Minulost počítačového hardwaru

 Tento článek je část

 Minulost počítačového hardwaru (před šedesátými léty)

 Minulost počítačového hardwaru (šedesátá léta-dar)

 Minulost operačních systémů

Tento příběh představuje zásadní vývoje v minulosti počítačového hardwaru a pokouší se dávat je do pohledu. Pro detailní časovou osu událostí, viďte počítačovou časovou osu. minulost práce na počítači, je přehled a zachází s metodami určenými peru a papírem, s nebo bez pomoci stolů.

Nejčasnější zařízení

Lidstvo má použitá zařízení k pomoci ve výpočtu pro tisíciletí. Jeden základní příklad je zařízení pro zakládat rovnost váhou: klasika váhy spravedlnosti. Jiný je jednoduchý výčet: pestrá plátna domů počítání sloužila jako jednoduchý datové struktury pro vyjmenovávat hromady mincí, váhou. Více matematická operace-orientovaný stroj je počítadloa mdash; Číňan vynález, který mohl reprezentovat sčítání a odčítání. První stroje, které mohly přijdou k odpovědi na aritmetickou otázku více nebo méně samosprávně začal se objevit v 1600s, omezený na sčítání a odčítání nejprve, ale pozdnější také schopný vykonávat multiplications. Uprostřed věky Evropy, jeden mohl dosáhnout magisterského stupně tím, že demonstruje ones schopnost pro dělat dlouhé dělení, kterýmkoliv dostupným procesem.

V 1623 Wilhelm Schickard stavěl první mechanickou kalkulačku. Blaise Pascal (1640) a Gottfried Wilhelm von Leibniz (1670) následoval. Leibniz také založil binární soustavu, centrální součást všech moderních přístupů. Jejich zařízení použila techniky takový jako čepy a rychlosti nejprve vyvinuté pro hodiny. Motory rozdílu 1800s mohly uskutečnit dlouhý sled takových výpočtů aby budoval matematické stoly, ale byl ne široce použitý.

Práce na počítači děrného štítku 1801-1940

V 1890 Spojené státy úřad sčítání lidu používal děrné štítky a stroje třídění navržený Herman Hollerith zabývat se záplavou dat ze sčítání lidu decennial nařízeného ústavou. Hollerith společnost nakonec se stala jádrem IBM.

V dvacátém století, elektřina byla nejprve použitá pro počítat a třídit stroje. 1940, W.J. Eckert je Thomas J. Watson astronomický počítačový úřad u Columbia univerzity vydával Metody děrného štítku ve vědeckém počítání který byl dostatečně pokročilý řešit diferenciální rovnice, vykonávat násobení a rozdělení používat reprezentace pohyblivé čárky, všichni na děrných štítkách a plugboards podobných těm použitý telefonují operátoři. Astronomické výpočty reprezentovaly stav umění v práci na počítači.

Práce na počítači mechanického převodu 1835-1900s

1900s dříve mechanické kalkulačky, kontrolní pokladny, účtovací stroje, a tak na byl přebudovaný používat elektrické motory, s pozicí výbavy jako reprezentace pro stav proměnné. Osoby byly počítače jak pracovní zařazení, a používal kalkulačky ocenit výrazy. Během Manhattan projekt, budoucí Nobelův laureát Richard Feynman byl správce plného pokoje lidských počítačů, mnoho z nich matematici žen, kdo rozuměl diferenciálním rovnicím který byl bytí řešené pro válečné úsilí. Vyrovnat reknowned Stanislaw Marcin Ulam byl stisknut do služby přeložit matematiku do vypočitatelných přiblížení pro vodíkovou bombu, po válce.

