva bisogno di giorni o settimane da installare. I dati, nel frattempo, sono stati inseriti con carte perforate e nastri di carta.

Modelli principali

Come notato, l'Eniac (1946) fu il primo computer digitale elettronico. Era, in realtà, una macchina sperimentale che non poteva essere un programma come è inteso oggi.

I suoi creatori erano ingegneri e scienziati dell'Università della Pennsylvania (USA.Uu), guidato da John Mauchly e J. Segnala Eckert. La macchina occupava l'intero seminterrato dell'università e pesava diverse tonnellate. In pieno funzionamento potrei eseguire cinquemila somme in un minuto.

L'Edva (1949) era già un computer programmabile. Sebbene fosse un prototipo di laboratorio, questa macchina aveva un design con alcune idee presenti sugli attuali computer.

Il primo computer commerciale fu Univac I (1951). Mauchly ed Eckert hanno creato il computer universale, un'azienda che ha presentato è stato un computer come primo prodotto.

Univac I in Franklin Life Insurance Company. Fonte: Franklin Life Insurance Company nell'ambito del dipartimento dei rapporti dell'esercito, Ballistic Research Laboratories - Maryland, al terzo sondaggio di sistemi di calcolo digitale elettronico domestico, rapporto n. 1115, 1961, Univac II / Dominio pubblico

Sebbene IBM avesse già presentato alcuni modelli, l'IBM 701 (1953) fu il primo che divenne un successo. L'anno seguente, la società presentava nuovi modelli che aggiungevano un tamburo magnetico, un meccanismo di conservazione di massa.

Console dell'operatore IBM 701. Fonte: Dan CC di (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)

Seconda generazione

La seconda generazione, iniziata nel 1956 e durò fino al 1964, fu caratterizzata dall'incorporazione di transistor nella sostituzione delle valvole a vuoto. Con questo, i computer hanno ridotto le loro dimensioni e il consumo di elettricità.

Storia

L'invenzione di Transistor è stata fondamentale per il cambio di generazione sui computer. Con questo elemento, le macchine potrebbero diventare più piccole, oltre a aver bisogno di meno ventilazione. Nonostante ciò, il costo della produzione è rimasto molto alto.

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I transistor hanno offerto prestazioni molto più elevate rispetto ai tubi vuoti, qualcosa che ha anche reso i computer per presentare guasti più bassi.

Un altro grande progresso che si è verificato in questo momento è stato il miglioramento della programmazione. In questa generazione, è apparso Cobol, un linguaggio informatico che, quando è stato commercializzato, rappresentava uno dei progressi più importanti in termini di programmi. Ciò significava che ogni programma poteva essere utilizzato in vari computer.

IBM ha presentato il primo sistema di disco magnetico, chiamato RAMAC. La sua capacità era di 5 megabyte di dati.

IBM 305 RAMAC. Fonte: utente RTC.Wikipedia / dominio pubblico

Uno dei clienti più importanti di questi computer di seconda generazione è stata la Marina degli Stati Uniti. Ad esempio, sono stati usati per creare il primo simulatore di volo.

Caratteristiche

Oltre ai grandi progressi rappresentati dai transistor, i nuovi computer hanno anche incorporato reti di nuclei magnetici per lo stoccaggio.
Per la prima volta, i computer potrebbero archiviare le istruzioni nella loro memoria.

Queste squadre hanno permesso al linguaggio della macchina di essere lasciati indietro per iniziare a usare lingue simboliche o di assemblaggio. Sembrava così le prime versioni di Fortran e Cobol.

L'invenzione, nel 1951, della microprogrammazione di Maurice Wilkes, rappresentava che lo sviluppo della CPU era semplificato.

Modelli principali

Tra i modelli che sono apparsi in questa generazione hanno evidenziato il mainframe IBM 1041. Sebbene fosse costoso e voluminoso rispetto agli standard attuali, la società è riuscita a vendere 12.000 unità di questo computer.

Sistema IBM 1401, 1961. Fonte: governo / dominio pubblico degli Stati Uniti

Nel 1964, IBM presentò la sua serie 360, i primi computer il cui software poteva essere configurato per diverse combinazioni di capacità, velocità e prezzo.

Pannello dell'operatore 360/65 di sistema IBM. Fonte: Michael J. Il caricatore originale Rosthe era Arnoldreinhold presso l'inglese Wikipedia. /CC BY-SA (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/)

System/360, anche progettato da IBM, è stato un altro successo delle vendite nel 1968. Concepito per uso individuale, sono state vendute circa 14.000 unità. Il suo antecedente, System/350, aveva già incluso multiprogrammazione, nuovi linguaggi e dispositivi di input e output.

