Есептеуіш техниканың даму тарихы

• 1 слайд

  Есептеуіш техниканың даму тарихы
  

• 2 слайд

  Жоспар
  Компьютерлерге дейінгі кезең
  Алғашқы есептеуіш машиналардың пайда болуы
  Алғашқы компьютерлер
  Фон Нейман қағидалары
  ЭЕМ буындары (I-V…)
  Қазіргі сандық техника
  

• 3 слайд

  Алғашқы есептеу құралдары
  Сүйектерге салынған кертіктер
  («вестониялық сүйек», Чехия, б.з.д. 30 мың жыл)
  
  Түйілген жіптерден тұратын хабар жіберу әдісі (Оңтүстік Америка, VII ғасыр)
  басына тастар байланған жіптер
  түрлі-түсті жіптер (қызыл – әскерлердің саны, сары – алтын қоры)
  ондық санау жүйесі
  

• 4 слайд

  Абак
  Соробан (Жапония) – XV-XVI ғасырлар
  
  Суан-пан (Қытай) - VI ғасыр
  
  Абак (Ежелгі Рим) - V-VI ғасыр
  
  Шот (Ресей) – XVII ғасыр.
  
  

• 5 слайд

  Есептеу машиналарының алғашқы жобалары
  Леонардо да Винчи (XV ғасыр) – 13 разрядты сандарды қосуға арналған есептеу құрылғысың жобасы
  
  В. Шиккард (XVI ғасыр) – 6-разрядты сандарды қосуға және көбейтуге арналған құрылғының жобасы
  

• 6 слайд

  «Паскаль машинасы» (1642)
  Блез Паскаль (1623 - 1662) – қосу машинасын құрастырды
  жетектер мен дөңгелектерден тұрды
  8-разрядты сандарды қосу және азайту амалдарын орындады
  

• 7 слайд

  Лейбниц машинасы (1672)
  Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646 - 1716)
  қосу, алу, көбейту, бөлу
  12-разрядты сандар
  
  

• 8 слайд

  Аналитикалық машина
  Ч. Бэббидж (1821)
  Амалдарды автоматты түрде орындау («диірмен»)
  Берілгендерді сақтау үшін жад қолданылды («қойма»)
  Программаны машина жұмыс
  жасап тұрған кезде енгізу мүмкіндігі
  Алғашқы программа – Ада Лавлейс (1842)
  1960 жылдары құрастырылды
  

• 9 слайд

  Ғылымдағы төңкеріс
  Математикалық логика негіздері: Джордж Буль
  (1815 - 1864).
  Электронды-сәулелік түтік
  (Дж. Томсон, 1897)
  Вакуумдық шамдар (диод, триод)
  1906
  Триггер – биттерді сақтауға арналған құрылғы (М.А. Бонч-Бруевич, 1918).
  Математикалық логиканы компьютерлік техникада қолдану идеясы (К. Шеннон, 1936)
  

• 10 слайд

  Алғашқы компьютерлер
  1937-1941. Конрад Цузе компьютерлері: Z1, Z2, Z3, Z4.
  электромеханикалық реле (екі күйде болатын құрылғылар)
  екілік санау жүйесі
  бульдік алгебраны қолдану
  берілгендерді кинолентадан енгізу
  1939-1942. Электронды шамды компьютердің алғашқы үлгісі, Дж. Атанасофф
  екілік санау жүйесі
  29 сызықтық теңдеулер жүйесін шешу
  

• 11 слайд

  «Марк-I» (1944)
  Құрастырушы – Говард Айкен
  (1900-1973)
  АҚШ-тағы алғашқы автоматты компьютер:
  ұзындығы 17 м, салмағы 5 тонна
  75 000 электронды шам
  3000 механикалық реле
  көбейту – 3 секунд, бөлу – 12 секунд
  
  
  

• 12 слайд

  «Марк-I» (1944)
  Берілгендерді қағаз лентада сақтау
  
  Ал мынау – программа…
  
  

• 13 слайд

  Фон Нейман қағидалары
  («EDVAC машинасы туралы алдын-ала баяндама», 1945)
  Екілік кодтау қағидасы: ЭЕМ-дегі барлық мәлімет екілік санау әдісімен кодталады.
  Программалық басқару қағидасы: программа автоматты түрде бірінен кейін бірі орындалатын командалар жиынтығынан тұрады және бұл командаларды процессор алдын ала белгіленген нұсқау бойынша орындайды
  