Během Světová válka II, Curtis Herzstark plány mechanické kapesní kalkulačky (Curta kalkulačka) doslovně zachránila jeho život. Viz: Cliff Stoll, Vědecký Američan 290, ne. 1, pp. 92-99. (leden 2004)

Analogové počítače, pre-1940

První generace moderních digitálních počítačů čtyřicátá léta

Doba moderní práce na počítači začala závanem vývoje předtím a během Světová válka II, jako elektronické obvody, elektronky, capacitors, a směny nahradily mechanické ekvivalenty a digitální vypočítavosti nahradily analogové vypočítavosti. Počítače navrhly a postavily pak byli voláni ' první generace ' počítače. Počítače první generace byly obvykle postavené po ruce používat obvody obsahovat směny nebo ventily prázdného místa (trubky), a často používal děrné štítky nebo bil děrnou pásku pro vstup a jak hlavní (stálé) záznamové médium. Dočasný, nebo pracovní prostor, byl poskytován akustickými zpožďovacími vedeními (který používat propagační dobu zvuku ve středu takový jako drát k datům obchodu) nebo Williams trubkami (který používat schopnost televizní obrazovky uložit a získat data). 1954, paměť magnetického jádra rychle přemístila většinu jiných forem dočasného uskladnění, a ovládl pole přes střední -sedmdesátá léta. (An příklad praktické WWII éry stroj byl Cílový datový počítač zaměstnán v Američanovi ponorky, to dovolilo operátorovi vstup nemnoho kusů dat, takový jak náhradník je rychlost a záhlaví a někteří pozorovali proměnné o lodi cíle. TDC by pak počítal a zobrazoval přesný zajišťovací bod pro vypálení torpéd. TDC byl díl čeho vedl k úplné americké dominanci v podmořském válčení v Pacifiku. WW II počítač s největším významem, nicméně, byl britský kolos, který byl zvyklý na práci na Němci ' Fis kódy a byl svět je nejprve programovatelný (jestliže jediný v omezené cestě) elektronický digitální počítač.)

Tato éra viděla četná electromechanical počítající zařízení různých schopností, které měly omezený vliv na pozdnějších designech. Ale v 1938 Konrad Zuse zahájená stavba první Z-série, electromechanical kalkulačky představovat paměť a omezené programmability. On byl (nedostatečně) podporován Němcem Wehrmacht který používal jeho proto-počítače pro výrobu naváděných střel. Stále, v 1941 Konrad Zuse vyplněný svět je první pracovní programovatelný počítač, a tak nezbytně zahájil moderní věk (všechny předchozí stroje byly jeden zvláštní účel, non-programovatelné kalkulačky, nebo nepracoval). Z-série propagovala mnoho záloh, takový jako použití binární aritmetiky a numberss pohyblivé čárky. Zuse je 1936 přihláška patentu už se zmíní, že co dnes je známé jako von Neumann design. V 1945 Zuse také navrhl první vyšší-úroveň progamming jazyk (Plankalkuel).

V 1940, kalkulačka komplexního čísla, kalkulačka pro komplexní aritmetiku založenou na směnách, byl dokončen. To bylo první stroj někdy používal vzdáleně přes telefonní linku. V 1938 John Vincent Atanasoff a Clifford E. Berry Iowy státní univerzita vyvinula Atanasoff Berry počítač (ABC), počítač zvláštního účelu pro platící systémy lineárních rovnic, a který upotřebil capacitors fixovaný v mechanicky točícím bubnu, pro paměť.

Během 2. světové války, Britové projevili významné snahy u Bletchley parku rozbít německé vojenské komunikace. Hlavní německý kódový systém ( Hádanka v několika variantách) byl napadnut s pomocí účelu postavený ' Bombes je (navržený po polském programovatelném electro-mechanický ' Bombas je) který pomohl najít možnou hádanku klíče po jiných technikách zúžily možnosti. Němci také se vyvíjeli série systémů kódu (nazývala rybu kódy Brity) který byl docela jiný než hádanka. Jako součást útoku proti těmto kódům, profesor Max Newman a jeho kolegové (včetně Alan Turing) navrhl Kolos.

Kolos byl první programovatelný (do nějakém rozsahu) elektronický počítač. Toto sdělení je ospravedlněno jak Konrad Zuse' s 1941 stroje používalo electro-mechanický směny (ačkoli rozdíl vypadá poněkud vedlejší z pojmové perspektivy: vypínač je vypínač bez ohledu na to jak to je realizováno; dnes my používáme tranzistory; v budoucnosti my bychom mohli používat etc optiky). Protože elektronika pevného skupenství měla přesto být vynalezen, kolos používal elektronky, měl papír-nahrávat vstup a připustil nějaký programmability. To bylo postavené a použité dešifrovat německé válečné kódy. Deset sekundy-generace stroje kolosu byly stavěny (tam byl přinejmenším dvě varianty), ale podrobnosti jejich existence, design a použití byli chované tajemství dobře do sedmdesátých lét. Winston Churchill je říkán k osobně vydali objednávku jejich ničení do kusů ne větší než mužská ruka. Náležitý k tomuto kolos tajnosti nebyl zahrnut v mnoha minulostech práce na počítači. Tam je aktivní projekt stavět kopii jednoho z strojů kolosu.

