Первое поколение ЭВМ (1945-1954)

Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. В качестве элементной базы ЭВМ первого поколения использовались исключительно электронные лампы, что определяло их вес и размеры: эти компьютеры требовали для себя отдельных зданий. Развитие машин первого поколения завершилось в основном к середине 50-х годов, но выпускались они значительно дольше и эксплуатировались еще длительное время.

К характерным чертам машин первого поколения, которые сохранились отчасти и в последующих поколениях, можно отнести:

  • параллельное арифметическое устройство;
  • полупроводниковые диоды и магнитные сердечники в логических элементах машины;
  • разделение памяти машины на быстродействующую оперативную и медленную внешнюю память.  Оперативная память имела ограниченный объем и выполнялась на лучевых трубках (или позднее на ферритовых сердечниках). Внешняя
    память имела сравнительно большой объем и использовала в качестве носителей информации магнитные барабаны и ленты;
  • при вводе и выводе данных использовались перфоленты и перфокарты. Среднее быстродействие таких ЭВМ − 4 10 арифметических операций в секунду.

В августе 1943 г. под руководством американских ученых Дж. Моучли и Дж. Преспера Экерта началась работа над созданием первой электронной вычислительной машины, в которой для счета и запоминания использовались электронные лампы. Это позволило резко увеличить скорость выполнения машинных операций.

Основными схемами машины были логические ячейки «И», «ИЛИ» и триггеры (в качестве запоминающих устройств). В 1944−46 гг. ими был создан быстродействующий компьютер на электронных лампах – «ЭНИАК».

Эта машина содержала 18 тысяч ламп и выполняла около 1 тысячи операций в секунду.

Периодизация развития ЭВМ

В ЭНИАКЕ десять триггеров соединялись в кольцо, образуя десятичный счетчик, который играл роль счетного колеса механической машины. Десять таких колец и еще два триггера для представления знака числа образуют запоминающий регистр. Каждый регистр был снабжен схемой передачи десятков и мог быть использован также для выполнения операций суммирования и вычитания. Другие арифметические операции выполнялись в специализированных блоках. Ввод чисел в машину производился с помощью перфокарт, а программное управление последовательностью выполнения операций осуществлялось, как и в счетно-аналитических машинах, с помощью штекеров и наборных полей.

В начале 50-х годов появились и первые советские электронно-вычислительные машины. В первую очередь следует назвать малую электронную вычислительную машину МЭСМ, построенную в Киеве под руководством С.А. Лебедева. Затем была создана более мощная − БЭСМ. Позднее были созданы машины «Киев», «Мир», «Минск» и др.

Завершающую точку в создании первых ЭВМ поставили, почти одновременно, в 1949−52 гг. ученые Великобритании, Советского Союза и США (Морис Уилкс – ЭДСАК, 1949 г.; Сергей Алексеевич Лебедев – МЭСМ, 1951 г.; Джон Мочли и Преспер Эккерт, Джон фон Нейман – ЭДВАК, 1952 г.), создавшие ЭВМ, в памяти которой могла сохраняться программа.

Следует заметить, что отечественная вычислительная машина МЭСМ имела явное преимущество по сравнению с машиной ЭДСАК, так как действия в ней осуществлялись параллельно, а не последовательно.

ЭВМ первого поколения чаще всего были рассчитаны на решение довольно узких задач, например, конкретной системы уравнений, поэтому некоторые машины создавались для проведения совершенно определенных расчетов. Так, в 1953 г. под руководством Ю. Базилевского была создана вычислительная машина «Стрела».

К основным недостаткам ЭВМ первого поколения можно отнести:

  • большую занимаемую общую площадь ( 2 ~ 200 /300 м );
  • потребляемую электроэнергию (80 /150 кВт);
  • сложный энергоблок, который должен был обеспечивать устройства ЭВМ разными потребляемыми частотами и напряжениями;
  • малую надежность электронных ламп.

На «Стреле» были решены важные научные и технические задачи большой сложности, например, аэродинамические расчеты первого советского пассажирского реактивного самолета Ту-104. На выполнение ~ 108 операций потребовалось всего 17 часов непрерывной работы машины.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)