  Біртекті жад қағидасы: есептеуге қажетті деректер мен программа жадтың бір жерінде сақтаулы тұрады
  Адрестеу қағидасы: компьютердің жады әрқайсысы нөмірленген ұяшықтардан тұрады, процессор кез келген мезетте кез келген ұяшықпен байланыса алады
  

• 14 слайд

  Компьютер буындары
  I буын (1945 - 1955)
  электронды-вакуумды шамдар
  II буын (1955 - 1965)
  транзисторлар
  III буын (1965 - 1980)
  интегралды микросхемалар
  IV буын (1980 - …)
  үлкен және өте үлкен интегралды схемалар (ҮИС және ӨҮИС)
  
  

• 15 слайд

  ЭЕМ-нің бірінші буыны
  (1945-1955)
  электронды шамдармен жұмыс істеді
  есептеу жылдамдығы секундына 10-20 мың операция
  әр машинаның өз тілі болды
  операциялық жүйелер болған жоқ
  енгізу және шығару: перфоленталар,перфокарталар, магнитті таспалар
  
  

• 16 слайд

  «ЭНИАК» (1946)
  Құрастырушылар – Дж. Моучли және П. Эккерт
  Электронды шамдармен жұмыс істеген алғашқы компьютер:
  ұзындығы 26 м, салмағы 35 тонна
  қосу – 1/5000 сек, бөлу – 1/300 сек
  ондық санау жүйесі
  10-разрядты сандар
  басты қиындығы – программаларды
  енгізу
  
  
  

• 17 слайд

  С.А. Лебедев компьютерлері
  1951. МЭСМ – малая электронно-счетная
  машина
  6 000 электронды шам
  3 000 операция/сек
  екілік жүйе
  1952. БЭСМ – большая электронно-счетная
  машина
  5 000 электронды шам
  10 000 операция/сек
  
  
  

• 18 слайд

  ЭЕМ-нің екінші буыны
  (1955-1965)
  жартылай өткізгіш элементтер – транзисторлар
  (1948, Дж. Бардин, У. Брэттейн и У. Шокли)
  жылдамдығы секундына 10-200 мың операция
  алғашқы операциялық жүйелер
  алғашқы программалау тілдері: Фортран (1957), Алгол (1959)
  мәліметтерді сақтау құралдары: магниттік барабандар, магниттік дискілер
  
  

• 19 слайд

  ЭЕМ-нің екінші буыны
  (1955-1965)
  1953-1955. IBM 604, IBM 608, IBM 702
  1965-1966. БЭСМ-6
  60 000 транзистор
  200 000 диод
  секундына 1 млн.
  операция
  жад – магнитті таспа,
  магнитті барабан
  
  
  
  

• 20 слайд

  ЭЕМ-нің үшінші буыны
  (1965-1980)
  интегралды микросхемалар
  (1958, Дж. Килби)
  есептеу жылдамдығы секундына 1 млн. операцияға дейін
  жедел жад – жүздеген мың байт
  операциялық жүйелер – жадты,құрылғыларды, процессор уақытын басқару
  программалау тілдері Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи)
  программалар үйлесімділігі
  

• 21 слайд

  IBM мэйнфреймдері
  1964. IBM фирмасының IBM/360 компьютері
  үлкен универсалды компьютерлер (мэйнфреймдер)
  кэш-жад
  командаларды конвейерлік өңдеу
  операциялық жүйе OS/360
  1 байт = 8 бит ( 4 немесе 6 емес!)
  
  1970. IBM/370
  1990. IBM/390
  
  
  

• 22 слайд

  ЕС компьютерлері ЭЕМ (КСРО)
  1971. ЕС-1020
  секундына 20 мың операция
  жад 256 Кб
  1977. ЕС-1060
  секундына 1 млн. операция
  жад 8 Мб
  1984. ЕС-1066
  секундына 5,5 млн. операция
  жад 16 Мб
  
  

• 23 слайд

  Мини-компьютерлер
  DEC фирмасының PDP сериясы
  бағасы арзан
  программалауы оңай
  графикалық экран
  шағын машиналар жүйесі –
  СМ ЭЕМ (КСРО)
  секундына 3 млн. операцияға дейін
  жад 5 Мб
  
  