Turing předválečná práce byla hlavní vliv na návrh moderního počítače a po válce on pokračoval k designu, stavět a programovat některé ty nejčasnější počítače u Národní fyzické laboratoře a u Univerzity Manchestera. Jeho 1936 papír zahrnoval reformulation Kurta Goedel má 1931 výsledků také jak druh čeho je nyní nazýván Turing strojem, čistě teoretické zařízení vynalezlo formovat ponětí o algoritmické popravě, nahrazovat Goedel je více těžkopádný univerzální jazyk založený na arithmetics. Moderní počítače jsou Turing-kompletní (tj. rovnocenná algoritmická prováděcí schopnost k univerzálnímu Turing stroji), kromě pro jejich konečnou paměť. Turing úplnost schopnost prahu oddělí univerzální počítače od jejich speciality-předchůdcové účelu. To je stejně dobře kritérium jako některý pro definovat “první počítač”, ale bohužel dokonce s tímto omezením je žádná jednoduchá odpověď, zatímco ke kterému počítač byl první. Babbage je analytický motor byl první návrh Turing-kompletní stroj, Konrad Zuse' s Z3 byl první Turing-dokončit obráběcí stroj (ale toto bylo neznámé pro Zuse a bylo dokázané jen v roce 1998 po jeho smrti), a elektronický ENIAC byl první dobývat Turing-kompletní počítač navržený a použitý jako takový. ABC stroj nebyl programovatelný, ačkoli kompletní počítač v moderním smyslu v nejvíce jiný respektuje. George Steibitz a spolupracovníci v Bell laboratořích v NY město produkovalo několik směny umístěný ' počítače v pozdní ' 30s a časný ' 40s, ale byl zaujatý většinou s problémy telefonního systémového řízení, ne práce na počítači. Jejich úsilí byla jasný předchůdce pro další electromechanical americký stroj, nicméně.

Harvard Mark já (oficiálně, automatická sekvence řídila kalkulačku) obecný účel electro-mechanický počítač stavěný s IBM financováním a s pomocí od nějakého IBM personálu pod směrem Harvard matematika Howard Aiken. Jeho design byl ovlivňován analytickým motorem. To používalo ukládací kola a otočné vypínače navíc k elektromagnetickým směnám, byl programovatelný děrnou děrnou páskou, a obsahoval několik kalkulaček pracovat souběžně. Pozdnější modely obsahovaly několik čtenářů děrné pásky a stroj mohl přepnout mezi čtenáři založenýma na podmínce. Přesto, toto docela nedělá stroji Turing-kompletní. Vývoj začínal v 1939 u IBM Endicott laboratoří; značka já jsem byl dojatý k Harvard univerzitě začít operaci v květnu 1944. Unlike Konrad Zuse' s 1941 programovatelného stroje to ještě používalo desetinný systém místo toho toho binárního.

Nás-stavěl ENIAC (elektronický numerický Integrator a počítač), první rozsáhlý univerzální elektronický počítač, veřejně potvrdil použití elektroniky pro rozsáhlou práci na počítači. Toto bylo rozhodující pro vývoj moderní práce na počítači, zpočátku protože obrovské rychlostní výhody, ale nakonec protože potenciálu pro miniaturizaci. Postavený pod vedením John Mauchly a J. Presper Eckert, to bylo 1,000 časů rychleji než jeho současníci. Pozoruhodně, dokonce ENIAC byl ještě desetina místo toho binární. To je, moderní stroje v mnohých směrech jsou pojmově podobnější k Konrad Zuse' s 1941 binárního programovatelného stroje než k ENIAC.

