 |
Особенность:
Конструктивно-технологической основой вычислительной техники четвертого поколения становятся большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные схемы, созданные в 70-80-х годах. С помощью БИС на одном кристалле можно создать устройства, содержащие тысячи и десятки тысяч транзисторов. Компактность узлов при использовании БИС позволяет строить ЭВМ с большим числом вычислительных устройств - процессоров (так называемые многопроцессорные вычислительные системы). При этом, БИС - технология частично использовалась уже и в проектах предыдущего поколения (IBM/360, ЕС ЭВМ ряд-2 и др.).
Наиболее важный в концептуальном плане критерий, по которому ЭВМ четвертого поколения можно отделить от ЭВМ третьего поколения, состоит в том, что первые проектировались уже в расчете на эффективное использование современных языков программирования и упрощения процесса программирования для проблемного программиста. В аппаратном отношении для них характерно широкое использование ИС- технологии и быстродействующих запоминающих устройств. Наиболее известной серией ЭВМ четвертого поколения можно считать IBM/370, которая в отличие от не менее известной серии IBM/360 третьего поколения, располагает более развитой системой команд и более широким использованием микропрограммирования. В старших моделях 370-й серии был реализован аппарат виртуальной памяти, позволяющий создавать для пользователя видимость неограниченных ресурсов оперативной памяти.
Парк всех машин четвертого поколения можно условно разделить на пять основных классов:
-
микро-ЭВМ,
-
персональные компьютеры (ПК),
-
мини-ЭВМ, специальные ЭВМ,
-
ЭВМ общего назначения,
-
супер-ЭВМ.
В отличие от вычислительной техники первых трех поколений ЭВМ четвертого поколения правильнее было бы характеризовать тремя основными показателями:
-
элементной базой (СБИС),
-
персональным характером использования (ПК),
-
нетрадиционной архитектурой (супер-ЭВМ).
Элементная база на основе СБИС позволила достичь больших успехов в
деле миниатюризации, повышения надежности и производительности,
позволив создавать микро- и мини-ЭВМ, превосходящие по возможностям
средние и большие ЭВМ предыдущего поколения при значительно меньшей
стоимости. Существенные изменения претерпела и архитектура
вычислительной техники, рост
сложности которой удалось добиться также благодаря элементной базе.
Технология производства процессоров на базе БИС и СБИС позволила
избавиться от контроля производства средств ВТ со стороны
государства и крупных фирм-разработчиков, дав возможность любому,
обладающему определенными знаниями и навыками, человеку довольно
легко создавать в домашних условиях, что
существенно приблизило ее к массовому пользователю и ускорило темпы
компьютерной революции и массовой информатизации общества.
Феномен персонального компьютера (ПК) восходит к созданию в 1965 г.
первой мини-ЭВМ PDP-8, которая появилась в результате универсализации
специализированного микропроцессора для управления ядерным
реактором. Машина быстро завоевала популярность и стала первым
массовым компьютером этого класса; в начале 70-х годов число машин
превысило 100 тыс. шт. Дальнейшим важным шагом был переход от мини-
к микро- ЭВМ; этот новый структурный уровень
вычислительной техники начал формироваться
на рубеже 70-х годов, когда появление БИС дало возможность создать
универсальный процессор на одном кристалле. Первый микропроцессор
Intel-4004 был создан в 1971 г. и содержал 2250 элементов, а первый
универсальный микропроцессор Intel-8080, явившийся стандартом
микрокомпьютерной технологии и созданный в 1974 г., содержал уже
4500 элементов и послужил основой для создания первых ПК.
В 1979 г.
выпускается один из самых мощных и универсальных 16-битный
микропроцессор Motorolla-68000 c 70.000 элементами, а в 1981 г. -
первый 32-битный микропроцессор Hewlett Packard с 450 тыс.
элементами. Выпускались и другие микропроцессоры, но отмеченные были
лидерами своего времени; на сегодня ВТ располагает большим набором
превосходных универсальных микропроцессоров.
Первым ПК можно считать Altair-8800, созданный на базе
микропроцессора Intel-8080 в 1974 г. Э. Робертсом. Компьютер
рассылался по почте, стоил всего 397 $ и имел возможности для
расширения периферийными устройствами. Для Altair-8800 П. Аллен и У.
Гейтс создали транслятор с популярного языка Basic, существенно
увеличив интеллектуальность первого ПК (впоследствии они основали
теперь знаменитую компанию MicroSoft Inc). Доработка ПК цветным
монитором привела к созданию конкурирующей модели ПК Z-2.
Через год
после появления первого Altair-8800 в производство ПК включилось
более 20 различных компаний и фирм. Начала формироваться
ПК-индустрия (собственно производство ПК, их сбыт, периодические и
непериодические издания, выставки, конференции и т.д.). А уже в 1977
г. были запущены в серийное производство три модели ПК Apple-2
(фирма Apple Computers), TRS-80 (фирма Tandy Radio Shark) и PET
(фирма Commodore), из которых в конкурентной борьбе сначала
отстающая фирма Apple становится вскоре лидером производства ПК (ее
модель Apple-2 имела огромный успех). К 1980 г. корпорация Apple
выходит на Уолл-стрит с самым большим акционерным капиталом и
годовым доходом в 117 млн. $. Такой успех позволил сформироваться
мнению, что именно модель Apple-2 является первым ПК.
Но уже в 1981 г. фирма IBM, во избежание потери массового рынка,
начинает выпуск своих ныне широко известных серий ПК IBM PC/XT/AT и
PS/2,открывших новую эпоху персональной ВТ. Выход на арену
ПК-индустрии гиганта IBM ставит производство ПК на промышленную
основу, что позволяет решить целый ряд важных для пользователя
вопросов (стандартизация, унификация, развитое программное
обеспечение и др.), которым фирма уделяла большое внимание уже в
рамках производства серий IBM/360 и IBM/370.
Супер-ЭВМ характеризуются как высокой производительностью ( 2х107
оп/с.), так и нетрадиционной архитектурой. Развитие супер-ЭВМ
обусловлено необходимостью решения сложных задач, требующих большого
времени и не поддающихся обработке вычислительными средствами других
классов. К таким задачам относятся многие задачи математической
физики, космологии и астрономии, моделирования сложных систем и др.
Наряду с этим вполне естественным желанием является получить ЭВМ с
максимальным быстродействием - именно ускорение счета лежало в
основе создания вычислительной техники вообще.
