Historia komputerów


W 1937 roku 27-letni wówczas Konrad Zuse wpadł na podwówczas fantastyczny pomysł zbudowania mechanicznej maszyny liczącej, pracującej według określonego programu (ciągu zadań). Próbował zainteresować swoimi ideami kilku producentów, lecz na ogół otrzymywał odpowiedzi w rodzaju: "w zakresie maszyn liczących praktycznie osiagnięto już kres możliwości...". A jednak rok później w jego mieszkaniu w Berlinie zadziałała maszyna Z1 - był to pierwszy na świecie komputer, działający na zasadzie czysto mechanicznej. Był on jednak maszyną bardzo nowoczesną, gdyż wykorzystywał system dwójkowy - późniejsze maszyny, np. ENIAC, pracowały w systemie dziesiętnym...

Maszyna Z1 nie znalazła większego uznania w ówczesnych Niemczech. Jednak dwa lata później na zamówienie ministerstwa lotnictwa Konrad Zuse buduje następną maszynę - Z3. Jest to urządzenie pracujące na przekaźnikach telefonicznych. Jednostka centralna ma ich 600, pamięć - 2000. Pojemność pamięci wynosiła 64 liczby po 22 pozycje dwójkowe każda.
Nośnikiem ciągu zadań (czyli programu) była odpowiednio perforowana taśma filmowa. Możliwości programowania były nieco ograniczone przez brak możliwości realizowania rozgałęzień algorytmów (czyli kroków decyzyjnych). Szybkość pracy wynosiła 15 do 20 prostych operacji arytmetycznych na sekundę. Mnożenie wymagało około 5 sekund.

Pierwsza elektromechaniczna maszyna licząca powstała w latach 1939-1944 w USA.
Był to MARK 1 - również zbudowany przy użyciu przekaźników. Parametry były porównywalne z Z3.

Maszyny liczące oparte na elementach elektronicznych zaliczamy do tzw. maszyn zerowej generacji. Były one oczywiście dość wolne, co wynikało z ograniczonej szybkości działania przekaźników. Następny etap historii komputerów dyktują już aktywne elementy elektroniczne. Prześledźmy to w skróconym przeglądzie chronologicznym:

1946 - w USA po trzech latach pracy na Uniwersytecie Pensylwania J.P. Eckert i J.W. Mauchly uruchamiają pierwszą maszynę liczącą wykorzystującą lampy elektronowe - była to pierwsza maszyna pierwszej generacji. Jest to słynny ENIAC, zajmujący powierzchnię 15 x 10 m, pobierający energię 174 kW. W jego niezwykle prądożernym wnętrzu kryje się 17 468 lamp elektronowych, 1500 przekaźników, 70 000 oporników i 10 000 kondensatorów. Liczby przedstawione były w kodzie dziesiętnym,
do 10 cyfr. Szybkość pracy była już znacznie większa od maszyn zerowej generacji - przy częstotliwości zegarowej 100 kHz czas dodawania wynosił 0,2 ms,
mnożenie trwało 2,8 ms.
ENIAC nie mógł zbyt długo pracować bez przerwy - przeszkodą była bardzo duża moc potrzebna na ogrzanie lamp. Okazało się jednak, że niezawodność tego energochłonnego kolosa była niezła - na tydzień wymieniano 2-3 lampy!
W ENIACu nie zastosowano żadnych nowych metod obliczeniowych, działania wykonywane były równolegle, na cyfrach dziesiętnych. Nawiasem mówiąc przeszło dwadzieścia lat później odkryto, że ENIAC właściwie nie był pierwszą tego typu
maszyna opracowana w USA.
Otóż w roku 1942 John Atnasoff opracował maszynę liczącą oparta na lampach - szczegóły jej budowy były znane Mauchly'emu. Nie pozostało to oczywiście bez wpływu na strukturę ENIACa.

1947 - 23 XII 1947 okazał się być przełomowym dniem w historii maszyn liczących - John Bardeen, Walter Brattain i William Shockley opracowują pierwszy tranzystor.
Pierwsze egzemplarze komercyjne pojawiły się jednak dopiero cztery lata później (1952).