ENIAC má vývoj a stavba trvala od 1941 k plné operaci na konci 1945. Když jeho design byl navrhován, mnoho výzkumníků věřilo tomu tisíce jemných ventilů (ie, elektronky) by se spálil často dost že ENIAC byl by tak často dole pro opravy jak být neužitečný. To bylo, nicméně, schopný až 100,000 jednoduchých výpočtů sekunda po celé hodiny v době mezi poruchami ventilu. To bylo programovatelné, ne jediný rewiring jak původně navržený, ale pozdnější také s fixovaným vedením vykonávat soubor vložených programů ve funkční stolní paměti používat schéma pojmenoval podle John von Neumanna.

Do doby ENIAC byl úspěšně operační, plány EDVAC byly už na místě. Nahlédnutí od zážitku s ENIAC vedla k EDVAC designu, který měl bezkonkurenční vliv v úvodním stádiu revoluce počítače. Projektová skupina byla vedena tím, že von Neumanna.

Základy EDVAC designu přišly být známý jako von Neumann architektura: programy jsou uloženy ve stejné paměti ' prostor ' jako data, ačkoli tato možnost byla už zmínil se o v Konrad Zuse' s 1936 přihlášky patentu (Z23139/GMD Nr. 005/021). Unlike ENIAC, který používal paralelní zpracovávání, to používalo jedinou zpracovací jednotku. Tento design byl jednodušší a byl první být uskutečněn v každém následovat vlnu miniaturizace a zvýšenou spolehlivost. Někteří si prohlížejí EDVAC design jako “předvečer” od kterého téměř všechny počítače proudu odvodí jejich architekturu.

První obsluhování von Neumann stroje bylo Manchester “dítě”, postavený u Univerzity Manchestera v roce 1948; to bylo následováno v 1949 Manchester se otiskuje já počítač, který sloužil jako kompletní systém používat Williams trubku pro paměť, a také představil indexové registry. Tento stroj univerzity se stal prototypem pro značku Ferrantiho já, svět je první komerčně dostupný počítač kromě pro Konrad Zuse' s Z4 který byl pronajat k ETH Zürich v roce 1950 (někteří také poukážou na to Leo já byl počítač, který byl užitý na svět je první pravidelný režim kancelářská počítačová práce v listopadu 1951). První značka Ferrantiho já stroj byl dodán univerzitě v únoru, 1951 a přinejmenším devět jiní byli prodáváni mezitím 1951 a 1957.

Pozdnější v roce 1951, UNIVAC já (univerzální automatický počítač), doručoval do USA úřad sčítání lidu, byl první počítač reklamy přitahovat americkou pozornost veřejnosti. Ačkoli vyráběl Remington Rand, stroj často byl mylně odkazoval se na jak “IBM UNIVAC”. Remington Rand nakonec prodával 46 strojů u více než $1 milión každý. UNIVAC byl první ' hmota produkovala ' počítač; všichni předchůdcové byli ' jednorázová záležitost ' jednotky. To používalo 5,200 elektronek a konzumovalo 125 kW síly. To používalo rtuťové zpožďovací vedení schopné uložení 1,000 slov 11 desítkových číslic plus znamení (72-kousl slova) pro paměť. Unlike časnější stroje to nepoužívalo děrný štítek systém ale kov nahrávají vstup.

Druhá generace 1947-1960

Příští hlavní krok v minulosti práce na počítači byl vynález tranzistoru v 1947. Toto nahradilo křehký a pohánět hladové ventily s hodně menší a spolehlivější komponenty. Transistorised počítače jsou normálně odkazoval se na jak ' druhá generace ' a vládl pozdní padesátá léta a brzy šedesátá léta. Přes tranzistory používání a tištěné obvody tyto počítače byly ještě velké a primárně používaly univerzitami, vlády, a velké společnosti. Například elektronka umístěný IBM 650 1954 vážil přes 900 kg, oddaný napájecí zdroj vážil asi 1350 kg a oba byli zadrženi oddělené skříňky hrubě 1.5 metry 0.9 metry 1.8 metry. To stálo $500,000 nebo mohl být najímán za $3,500 měsíc. Nicméně bubnová paměť byla původně jen 2000 10-slova číslice, limitace, která nutila tajemné programování, dovolit citlivou práci na počítači. Tento druh limitace hardwaru měl ovládat programování po celá desetiletí afterward, až do evoluce programovacího modelu který byl více soucitný s vývojem software, některé dekády pozdnější.

