Druhá generace počítačů

2426
Charles McCarthy
Druhá generace počítačů

Co je druhá generace počítačů?

The druhá generace počítačů označuje evoluční fázi technologie, která byla používána v období mezi lety 1956 a 1963. V této fázi nahradily vakuové trubice tranzistory, což znamenalo začátek této generace počítačů..

Tato generace začala klepat na dveře s postupujícím vývojem a v polovině 50. let se zintenzivnil obchodní zájem o výpočetní techniku. Tímto způsobem byla zavedena druhá generace výpočetní techniky, založená nikoli na elektronkách, ale na tranzistorech..

Počítač UNIVAC 1232

V roce 1956 začaly počítače místo elektronek používat jako součástky elektronického zpracování tranzistory, čímž zahájily dynamiku počítačů druhé generace..

Tranzistor měl mnohem menší rozměry než elektronka. Jak se zmenšovala velikost elektronických součástek, přecházejících z vakuové trubice do tranzistoru, zmenšila se také velikost počítačů a byla mnohem menší než u předchozích počítačů.

Průlom pro podnikání

IBM 604. Zdroj: Ryan Somma [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)] přes Wikimedia Commons)

Vakuová trubice byla mnohem horší než tranzistor. Díky této náhradě byly počítače spolehlivější, menší a rychlejší než jejich předchůdci. Snížila se nejen velikost počítače, ale také rychlost spotřeby energie. Na druhou stranu vyšší účinnost a spolehlivost.

Kromě použití tranzistorů, které je zmenšily, měla tato generace počítačů také externí součásti, jako jsou tiskárny a diskety. Kromě toho měli další prvky, jako jsou operační systémy a programy.

Počítače druhé generace se tak začaly objevovat v nové oblasti podnikání na počátku 60. let. Tyto počítače mohly být použity k tisku nákupních faktur, provádění návrhů produktů, výpočtu mezd atd..

Proto nepřekvapilo, že téměř všechny velké obchodní společnosti v roce 1965 používaly ke zpracování svých finančních informací počítače..

Původ a historie druhé generace

Počítač / počítač z padesátých let 20. století. USA.

Příchod tranzistoru

Tranzistor byl vynalezen v roce 1947. Provedl stejnou základní práci jako elektronka, fungoval jako elektronický spínač, který mohl být zapnut nebo vypnut..

Ve srovnání s elektronkami však měly tranzistory mnoho výhod: byly menší, měly vyšší provozní rychlost a potřebovaly méně energie, takže vydávaly méně tepla. Neměli žádná vlákna a nevyžadovali nadměrné chlazení.

Zpočátku byly jediné dostupné tranzistory germania. Problémy se spolehlivostí těchto časných tranzistorů vznikly, protože průměrná doba mezi poruchami byla asi 90 minut. To se zlepšilo poté, co byly k dispozici spolehlivější bipolární tranzistory..

Koncem padesátých let již vyměnili elektronky v počítačích.

Lepší počítače

S využitím tranzistorů by počítače mohly v hustém prostoru pojmout až desítky tisíc binárních logických obvodů..

První tranzistorový počítač byl vyroben na univerzitě v Manchesteru a byl funkční v roce 1953. Druhá verze zde byla dokončena v roce 1955. Pozdější stroje používaly asi 200 tranzistorů..

Tyto stroje byly menší, spolehlivější a rychlejší než stroje první generace. Vzali však několik skříněk a byly tak drahé, že si je mohly dovolit jen velké korporace..

Lepší programovací jazyky

V roce 1950 byl vyvinut montážní jazyk, známý jako první jazyk, který měl příkazy podobné angličtině.

Kód mohl číst a zapisovat programátor. Aby mohl běžet na počítači, musel být převeden do strojově čitelného formátu pomocí procesu zvaného shromáždění..

Charakteristika druhé generace počítačů

IBM 1620

Hlavním rysem bylo použití obvodové technologie, která pro konstrukci základních logických obvodů používala místo vakuových trubic tranzistory..

Přestože tranzistor představoval oproti vakuové trubici velké zlepšení, tyto počítače se stále spoléhaly na děrovací karty pro vstup instrukcí, výtisky pro výstup dat a stále generovaly určité množství tepla..

Využití energie

Elektrická energie potřebná k provozu počítačů byla nižší. Bylo generováno teplo, i když o něco méně, takže byla stále nutná klimatizace.

Velikost počítačů

Fyzická velikost počítače druhé generace byla mnohem menší než u předchozích počítačů.

Rychlost

Rychlost zpracování byla vylepšena pětkrát. Bylo měřeno v mikrosekundách.

Úložný prostor

- Je přijat vývoj magnetického jádra, takže kapacita hlavní paměti byla větší než u první generace počítačů.

- Zvyšuje se kapacita úložiště a využití počítače.

- K dispozici je podpora externího úložiště ve formě magnetických pásek a magnetických disků..