1948 - Ten rok obfitował w wiele komputerowych nowości. John von Neumann proponuje architekturę komputerów stosowaną praktycznie do dnia dzisiejszego.
Polega ona na umieszczeniu programu i danych w jednej pamięci jako identycznie reprezentowanych struktur.
W roku 1948 na rynek komputerowy wchodzi IBM. Zaczyna z maszyną SSEC (12 500 lamp, 21 400 przekaźników) produkowaną jedynie w pojedynczych egzemplarzach,
a nieco później zaskakuje świat maszyną Model 604, zawierającą tylko 1400 lamp! Komputer ten (a w zasadzie "dziurkokartkowy kalkulator") jest relatywnie wolny,
długość programu jest ograniczona do 70 kroków (podobnie do wcześniejszych modeli kalkulatorów programowanych). Początkowo prognozowano zapotrzebowanie na tę maszynę na 75 sztuk - docelowo zainstalowano ponad 5600 urządzeń! Jeszcze w roku 1975 w uzyciu było ponad 400 maszyn tego typu.

1951 - Po trzech latach pracy Eckert i Mauchly, konstruktorzy ENIAC'a, opracowują pierwszą seryjnie produkowaną maszynę liczącą (poprzednie były wykonywane jedynie na zamówienie): UNIVAC 1, zawierającą 5 600 lamp, 18 000 diod i tylko 300 przekaźników. Pamięć oparta na liniach opóźniających wykorzystujących rtęć, ma pojemność 100 słów przy czasie dostępu 400 ns. System liczenia mieszany: binarno-dziesiętny. Częstotliwość zegarowa - 2,25 MHz, czas dodawania - 120 ns, mnożenia 1,8 ms. Pierwszy zainstalowany komputer działał nieprzerwanie przez ponad 12 lat. Łącznie zainstalowano 75 systemów UNIVAC 1.
1952 - IBM wypuszcza bardzo szybki komputer IBM 701 - czas mnożenia 0,4 ms!

1953 - Pierwsza pamięć na rdzeniach ferrytowych. Jest to znaczący krok naprzód.

1954 - Pierwsza praca nad językami wyższego rzędu. Ziller i Backus opracowują język FORTRAN (PORmula TRANslator), przeznaczony przede wszystkim do obliczeń matematycznych.

1955 - Pierwszy rok komputerów drugiej generacji, wykorzystujących tranzystory. Nowy komputer, wyprodukowany w Bell Telephone Labs, wykorzystywała ok. 800 tranzystorów i 11 000 diod germanowych. Pobierana moc - ok. 100 W - wielokrotnie mniej, niż w starszych konstrukcjach lampowych.

1956 - IBM 305 - pierwszy komputer z pamięcią magnetyczną. Można ją było wypożyczać za jedyne 3200$ miesięcznie. Pojemność - 10M (10 pozycyjnych liczb).

1958 - W laboratoriach Texas Instruments Jack Kilby opracowuje pierszy układ scalony.

1959 - Faiechild i Texas Instruments wypuszczają pierwsze układy scalone.
Powstaje COBOL (COmmnon Business Oriented Language).

1961 - T.I. wypuszcza dla potrzeb armii pierwszy komputer oparty na układach scalonych. Ma on już pamięć półprzewodnikową o pojemności kilkuset bitów.
W roku 1957 na świecie było już ok. 1300 komputerów. W 1961 już 7300. Główni producenci to IBM i Sperry. W 1963 roku na świecie jest już 16 500 komputerów.

1968 - Powstaje firma Intel - zakłada ją kilku byłych pracowników Faiechilda.

1974 - Firma Intel wypuszcza pierwszy "prawdziwy" mikroprocesor 8080.

1977 - Firma Commodore wypuszcza komputer osobisty PET (Personal Electronic Transactor). Jednocześnie Steve Wozniak i Stephen Jobs tworzą firmę Apple. Rozpoczyna się era coraz mniejszych komputerów o coraz większych możliwościach.

1981 - Firma IBM przedstawia model PC...

1989 - Microsoft Windows 3.0

1991 - Microsoft Windows 3.1, MS DOS 5.0

1992 - Microsoft Windows for Workgroups 3.11

1993 - Marzec - Intel Pentium

1994 - Wrzesień - NexGen Nx586

1995 - Lipiec - Cyrix 5x86, Sierpień - Microsoft Windows 95, Listopad - Cyrix 6x86

1996 - Marzec - AMD-K5, Sierpień - Microsoft Windows 95 OSR2

1997
Styczeń - Intel Pentium MMX
Luty - Cyrix MediaGX
Kwiecień - AMD-K6
Maj - Cyrix 6x86MX
Intel Pentium II