V 1955, Maurice Wilkes vynalezl microprogramming, nyní téměř všeobecně použitý v realizaci CPUčka designy. CPUčko instrukční sada je definována druhem programování.

V 1956, IBM prodával jeho první magnetický disk systém, RAMAC (náhodná přístupová metoda účetnictví a kontroly). To používalo 50 24-palcové kovové disky, s 100 stopami na stranu. To mohlo ukládat 5 megabajtů dat a stát $10,000 na megabajt.

První vysokoúrovňový generál účel programovací jazyk, FORTRAN, byl také bytí vyvinuté u IBM kolem tentokrát.

V 1959 IBM dopravil tranzistor-umístěný IBM 1401 sálový počítač, který používal děrné štítky. To se ukázalo jako populární obecný účelový počítač a 12,000 byl poslán, dělat to nejúspěšnější stroj v historii počítače. To používalo magnetické jádro vzpomínka na 4000 charakterů (později rozšířený k 16,000 charakterům). Mnohé stránky jeho designu byly založené na touze nahradit stroje děrného štítku, které byly v širokém používání od dvacátých lét přes časné 70s.

V 1960 IBM dopravil tranzistor-umístěný IBM 1620 sálový počítač, původně s jedinou děrnou děrnou páskou, ale brzy aktualizovaný k děrným štítkům. To se ukázalo jako populární vědecký počítač a asi 2,000 byl poslán. To používalo magnetickou jádrovou vzpomínku na až 60,000 desítkových číslic.

Také v roce 1960, DEC zahajoval PDP-1 jejich první stroj určený použití technickým osazenstvem v laboratořích a pro výzkum.

V 1964 IBM oznámil S/360 série, který byl první rodina počítačů, které mohly provozovat stejný software u odlišných kombinací rychlosti, kapacity a ceny. To také propagovalo komerční použití mikroprogramů a prodlouženou instrukční sadu navrhnutou pro zpracování mnoho druhů dat, ne jen aritmetický. Navíc, to sjednotilo IBM produktovou řadu, který předchozí k tomu čas zahrnoval oba “komerční” produktová řada a oddělit “vědeckou” linku. Software poskytovaný se systémem/360 také zahrnoval nejdůležitější pokroky, včetně komerčně dostupného multi-programovací, nové programovací jazyky, a nezávislost programů od vstupně-výstupních zařízení. Přes 14,000 systému/360 systémy byly poslány 1968.

Také v roce 1964, DEC zahajoval PDP-8 mnohem menší stroj určený použití technickým osazenstvem v laboratořích a pro výzkum.

Třetí generace a za, pošta-1958

Hlavní článek: Minulost počítačového hardwaru (šedesátá léta-dar)

Exploze v použití počítačů začala ' třetí generace ' počítače. Tito spoléhali se na Jack St. Claire Kilby' s a Robert Noyce' s nezávislý vynález integrovaného obvodu (nebo mikročip), který později vedl k Tedovi Hoffovi' s vynález mikroprocesoru, u Intel.

Minulost počítačového hardwaru v komunistických zemích byl kousek různý.

Viz též

• Počítačová časová osa
• Minulost operačních systémů
• Minulost internetu
• Minulost grafického uživatelského rozhraní
• Časová osa programovacího jazyka
• Počítače v beletrii

• Stephen Whiteovo vynikající počítačové historické místo (nad článkem je jeho upravená verze práce, použitý se svolením)
• Yahoo počítače a historie
• Paul Pierceova počítačová sbírka
• IEEE počítač časová osa historie
• Konrad Zuse, vynálezce prvního pracovního programovatelného digitálního počítače
• Popis Manchester značky já, 50. výroční internetové místo u univerzity Manchestera
• Moore učí přednášky a vedení Britů ve vloženém programu vývoj počítače (1946 - 1953), článek od virtuální Travelog
• Logaritmická časová osa největších průlomů od startu počítačové éry v 1623