Odlomak

Razvoj racunara

Za praktične početke razvoja električnih računara uzimaju se tridesete i četrdesete godine XX veka. Prvi veliki korak u razvoju ovih mašina načinio je nemački student tehnike Konrad Zuse koje je tokom tridesetih godina napravio niz automatskih računskih mašina zasnovanih na tehnologiji elektromagnetnih releja. Njegove mašine su uništene u bombardovanjima tokom II svetskog rata, tako da one nisu uticale na dalji razvoj u ovoj oblasti. Ipak, Zuse je jedan od pionira na ovom polju.
Nešto kasnije su Džon Atanasov (John Atanasoff) sa Ajova Stejt Koledža i Džordž Stibic (George Stibbitz) iz Belovih Laboratorija projektovali kalkulatore. Atanasovljeva mašina je bila jako napredna za ono vreme. Koristila je binarnu aritmetiku i imala kondenzatore kao memorijske elemente koji su se povremeno osvežavali radi sprečavanja curenja naelektrisanja. Savremeni dinamički RAM čipovi upravo rade na ovom principu. Međutim, ova mašina nikada nije proradila zbog neodgovarajuće tehnologije ondašnjeg doba. Stibizov računar je bio primitivniji od Atanasovljevog, ali je proradio. Rad ove mašine je javno demonstriran 1940. godine na konferenciji u Darmut Koledžu. U publici je bio i Džon Mokli (John Mauckley), tada anonimni profesor fizike na Pensilvanijskom Univerzitetu.
Dok su Zuse, Stibic i Atanasov projektovali automatske kalkulatore, jedan mladić po imenu Hauard Ejken (Howard Aiken) se mučio ručno vršeći složena numerička izračunavanja tokom svog rada na doktorskoj disertaciji na Harvardu. Pošto je odbranio disertaciju shvatio je važnost mogućnosti računanja pomoću mašina. Otišao je u biblioteku i tamo otkrio Bebidžov rad. Odlučio je da napravi mašinu opšte namene na bazi releja umesto mehaničkih zupčanika zbog kojih Bebidž i nije uspeo. Njegova prva mašina, Mark I, završena je 1944. godine na Harvardu. Imala je 72 reči memorije od po 23 decimalne cifre, i ciklus instrukcije od 6 sekundi. Za ulaz i izlaz su korišćene bušene papirne trake. U vreme kada je Ejken dovršio sledeću mašinu Mark II, elektromagnetni releji bili su prevaziđeni. Počela je era elektronike i era elektronskih digitalnih računara.

 

 

Prva generacija (1945-1955)

Motiv za ubrzani rad na elektronskim računarima bio je II svetski rat. Tokom jednog dela rata nemačke podmornice su pravile pustoš među britanskim brodovima. Komande i podaci o kretanju savezničkih brodova bili su slati iz Berlina putem radio veze. Naravno da su Britanci mogli da prisluškuju te radio poruke, ali je problem bio što su one bile šifrovane pomoću uređaja koji se zvao ENIGMA. Ali, da bi se vršilo dešifrovanje, potrebno je bilo vršiti veliki broj izračunavanja, a sve je to moralo da bude obavljeno vrlo brzo pošto se radio poruka uhvati. Britanska vlada je oformila tajnu laboratoriju gde je napravljen elektronski računar nazvan COLOSSUS. COLOSUSS predstavlja slepo crevo, obzirom da nije uticao na razvoj drugih elektronskih računara. Ipak, bio je to prvi elektronski računar.
Već pomenuti Mokli, koji je bio upoznat sa radom Atanasova i Stibica, znao je za potrebu armije zam mehaničkim kalkulatorom, ali je predložio izradu elektronskog računara. Predlog je prihvaćen 1943. godine, i Mokli i njegov postdiplomac Ekert (J. Presper Eckert) su počeli da rade na elektronskom računaru koga su nazvali ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Ova mašina se sastojala od 18000 vakuumskih cevi i 1500 releja. ENIAC je bio težak 30 tona i zauzimao je veličinu odbojkaškog igrališta. Snaga mašine bila je 140kW.
Posle tog istorijskog trenutka mnogi drugi istraživači se se dali na posao proizvodnje elektronskih računara. Prvi naredni računar koji je proradio 1949. godine bio je EDSAC izgrađen na Univerzitetu Kembridž u Velikoj Britaniji. Njegov autor bio je Moris Vilks (Maurice Wilkes), a ovaj računar vredi pomenuti jer je to bio prvi računar sa zapamćenim programom. Sledili su JOHNIAC napravljen u firmi Rand Corporation, ILLIAC napravljen na Univerzitetu u Ilinoisu, MANIAC iz Los Alamos Laboratory i WEIZAC sa Vajcmanovog instituta u Izraelu.
U međuvremenu, jedan od učesnika ENIAC projekta, Džon fon Nojman (John von Neumann) je otišao na Prinstonov Institut za napredne studije da bi radio na sopstvenoj verziji EDVAC-a, koju je nazvao IAS mašina. IAS mašina koju je fon Nojman izradio u saradnji sa Hermanom Goldštajnom (Herman Goldstine), imala je ogroman uticaj na dalji razvoj računara.
Dok se sve to dešavalo, IBM je bio mala kompanija koja je proizvodila bušače kartica i mašine za mehaničko sortiranje kartica (oni su i počeli sa proizvodnjom mehaničkih pisaćih mašina i druge mehaničke kancelarijske opreme, pa otuda i ime kompanije – International Business Machines). Iako je IBM finansirao jedan deo projekta Hauarda Ejkena, oni nisu bili naročito zainteresovani za proizvodnju računara sve dok nisu 1953. godine proizveli računar 701.