Používání softwaru

- Pro programování mohly počítače dokonce používat jazyky na vysoké úrovni, aby nahradily složitý a těžko srozumitelný strojový jazyk.

- Procesy prováděné počítači s operačními systémy se zrychlují a dosahují milionů operací za sekundu.

- Počítače nebyly zaměřeny pouze na technické aplikace, ale také na obchodní aplikace.

- Představen montážní jazyk a software operačního systému.

Hardware

Konzole operátora IBM 701. Zdroj: Dan / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Tyto počítače byly technologicky revoluční. Protože však byly sestaveny ručně, byly stále tak drahé, že si je mohly dovolit jen velké organizace..

Hardware druhé generace pomohl společnostem snížit náklady na vedení a zpracování záznamů, ale systémy byly velmi nákladné na nákup nebo pronájem, obtížně programovatelné a pracovně náročné na provoz, přinejmenším podle dnešních standardů..

Vzhledem k těmto nákladům si jejich instalaci mohla dovolit pouze oddělení zpracování dat velkých korporací a vládních organizací..

Tranzistory

Stejně jako elektronky jsou tranzistory elektronické spínače nebo brány, které se používají k zesílení nebo řízení proudu nebo k zapnutí a vypnutí elektrických signálů. Nazývají se polovodiče, protože obsahují prvky, které se nacházejí mezi vodiči a izolátory..

Tranzistory jsou stavebními kameny jakéhokoli mikročipu. Jsou také spolehlivější a energeticky účinnější a také jsou schopny vést elektřinu lépe a rychleji..

Tranzistor měl mnohem lepší výkon díky své malé velikosti a nižší spotřebě energie a menší produkci tepla..

Tranzistor přenáší elektrické signály přes rezistor. Ve srovnání s elektronkami to bylo vysoce spolehlivé.

Další zařízení

V této generaci se začaly používat klávesnice a videomonitory. První stylus byl použit jako vstupní zařízení pro kreslení na obrazovce monitoru. Na druhou stranu se začala používat vysokorychlostní tiskárna.

Použití magnetických disků a pásek bylo zavedeno jako sekundární paměť pro trvalé ukládání dat, která nahradila karty v počítači..

software

TRADIC (TRAnsistor DIgital Computer nebo TRansistorized Airborne DIgital Computer). Zdroj: Roger Dudley, IMLS Digital Collections & Content [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)] přes Wikimedia Commons)

Montážní jazyk

Počítače druhé generace se přesunuly ze strojového jazyka do montážních jazyků, což programátorům umožnilo popsat pokyny slovy. Programování krátkých kódů nahradilo dlouhé a obtížné binární kódy.

Jazyk sestavení se mnohem snáze používal ve srovnání s jazykem stroje, protože programátor si nemusel být vědom zapamatování provedených operací.

Jazyky na vysoké úrovni

Tato generace znamenala běžné používání jazyků vyšší úrovně. Pro tvorbu softwaru byly vyvinuty jazyky vysoké úrovně, které usnadňují programování a konfiguraci počítačů.

Tyto stroje druhé generace byly programovány v jazycích jako COBOL a FORTRAN, které se používají pro širokou škálu komerčních a vědeckých úkolů..

Jazyk FORTRAN byl používán pro vědecké účely a jazyk COBOL pro komerční účely. Došlo také k vylepšení systémového softwaru.

Program uložený v počítači druhé generace navíc poskytoval velkou flexibilitu, aby se zvýšil výkon těchto počítačů..

Téměř každý počítač měl svůj vlastní jedinečný operační systém, programovací jazyk a aplikační software.

Kromě vývoje softwaru operačního systému se na police dostaly také další komerční aplikace..

Jazyk řízení procesu

Nejdůležitější změnu v provozu počítačů provedl dávkový systém a samostatnost, kterou dal počítači, na úkor přímé uživatelské kontroly.

To vedlo k vývoji jazyka řízení procesu, který poskytoval účinný prostředek k řízení osudu úkolu prováděného počítačem bez vstupu uživatele..

Vynálezy a jejich autoři

Tranzistor

William Shockley,

Pod vedením Williama Shockleyho, Johna Bardeena a Waltera Brattaina byl první tranzistor vynalezen v Bell Telephone Laboratories koncem 40. let 20. století. Za tento vynález mohli v roce 1956 získat Nobelovu cenu za fyziku..

Tranzistor se ukázal jako životaschopná alternativa k elektronové trubici. Jeho malá velikost, nízká tvorba tepla, vysoká spolehlivost a nízká spotřeba energie umožnily průlom v miniaturizaci složitých obvodů..

Jednalo se o zařízení složené z polovodičového materiálu, které se používalo ke zvýšení výkonu příchozích signálů zachováním tvaru původního signálu, otevřením nebo uzavřením obvodu.

Stala se základní součástí všech digitálních obvodů, včetně počítačů. Mikroprocesory v současné době obsahují desítky milionů tranzistorů minimální velikosti.