Terza generazione

L'invenzione del chip o del circuito chiuso da parte degli americani Jack S. Kilby e Robert Noyce hanno rivoluzionato lo sviluppo dei computer. Così iniziò la terza generazione di queste macchine, che includeva tra il 1964 e il 1971.

Storia

L'aspetto dei circuiti integrati è stata una rivoluzione nel campo dei computer. La capacità di elaborazione è aumentata e, inoltre, i costi di produzione sono stati ridotti.

Questi circuiti o patatine sono stati stampati su pillole di silicio a cui sono stati aggiunti piccoli transistor. La sua implementazione rappresentava il primo passo verso la miniaturizzazione dei computer.

Inoltre, questi chip hanno permesso all'uso dei computer di essere più completo. Fino a quel momento, queste macchine sono state progettate per applicazioni matematiche o aziendali, ma non per entrambi i campi. I chip hanno permesso ai programmi di essere più flessibili e che i modelli sono stati standardizzati.

È stata IBM la società a lanciare il computer che ha avviato questa terza generazione. Così, il 7 aprile 1964 ha presentato l'IBM 360, con la tecnologia SLT.

Caratteristiche

Da questa generazione, i componenti elettronici dei computer sono stati integrati in un unico pezzo, i chip. All'interno di questi sono stati posizionati condensatori, dee e transistor che hanno permesso all'aumento della velocità di carico e alla riduzione del consumo di energia.

Inoltre, i nuovi computer hanno acquisito affidabilità e flessibilità, nonché multiprogrammazione. Le periferiche erano modernizzate e i minicomputer apparvero con un costo molto più conveniente.

Modelli principali

Il lancio dell'IBM 360 da quella società è stato l'evento che ha segnato l'inizio della terza generazione. Il suo impatto è stato così grande che sono state prodotte più di 30000 unità.

Un altro modello di spicco di questa generazione è stato CDC 6600, creato dalla società di dati. All'epoca, questo computer era considerato il più potente fabbricato, poiché era configurato per eseguire 3.000.000 di istruzioni al secondo.

Controllo dei dati 6600 Mainframe - Exhibition - Grande Arche - Parigi. Fonte: Hullie / Public Domain

Infine, tra i minicomputer hanno messo in evidenza il PDP-8 e il PDP-11, entrambi dotati di una grande capacità di elaborazione.

PDP-11 /40 come mostrato nel Museo tecnico di Vienna. Fontana. Stefan_KGL/CC BY-SA (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/)

Quarta generazione

La prossima generazione di computer, tra il 1971 e il 1981, è stato interpretato da personal computer. A poco a poco, queste macchine hanno iniziato a raggiungere le case.

Storia

Le migliaia di circuiti integrati all'interno di un singolo chip di silicio hanno permesso ai microprocessori, i principali protagonisti della quarta generazione di computer. Le macchine che negli anni '40 hanno riempito una stanza hanno ridotto le loro dimensioni fino a quando non avevano solo bisogno di un tavolino.

In un singolo chip, come nel caso di Intel 4004 (1971), tutti i componenti fondamentali si adattano, dalla memoria centrale e dall'unità di elaborazione ai controlli di entrata e uscita.

Processore Intel C4004 con tracce grigie. Fonte: Thomas Nguyen/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)

Questo grande progresso tecnologico ha dato come frutto principale l'aspetto di personal computer o PC.

Durante questa fase una delle aziende più importanti è nata nel campo dell'informatica: Apple. La sua nascita è avvenuta dopo che Steve Wozniak e Steve Jobs hanno inventato nel 1976 il primo microcomputer ad uso enorme.

Può servirti: stazioni di lavoro: caratteristiche, tipi, come funzionano, esempiApple I Computer. Fonte: Ed Uthman/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.0)

IBM ha presentato il suo primo computer per uso domestico nel 1981 e Apple ha lanciato Macintosh tre anni dopo. La potenza di elaborazione e altri progressi tecnologici erano fondamentali per queste macchine per iniziare a connettersi tra loro, il che finirebbe per dare origine a Internet.

Altri elementi importanti che sono apparsi in questa fase erano la GUI, il topo e i dispositivi manuali.

Caratteristiche

In questa quarta generazione, i ricordi con nuclei magnetici sono stati sostituiti da quelli dei chip di silicio. Inoltre, la miniaturizzazione dei componenti ci ha permesso di integrare molti altri in quei chip.

Oltre ai PC, in questa fase sono stati sviluppati anche i supercomputer così chiamati.

Un'altra caratteristica di questa generazione era la standardizzazione dei computer, in particolare i PC. Inoltre, i cloni così chiamati hanno iniziato a essere fabbricati, che avevano un costo inferiore senza perdere funzionalità.