• 24 слайд

  ЭЕМ-нің төртінші буыны
  (1980-…)
  үлкен және аса үлкен интегралды схемалардан
  (ҮИС, АҮИС) тұратын компьютерлер
  дербес компьютерлер
  қарапайым пайдаланушылардың пайда болуы, графикалық интерфейстің қажеттілігі
  әрекет ету жылдамдығы секундына 1 млрд. операциядан жоғары
  оперативті жад – бірнеше гигабайт
  көппроцессорлық жүйе
  компьютерлік желілер
  мультимедиа мүмкіндіктері (графика, анимация, дыбыс)
  

• 25 слайд

  Суперкомпьютерлер
  1972. «ILLIAC-IV» (АҚШ)
  секундына 20 млн. операция
  көппроцессорлық жүйе
  1976. «Cray-1» (АҚШ)
  секундына 166 млн. операция
  жад 8 Мб
  векторлық есептеулер
  1980. «Эльбрус-1» (КСРО)
  секундына 15 млн. операция
  жад 64 Мб
  1985. «Эльбрус-2» (КСРО)
  8 процессор
  секундына 125 млн. операция
  жад 144 Мб
  сумен салқындату
  
  
  
  
  

• 26 слайд

  Суперкомпьютерлер
  1985. «Cray-2»
  секундына 2 млрд. операция
  1989. «Cray-3»
  секундына 5 млрд. операция
  1995. «GRAPE-4» (Жапония)
  1692 процессор
  секундына 1,08 трлн. операция
  
  2002. «Earth Simulator» (NEC)
  5120 процессор
  секундына 36 трлн. операция
  
  2007. «BlueGene/L» (IBM)
  212 992 процессор
  секундына 596 трлн. операция
  
  

• 27 слайд

  Микропроцессорлар
  1971. Intel 4004 микропроцессоры
  4-биттік ақпарат
  2250 транзистор
  секундына 60 тыс. операция
  1974. Intel 8080 микропроцессоры
  8-биттік ақпарат
  сандарды бөлу
  

• 28 слайд

  Алғашқы микрокомпьютер
  1974. Микрокомпьютер
  «Альтаир-8800»
  (Э. Робертс)
  
  
  1975. Б. Гейтс және П. Аллен
  «Альтаирға» қажетті Бейсик
  тілінің трансляторын жазды
  

• 29 слайд

  «Apple» компьютерлері
  1976. «Apple-I» С. Возняк және С. Джобс
  
  
  
  1977. «Apple-II» - 1980-жылдары барлық АҚШ мектептерінде қолданылды
  тактілік жиілігі 1 МГц
  жад 48 Кб
  түрлі-түсті графика
  дыбыс
  Бейсик тілі кірістірілген
  VisiCalc алғашқы электронды кестесі
  
  

• 30 слайд

  «Apple» компьютерлері
  1983. «Apple-IIe»
  жад 128 Кб
  иілгіш дискілерден тұратын 5,25 дюймдік 2 дискжетек
  1983. «Lisa»
  тышқанмен басқарылған алғашқы компьютер
  1984. «Apple-IIc»
  портативті компьютер
  сұйық кристалды дисплей
  
  
  

• 31 слайд

  «Apple» компьютерлері
  1984. «Macintosh»
  жүйелік блок пен монитор бір корпуста
  қатқыл диск жоқ
  3,5 дюймдік дискеталар
  1985. «Macintosh-қа» арналған Excel
  1992. PowerBook
  1994. PowerPC процессорларына көшу
  (Apple, IBM, Motorolla)
  
  
  PowerMac G3 (1997)
  PowerMac G4
  (1999)
  iMac (1999)
  PowerMac G4
  Cube (2000)
  

• 32 слайд

  IBM PC компьютерлері
  1. Монитор
  2. Жүйелік тақша
  3. Процессор
  4. ЖЖҚ
  5. Ұлғайту карталары
  6. Қоректендіру блогы
  7. CD, DVD дискжетектері
  8. Винчестер
  9. Пернетақта
  10. Тышқан
  
  

• 33 слайд

  Ашық архитектура қағидасы
  Компьютер конструктор секілді жекелеген бөлшектерден құрастырылады.
  Осы бөлшектерді біріктіру әдістері мен осыған қажетті ақпаратқа кез-келген адам қол жеткізеді.
  Қосымша құрылғыларды өндірушілердің көптігі.
  Кез-келген қолданушы өз талғамына немесе қажетіне сай компьютерді өзі құрастыра алады
  
  
  

• 34 слайд

  IBM PC компьютерлері
  1981. IBM 5150
  Intel 8088 процессоры
  жиілік 4,77 МГц
  жад 64 Кб
  иілгіш дискілер 5,25 дюйм
  1983. IBM PC XT
  жад 640 Кб
  винчестер 10 Мб
  1985. IBM PC AT
  Intel 80286 процессоры
  жиілік 8 МГц
  винчестер 20 Мб
  