Paměť magnetického jádra

Kromě tranzistoru byla dalším vynálezem, který ovlivnil vývoj počítačů druhé generace, paměť magnetického jádra..

Jako primární paměť byla použita paměť s magnetickým jádrem. RAM vzrostla ze 4K na 32 kB, což umožnilo počítači pojmout více dat a pokynů.

Jazyky na vysoké úrovni

FORTRAN

Jeho vytvoření vedl John Backus pro IBM v roce 1957. Je považován za nejstarší programovací jazyk na vysoké úrovni.

COBOL

Je to druhý nejstarší programovací jazyk na vysoké úrovni. Vytvořeno v roce 1961. Obzvláště populární pro obchodní aplikace běžící na velkých počítačích. Byl to nejpoužívanější programovací jazyk na světě

Počítače druhé generace

UNIVAC LARC

UNIVAC LARC, (Livermore Advanced Research Computer)

Tento superpočítač byl vyvinut společností Sperry-Rand v roce 1960 pro atomový výzkum, takže dokázal zpracovat velké množství dat.

Tento výpočetní stroj však byl příliš drahý a měl sklon být příliš složitý na velikost společnosti, takže nebyl populární. Byly nainstalovány pouze dva LARC.

PDP

Jmenuje se počítač vyrobený společností DEC (Digital Equipment Corporation), kterou založili Ken Olsen, Stan Olsen a Harlan Anderson.

V roce 1959 byl předveden PDP-1. O čtyři roky později začala společnost DEC prodávat PDP-5 a poté PDP-8 v roce 1964..

PDP-8, což byl minipočítač, byl užitečný pro zpracování těchto dat a na trhu byl docela úspěšný..

IBM 1401

Tento počítač, který byl veřejnosti představen v roce 1965, byl nejpoužívanějším počítačem druhé generace v tomto odvětví. Zachytil prakticky třetinu světového trhu. IBM instalovala mezi lety 1960 a 1964 více než 10 1401.

IBM 1401 neměl operační systém. Místo toho k vytvoření programů použil speciální jazyk zvaný symbolický programovací systém..

Kromě IBM 1401 byly dalšími počítači vyráběnými společností IBM také počítače druhé generace, například IBM 700, 7070, 7080, 1400 a 1600..

UNIVAC III

Kromě nahrazení komponent vakuové trubice tranzistory byl Univac III také navržen tak, aby byl kompatibilní s různými datovými formáty..

To však mělo vliv na velikost slova a instrukční sadu, které byly odlišné, takže všechny programy musely být přepsány.

Ve výsledku místo zvýšení prodejů UNIVACu mnoho zákazníků upřednostnilo změnu dodavatele..

Výhody a nevýhody

Moduly vakuové trubice IBM 604. Zdroj: Ryan Somma [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)] prostřednictvím Wikimedia Commons)

Výhoda

- Byly to nejrychlejší výpočetní zařízení své doby.

- Místo jazyka stroje byl použit montážní jazyk. Proto bylo snazší programovat je díky použití tohoto jazyka.

- K provádění operací potřebovali mnohem méně energie a neprodukovali mnoho tepla. Proto jim nebylo tak horko.

- Tranzistory zmenšily velikost elektronických součástek.

- Počítače byly menší a měly lepší přenositelnost ve srovnání s počítači první generace.

- Používali rychlejší periferní zařízení, jako jsou páskové jednotky, magnetické disky, tiskárny atd..

- Počítače druhé generace byly spolehlivější. Navíc měli lepší přesnost ve výpočtech.

- Měly nižší náklady.

- Měli lepší rychlost. Mohli vypočítat data v mikrosekundách.

- Měli širší komerční využití.

Nevýhody

- Počítače byly použity pouze ke konkrétním účelům.

- Stále byl zapotřebí chladicí systém. Počítače musely být umístěny na klimatizovaných místech.

- Rovněž byla nutná neustálá údržba.

- Velká komerční produkce byla obtížná.

- Děrované karty se stále používaly k zadávání pokynů a dat.

- Byly stále drahé a nebyly všestranné.

Reference

  1. Benjamin Musungu (2018). Generace počítačů od roku 1940 do současnosti. Kenyaplex. Převzato z: kenyaplex.com.
  2. Encyklopedie (2019. Generace, počítače. Převzato z: encyclopedia.com.
  3. Wikieducator (2019). Historie vývoje a generování počítačů. Převzato z: wikieducator.org.
  4. Prerana Jain (2018). Generace počítačů. Zahrnout nápovědu. Převzato z: includehelp.com.
  5. Kullabs (2019). Generace počítače a jejich funkce. Převzato z: kullabs.com.
  6. Byte-Notes (2019). Pět generací počítačů. Převzato z: byte-notes.com.
  7. Alfred Amuno (2019). Počítačová historie: Klasifikace generací počítačů. Turbo budoucnost. Převzato z: turbofuture.com.
  8. Stephen Noe (2019). 5 Generace počítače. Stella Maris College. Převzato z: stellamariscollege.org.

Zatím žádné komentáře