 

 

Druga generacija (1955-1965)

Godina 1948. donosi taj revolucionarni pomak. Naime, te godine su trojica stručnjaka, koji su radili za Bell Laboratories, Bardin (John Bardeen), Bretejn (Walter Brattain) i Šokli (William Shockley) izumeli tranzistor, za štasu 1956. godine dobili Nobelovu nagradu za fiziku. Prvi tranzistorizovan računar napravljen je u Linkolnovoj laboratoriji na MIT-u. To je bila 16-bitna mašina poput Whirlwind I. Nazvan je TX-0 (Transistorized eXperimental computer 0) a namenjen je bio samo kao uređaj za testiranje jače mašine TX-2. TX-2 nije predstavljao bogznašta. PDP-1 se konačno pojavio 1961. godine i imao je 4k 18-bitnih reči i ciklus instrukcije od 5µs. Ove performanse su bile upola slabije od IBM 7090, tranzistorizovanog naslednika mašine IBM 709 i najbržeg računara na svetu toga doba. Nekoliko godina kasnije DEC je izbacio na tržište PDP-8 koji je bio 12-bitna mašina ali je koštala svega 16,000$. Glavna novina kod ovog računara bila je jedinstvena magistrala nazvana omnibus. U međuvremenu, kao što je već pomenuto, IBM je, sa pojavom tranzistora, napravio mašinu IBM 7090, a kasnije i 7094. 7094 je imao ciklus instrukcije od 2µs i 32k 36-bitnih reči memorije sagrađene od magnetnih jezgara.

 

 

Treća generacija (1965-1980)

Godine 1971. dolazi do proizvodnje integrisanih kola velikog stepena integrisanosti (LSI – Large Scale of Integration) sa više stotina tranzistora na jednom čipu. Zahvaljujući ovim pronalscima, računari su postajali manji, brži, pouzdaniji i jeftiniji. Do 1964. godine IBM je bio vodeća kompanija za proizvodnju računara.
IBM uveo je jedan tip računara IBM System/360, zasnovan na integrisanim kolima, koji je bio projektovan i za naučnu i za poslovnu primenu. System/360 je sadržao mnogo inovacija. To je bila familija mašina sa istim asemblerskim jezikom sve većeg kapaciteta i moći. Ovu ideju su ubrzo prihvatili i ostali proizvođači računara.
Sledeća bitna karakteristika ovog računara bio je, za to vreme, ogroman adresni prostor od 224 bajtova, odnosno 16MB. Obzirom na cenu meorijskih čipova toga vremena, ovaj kapacitet je praktično značio beskonačnu veličinu. Na žalost, seriju 360 sledile su serija 370, serija 4300, serija 3080 i serija 3090, sve sa istom arhitekturom. No, već sredinom osamdesetih godina, ograničenje od 16MB je postalo problem, pa je IBM morao delimično da odustane od kompatibilnosti da bi uveo 32-bitno adresiranje, tj. adresni prostor od 232 bajtova.
Uopšte, ovu generaciju računara, osim pomenutog, karakterišu i pojave koncepta keš memorije i virtuelne memorije, kao i koncepta deljenja procesorskog vremena (time sharing). Osim toga, treba naglasiti da se u ovom razdoblju pojavio i prvi mikroprocesor (1971. godine), što će imati velikog značaja za kasniji razvoj računarske tehnike. Takođe se javljaju i prvi vektorski i protočni računari. Pomenimo i prvi superračunar Cray-1 iz 1974. godine.

 

 

Četvrta generacija (1980 do danas)

Do osamdesetih godina napredak u tehnologiji integrisanih kola doveo je do stvarnja VLSI čipova (Very Large Scale of Integration) koji su mogli da sadrže nekoliko desetina hiljada, a zatim i nekoliko stotina hiljada, pa čak i nekoliko miliona tranzistora na jednom čipu. Naravno da je to vodilo ka manjim i bržim računarima. Cena računara je pala do te mere da se otvorila mogućnost da svaki pojedinac ima sopstveni računar. Tada je i započela era personalnih računara. Za ovu generaciju računara karaktersitičan je i intenzivni razvoj računarskih mreža različitih opsega (LAN, WAN i dr.). Naročitu ekspanziju je doživela globalna mreža Internet. Istorija Internet-a počinje 1969. godine kada je na UCLA prvi računar povezan sa ARPANET-om.

 

 

Peta generacija (u razvoju)

Peta generacija računara je u povoju i razvija se tokom osamdesetih i devedesetih godina. Nju odlikuje masovni paralelizam, kao i proizvodnja računara koji su orijentisani određenim problemima. Takođe je karakteristična pojava RISC arhitektura (Reduced Instruction Set Computer). Ovi računari imaju mali broj instrukcija koje izvršavaju jednostavnu obradu, ali se zato uglavnom sve izvršavaju u toku jednog taktnog intervala, za razliku od uobičajenih CISC mašina (Complex Instruction Set Computer) koje imaju veliki broj instrukcije, od kojih su mnoge prilično “moćne” ali za svoje izvršenje zahtevaju veći broj taktnih intervala. Mada su RISC mašine počele svoj život na tržištu, nije izvesno kada će ova generacija (i hoće li u potpunosti) zameniti postojeću generaciju računara.

 

Rating: 4.0/5. From 1 vote.
Please wait…

Prijavi se

Detalji dokumenta

Više u Elektrotehnika

Više u Informacione tehnologije

Više u Seminarski radovi

Više u Skripte

Komentari