Come notato, la riduzione delle dimensioni è stata la caratteristica più importante della quarta generazione di computer. In gran parte, questo è stato ottenuto grazie all'uso di microprocessori VLSI.

I prezzi del computer hanno iniziato a cadere, il che ha permesso loro di raggiungere più case. Elementi come il mouse o l'interfaccia utente grafica hanno fatto sì che le macchine fossero più facili da usare.

Anche il potere di elaborazione ha registrato un grande aumento, mentre il consumo di energia è stato ulteriormente ridotto.

Modelli principali

Questa generazione di computer è stata distinta per l'aspetto di numerosi modelli, sia PC che cloni.

D'altra parte, è apparso anche il primo supercomputer che utilizzava un microprocessore di accesso commerciale, il Cray-1. La prima unità è stata installata nel laboratorio nazionale di Los Alamos. Più tardi, un altro 80.

Supercomputer Cray-1. Fonte: Rama / CC BY-SA 2.0 fr (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.0/fr/azione.In)

Tra i minirdani, il PDP-11 si è distinto per la loro permanenza sul mercato. Questo modello era apparso durante la generazione precedente, prima dei microprocessori, ma la sua accettazione lo fece adattarsi in modo che questi componenti fossero installati.

Altair 8800 è stato commercializzato nel 1975 e si è distinto per l'integrazione del linguaggio di base della fabbrica. Questo computer aveva l'Intel 8080, il primo microprocessore a 17 bit. Il suo autobus, l'S-1000, divenne lo standard per gli anni seguenti.

CPU Altair 8800. Fontana. Stahlkocher / Pubd Dmain

Parte del successo di quest'ultimo modello era dovuta al fatto che è stato commercializzato insieme a una tastiera e un topo.

Nel 1977 apparve l'Apple II, che fu venduta con grande successo per sette anni. Il modello originale aveva un 6502, 4 kib di RAM e un processore di architettura a 8 bit. Più tardi, nel 1979, la società ha presentato l'Apple II Plus, una maggiore memoria RAM.

Computer Apple II. Fonte: Rama / CC BY-SA 2.0 fr (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.0/fr/azione.In)

Quinta generazione

Per alcuni autori, la quinta generazione di computer è iniziata nel 1983 e raggiunge il presente. Altri, d'altra parte, mantengono la data di inizio ma sostengono che si è conclusa nel 1999.

Storia

La quinta generazione di computer ha avuto il suo inizio in Giappone. Nel 1981, quel paese asiatico ha comunicato i suoi piani per sviluppare computer intelligenti che potrebbero comunicare con gli esseri umani e riconoscere le immagini.

Il piano presentato fornito per aggiornare l'hardware e aggiungere sistemi operativi con intelligenza artificiale.

Il progetto giapponese è durato per undici anni, ma senza ottenere i risultati volevano. Infine, i computer si sono evoluti solo in parametri esistenti, senza intelligenza artificiale potrebbe essere incorporato.

Nonostante ciò, altre aziende continuano a provare che l'intelligenza artificiale può essere incorporata nei computer. Tra i progetti in cui ci sono quelli di Amazon, Google, Apple o Tesla.

Il primo passo è stato condotto su dispositivi domestici intelligenti che cercano di integrare tutte le attività in case o auto autonome.

Inoltre, un altro dei passaggi destinati a essere dati è dare alle macchine la possibilità di auto -presente in base all'esperienza acquisita.

Oltre a questi progetti, durante la quinta generazione l'uso di laptop o laptop è stato generalizzato. Con loro, il computer ha cessato di essere fissato in una stanza, ma può accompagnare l'utente da utilizzare in ogni momento.

Caratteristiche

Il progetto giapponese per costruire computer più avanzati e la produzione del primo supercomputer che ha funzionato con processi paralleli ha segnato l'inizio della quinta generazione.

Da quel momento in poi, i computer sono stati in grado di eseguire nuove attività, come la traduzione del linguaggio automatico. Allo stesso modo, l'archiviazione delle informazioni ha iniziato a essere misurata in gigabyte e il DVD è apparso.

Per quanto riguarda la struttura, i computer di quinta generazione integrati nella parte dei loro microprocessori delle caratteristiche che erano precedentemente nelle CPU.

Il risultato è stato l'aspetto di computer altamente complessi. Anche l'utente non ha bisogno di avere alcun tipo di conoscenza di programmazione per usarli: per risolvere grandi problemi di complessità, accedi a alcune funzioni.

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Nonostante questa complessità, l'intelligenza artificiale non è ancora incorporata nella maggior parte dei computer. Alcuni progressi nella comunicazione sono stati presentati attraverso il linguaggio umano, ma l'auto -learning e l'auto -organizzazione delle macchine è qualcosa che è ancora in fase di sviluppo.

