История компьютерной техники

Этапы развития компьютерной техники связаны с совершенствованием элементарной базы их построения – от механики до использования квантовых эффектов.

Идеи, заложенные в механических вычислителях, были развиты К.Цузе (Германия, 1938г.) в электромеханической машине Z1, Д.Атанасовым и К.Берри (Америка, 1942 г.) в электронно-механической машине АВС, Г.Эйкеном (Америка, 1944г.) и Н.И.Бессоновым (СССР, 1957г.) в релейных вычислительных машинах соответственно Марк-I, Марк-II и РВМ-1.

Первый серийный образец машины (ЭНИАК-1) был построен для бюро переписи США и пущен в эксплуатацию весной 1951 г. ЭНИ-АК-1 работала с тактовой частотой 2,25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп.

Параллельно разрабатывались электронные вычислительные машины для военных целей – для решения задач по шифрованию и дешифрованию секретных сообщений. В 18-х годах в Германии разработан электромеханическая шифровальная машина ENIGMA, а в 30-40-е годы использовался более совершенная шифратор Lorenz Schlussel-Zelsatz. В Англии в 1943г. для расшифровки сообщений была создана электронная вычислительная машина Colossus (М.Ньюман и Т.Флауэрс).

В 1952 г. IBM выпустила свой первый промышленный электронный компьютер IBM 701, который содержал 4000 электронных ламп и 12000 германиевых (полупроводниковых) диодов. Фирма IBM также сделала первые шаги в области автоматизации программирования, создав в 1953 г. для машины IBM 701 «Систему быстрого кодирования» – прототип современных языков программирования. Работы по созданию языка программирования велись в СССР (А. А. Ляпунов) и в США (Д. Бэкус). В 1957 г. группа под руководством Д.Бэкуса завершила работу над ставшим в последствии популярным первым языком программирования высокого уровня ФОРТРАН. В СССР в Институте точной механики и вычислительной техники в 1951 г. была спроектирована машина БЭСМ (Большая Электронная Счетная Машина), а в 1952 г. началась ее опытная эксплуатация.

В 60-х годах ламповые ЭВМ первого поколения были вытеснены более совершенными машинами, в которых вместо радиоламп использовались более компактные, экономичные и надежные транзисторы. Это были машины второго поколения.

Спустя еще 6-8 лет в вычислительной технике произошла подлинная техническая революция, связанная с изобретением интегральных схем (ИС). На этой элементной базе разрабатывались ЭВМ третьего поколения. Увеличение количества транзисторов на одном кристалле привело к появлению «больших интегральных схем», что позволило значительно увеличить вычислительную мощность компьютеров, уменьшить их размеры и энергопотребление. Возникновение и развитие в 80-90-х годах персональных компьютеров (компьютеров четвертого поколения) и компьютерных средств связи послужило толчком для взрывообразного совершенствования вычислительной техники и ее распространения во все сферы человеческой деятельности.

В настоящее время ведутся работы по использованию для вычислений квантовых эффектов и созданию на этой базе квантовых компьютеров – компьютеров пятого поколения.