Компьютер

Мы расскажем все о компьютерах, их типах, компонентах и особенностях каждого поколения на протяжении всей истории
Компьютер способен обрабатывать данные с высокой скоростью и в больших количествах

Что такое компьютер?

компьютер , ЭВМ или компьютер – это электронно управляемая, программируемая цифровая машина , способная обрабатывать большие объемы данных с высокой скоростью.DANEE получает полезнуюинформацию, которую затем представляет человеку-оператору или передает другим системам через компьютерные сети различных типов

Компьютер – это самый универсальный, мощный и революционный инструмент, который человечество создало за всю свою новейшую историю. Он представляет собой высшую точку промышленнойнаучной и технологической революции, которая стала свидетелем 20-го века после Второй мировой войны

Они состоят в основном из большого количества интегральных схем, вспомогательных компонентов и электронных расширений. Однако за время своей стремительной истории компьютеры радикально изменились: от огромных громоздких установок до смартфонов, занимающих место размером с карман брюк

Огромное количество компонентов в компьютере можно разделить на две отдельные категории, а именно:

• Аппаратное обеспечение. Физическая, осязаемая часть системы, т.е. ее электрические и электронные компоненты, которые выполняют различные фундаментальные функции, такие как выполнение вычислений или питание системы. В некотором смысле это эквивалентно корпусу компьютера.
• Программное обеспечение. Неосязаемая, цифровая, абстрактная часть системы, имеющая дело с концептуальными или репрезентативными операциями, обычно в рамках моделируемой виртуальной среды, т.е. в рамках симуляции, которая делает взаимодействие с пользователем более дружественным. Сюда входят все типы программ , от базовых программ (таких как операционная система , которая поддерживает работу системы) до установленных впоследствии приложений. Следуя метафоре , это было бы эквивалентно разуму компьютера.

Типы компьютеров

Мэйнфреймы выполняют миллионы вычислений и операций в секунду.

Существует множество различных типов компьютеров, в зависимости от таких характеристик, как размер, мощность и удобство использования. Среди них выделяются следующие:

• Суперкомпьютеры. Самые мощные машины в мире на самом деле представляют собой массивы отдельных компьютеров, объединенных в единый блок, который может быть экспоненциально усилен. Самый большой в мире суперкомпьютер находится в Китайском национальном университете оборонных технологий, называется Tianhe-2 и может выполнять около 33,48 триллионов операций в секунду.
• Мэйнфреймы. Их также называют макрокомпьютерами, они обычно очень большие (по крайней мере, по сравнению с ноутбуками) и размещаются в тщательно охлаждаемых помещениях крупных компаний или учреждений страны, где они выполняют миллионы вычислений и операций в секунду, снабжая информацией целые компьютерные сети и системы.
• Персональные компьютеры (ПК). Устройства, предназначенные для одновременного использования одним пользователем, позволяющие ему выполнять широкий спектр задач, включая подключение к компьютерной сети и отправку и прием данных на высоких скоростях. Они имеют микропроцессор переменной мощности и относятся к типу компьютеров, которые коммерчески доступны в любом технологическом магазине. Они также известны как настольные компьютеры.
• Портативные компьютеры (ноутбуки, нетбуки). Хотя это действительно персональные компьютеры, мы перечислили их отдельно, потому что они физически легкие и предназначены для использования на улице или для путешествий с нами в портфеле. Хотя они обладают меньшей мощностью, чем ПК, они компенсируют это практичностью и мобильностью.

Планшеты и мобильные телефоны. Последнее поколение гаджетов – это, по сути, компьютеры, хотя и предназначенные для разных функций (как правило, больше для развлечений или коммуникаций ) и даже меньшие по размеру, чем ноутбуки. Смартфоны – это небольшие, но мощные компьютеры, предназначенные для телекоммуникаций просмотра интернет-страниц , а планшеты – это небольшие сенсорные экраны с аналогичными функциями.

Части компьютера

В широком смысле компьютерная система или компьютер состоит из множества элементов, собранных в три узла или части:

• Центральный процессор (CPU).CPU означает Central Processing Unit, и так называется мозг компьютера, то есть его логико-электронное ядро. Это место, где происходят логические операции в процессорах или микропроцессорах системы, и где физически расположены фиксированная память и запоминающие устройства. Последние называются жестким диском или винчестером и используются для хранения информации. В свою очередь, центральный процессор состоит из:
• Арифметико-логический блок (ALU) Предназначен для выполнения логических, математических или формальных операций, лежащих в основе системы.
• Control Unit (CU) .отвечает за мониторинг системы и обеспечение ее непрерывной работы.
• Журналы , которые представляют собой информацию, генерируемую в процессе работы системы, и используются для обратной связи процессов системы.
• Память. Память – это электронное пространство, где временно хранится информация, необходимая системе для работы, поэтому ее также называют рабочей памятью. Существует две формы памяти:
• Random Access Memory (RAM: Random Access Memory). Состоит из последовательности ячеек памяти, временно занятых рабочей информацией. Его можно писать и переписывать по мере необходимости. При выключении и загрузке системы оперативная память полностью сбрасывается.
• Память только для чтения (ROM: Read Only Memory). Пространство, в котором на заводе уже записана минимальная информация, необходимая для начала работы компьютера, например, минимальная установка и конфигурация, позволяющая выполнять более сложные программные процессы. Эта память может быть прочитана миллионы раз, но не может быть изменена по желанию.
• Периферийные устройства. Периферийные устройства – это неосновные компоненты компьютера, т.е. его аксессуары или приспособления, которые могут быть изменены или заменены без изменения основных операций системы. Эти устройства позволяют вводить информацию в систему (ввод) или выводить из нее (вывод), или выполнять обе операции одновременно (ввод-вывод). Примерами периферийных устройств являются мониторы, принтеры, клавиатуры, колонки и т.д.

Продолжение следует: Компоненты компьютера

Эволюция компьютеров

В четвертом поколении была достигнута миниатюризация интегральных схем.

История компьютеров началась сравнительно недавно. Однако многие нецифровые нецифровые и даже неэлектронные устройства для работы с большими объемами информации можно считать предшественниками: абакус или механические счетные устройства, которые использовались в прошлом, являются тому примером

Кроме того, необходимо учитывать, насколько древними являются концептуальные основы любой компьютерной системы, такие как математика и алгоритмы (830 год нашей эры) или логарифмические линейки (1620 год нашей эры). Однако первыми компьютерами считаются аналитическая машина Чарльза Бэббиджа (1833) и табуляционная машина Германа Холлерита (1890)

Однако они еще не могли сравниться с системами, которые начали появляться в 20 веке. Под руководством английского математика Алана Тьюринга (1912-1954) во время Второй мировой войны несколько союзных ученых сотрудничали в разработке автоматических систем для взлома военных кодов противника

Противоборствующая сторона также начала реализовывать эту стратегию , создав немецкий инженер Конрад Цузе (1910-1995) автоматический калькулятор Z1, за которым последовали версии Z2, Z3 и Z4, успех которых остался незамеченным из-за войны

Первый электромеханический компьютер, Harvard Mark I, был произведен в 1944 году американской компанией IBM, а его преемники, Colossus Mark I и Colossus Mark 2, вскоре последовали за ним. С тех пор последовательно было создано пять поколений компьютеров, которые достигали все больших возможностей:

• Первое поколение. Появившийся в 1951 году, он состоял из громоздких вычислительных машин, оснащенных лампочками, тонкими трубками с жидкой ртутью и магнитными барабанами. Операторы должны были вводить управляющие программы с помощью наборов перфорированных картонных карточек, на которых информация была зашифрована в двоичном коде (наличие или отсутствие отверстия). Отправной точкой этого поколения является коммерциализация компьютера UNIVAC, который весил около 30 тонн и занимал целую комнату.
• Второе поколение. Первая революция в компьютерном мире произошла благодаря появлению в 1959 году транзисторов , которые заменили вакуумные клапаны и позволили ускорить вычисления, уменьшить физические размеры системы, снизить требования к вентиляции и охлаждению. Эти машины выиграли от изобретения COBOL, первого языка программирования в истории.
• Третье поколение. Возникла в результате изобретения интегральных схем (на кремниевых чипах) в 1957 году и их внедрения в мир вычислительной техники в 1964 году. Это обеспечило большие логистические возможности и сделало использование компьютеров более гибким благодаря мультипрограммированию, что принесло большую универсальность в компьютерную индустрию
• Четвертое поколение. Благодаря миниатюризации интегральных схем, в 1971 году произошло изобретение процессора и микропроцессора, а вместе с ним и новая компьютерная революция. Чипы и микрочипы оказались дешевыми, мощными и эффективными, а их полупроводниковая технология позволила создать небольшие, практичные и мощные компьютеры. Коммерческие компьютеры становятся неотъемлемой частью жизни и работы, появляются первые открытые сетевые соединения, которые в 1990 году привели к появлению Интернета.
• Пятое поколение. С этого момента становится очень трудно правильно определить поколения компьютеров, поскольку постоянно происходят революционные изменения. Но появление быстрых носителей информации (CD, DVD, Flash drive), новых протоколов для межсоединений, а гораздо позже смартфонов, планшетов и целого мира сенсорных и беспроводных компьютеров, являются явными признаками того, что начиная с 2000-х годов новое поколение компьютеров заполонило рынки.

Каковы будут особенности шестого поколения? Мы еще не знаем. Некоторые указывают на квантовые компьютеры или искусственный интеллект как на возможные направления будущего, но только время покажет, правы ли они