D'altra parte, l'uso di superconduttori ed elaborazione parallela consente di eseguire tutte le operazioni a velocità molto più elevata. Inoltre, il numero di compiti simultanei che la macchina può gestire è cresciuto molto.

Modelli principali

La sconfitta del campione mondiale di scacchi, Gary Kasparov, prima di un computer nel 1997, sembrava confermare l'avanzata di queste macchine verso un'intelligenza simile all'uomo. I suoi 32 processori con elaborazione parallela potrebbero analizzare 200 milioni di movimenti di scacchi al secondo.

L'IBM Deep Blue, nome di quel computer, era stato inoltre programmato per calcolare nuovi farmaci, cercare nei grandi database ed essere in grado di fare i calcoli complessi e enormi richiesti in molti campi della scienza.

Profondo blu. Fonte: James The Photographher/CC di (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)

Un altro computer che ha affrontato gli esseri umani è stato Watson di IBM. In questo caso, la macchina ha sconfitto due campioni del programma televisivo degli Stati Uniti.Uu Jeopardy.

IBM Watson. Fontana. James The Photographher/CC di (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)

Il Watson era dotato di più processori ad alta potenza che lavoravano in parallelo. Ciò gli ha permesso di cercare all'interno di un enorme database autonomo, senza essere connesso a Internet.

Per essere in grado di offrire tale risultato, il Watson aveva bisogno di elaborare il linguaggio naturale, eseguire l'apprendimento automatico, motivi di conoscenza ed eseguire un'analisi profonda. Secondo gli esperti, questo computer ha dimostrato che era possibile sviluppare una nuova generazione che interagisce con gli umani.

Sesta generazione

Come notato sopra, non tutti gli esperti concordano sull'esistenza di una sesta generazione di computer. Per questo gruppo, attualmente la quinta generazione verrebbe comunque utilizzata.

Altri, d'altra parte, sottolineano che i progressi che ora vengono fatti sono abbastanza importanti da far parte di una nuova generazione. Tra queste ricerche c'è quella che si sviluppa su cui si considera il futuro dell'informatica: calcolo quantistico.

Storia e caratteristiche

La ricerca tecnologica è rimasta inarrestabile negli ultimi anni. Nel campo dei computer, l'attuale tendenza sta cercando di incorporare i circuiti di apprendimento neuronale, una sorta di "cervello" artificiale. Ciò implica la produzione dei primi computer intelligenti.

Una delle chiavi per raggiungerlo nell'uso di superconduttori. Ciò consentirebbe una grande riduzione del consumo di elettricità e, quindi, una generazione di calore inferiore. I sistemi sarebbero, in questo modo, quasi 30 volte più potente ed efficace della corrente.

I nuovi computer vengono fabbricati con architettura vettoriale e computer, oltre a chip di processori specializzati per eseguire determinate attività. A questo dobbiamo unire l'implementazione di sistemi di intelligenza artificiale.

Tuttavia, gli esperti considerano che è ancora necessario indagare molto di più per raggiungere gli obiettivi. Il futuro, secondo molti di questi esperti, sarà lo sviluppo dell'informatica quantistica. Questa tecnologia segnerebbe definitivamente l'ingresso a una nuova generazione di computer.

Calcolo quantistico

Le più importanti aziende tecnologiche, come Google, Intel, IBM o Microsoft, hanno cercato di sviluppare sistemi informatici quantistici qualche anno.

Questo tipo di computer ha caratteristiche diverse rispetto all'informatica classica. Per iniziare, si basa sull'uso dei cubiti, che combina zeri e alcuni invece di bit. Quest'ultimo usa anche quei numeri, ma non può essere presentato contemporaneamente.

Il potere offerto da questa nuova tecnologia consentirà di rispondere ai problemi finora irresolubile.

Modelli eccezionali

Il sistema D-Wave è stato lanciato nel 2013 se Quantum Computer D-Wave Two 2013, considerevolmente più veloce di convenzionale e con una potenza di calcolo di 439 cubiti.

Chip costruito dalla società D-Wave. Fonte: D-Wave Systems, Inc. /CC di (https: // creativeCommons.Org/licenze/di/3.0)

Nonostante quel progresso, non è stato fino al 2019 quando è apparso il primo computer quantistico per uso commerciale. Era l'IBM Q System One, che combina il calcolo quantistico con il tradizionale. Ciò ti ha permesso di offrire un sistema a 20 mbit, destinato ad essere utilizzato nella ricerca e in grandi calcoli.

Il 18 settembre dello stesso anno, IBM ha annunciato che pensavo di lanciare un nuovo computer quantistico, con 53 qubits. Se commercializzato, questo modello diventerebbe il più potente all'interno della gamma commerciale.

Riferimenti

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