  

• 35 слайд

  IBM PC-ға арналған Intel процессорлары
  1985. Intel 80386
  275 000 транзистор
  виртуалды жад
  1989. Intel 80486
  1,2 млн. транзистор
  1993-1996. Pentium
  жиілігі 50-200 МГц арасында
  1997-2000. Pentium-II, Celeron
  7,5 млн. транзистор
  жиілігі 500 МГц-ке дейін
  1999-2001. Pentium-III, Celeron
  28 млн. транзистор
  жиілігі 1 ГГц-ке дейін
  2000-… Pentium 4
  42 млн. транзистор
  жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін
  

• 36 слайд

  IBM PC-ға арналған AMD процессорлары
  1995. K5 (Pentium аналогы)
  1997. K6
  жиілігі 450 МГц
  1999-2000. Athlon K7 (Pentium-III)
  жиілігі 1 ГГц-ке дейін
  MMX, 3DNow!
  2000-... Duron (Celeron)
  жиілігі 1,8 ГГц-ке дейін
  2001-.. Athlon XP (Pentium 4)
  2003-… Opteron (серверлер)
  жиілігі 3 ГГц-ке дейін
  2004-… Sempron (Celeron D)
  жиілігі 2 ГГц-ке дейін
  
  

• 37 слайд

  Microsoft Windows
  1985. Windows 1.0
  көпміндетті
  графикалық интерфейс
  1992. Windows 3.1
  виртуалды жад
  1993. Windows NT
  кәсіби ОЖ
  файлдық жүйе NTFS
  1995. Windows 95
  файлдың ұзын аттары
  ауыспалы көпмақсаттылық
  FAT32 файлдық жүйесі
  1998. Windows 98
  2000. Windows 2000, Windows Me
  2001. Windows XP.
  2003. Windows 2003 Server
  2006. Windows Vista
  

• 38 слайд

  Мультимедиа
  Multi-Media – ақпарат алмасу үшін әртүрлі тәсілдерді (мәтін, дыбыс, графика, видео, анимация, интерактивтілік)қолдану
  1985. «Amiga-1000»
  Motorolla 7 МГц процессоры
  8 Мб жад
  4096 түсті дисплей
  тышқан
  көпміндетті ОЖ
  4-арналы стереодыбыс
  Plug and Play технологиясы(autoconfig)
  

• 39 слайд

  Мультимедиа құрылғылары
  CD/DVD дискжетегі
  Видеокарта
  TV-тюнер
  Дыбыстық карта
  Дыбыс колонкалары
  Құлаққап
  Джойстик
  Руль
  Виртуалды нақтылық дулығасы
  Геймпад
  Микрофон
  

• 40 слайд

  Қазіргі заманғы сандық техника
  Ноутбук
  ҚДК – қалталық дербес компьютер
  MP3-плеер
  Электронды жазба кітапшасы
  GPS-навигатор
  Мультимедиялық проектор
  Сандық фотоаппарат
  Сандық видеокамера
  

• 41 слайд

  Компьютерлердің V буыны - ?
  (Жапония, 1980-жылдар)
  Мақсат – жасанды интеллект қызметін атқаратын суперкомпьютер құрастыру
  Жобаның негізгі сипаты:
  барлық мәліметті логикалық тәсілдермен өңдеу (Пролог тілі)
  өте үлкен мәліметтер қоры
  параллель есептеулер мүмкіндігін қолдану
  бөліп есептеу әдісі
  компьютермен дауыстап «сөйлесу»
  программалық жабдықтарды аппараттық жабдықтарға біртіндеп ауыстыру
  Проблемалар:
  жүйенің өздігінен даму идеясы іске асқан жоқ
  программалық және аппараттық жабдықтардың балансын қате бағалау
  дәстүрлі компьютерлер бұдан да жоғары жетістіктерге қол жеткізді
  технологиялардың сенімсіздігі
  интернеттің дамуы – мәліметтерді сақтаудың жаңа моделі
  50 млрд. йен қаражат жұмсалды
  
  
  

• 42 слайд

  Проблемалар мен перспективалар
  Проблемалар:
  техникалық құрылғылар жылдамдықтың шегіне жақындайды
  программалық қамсыздандырудың күрделілігі техникаға деген сенімділікті азайтады
  
  Перспективалар:
  кванттық компьютерлер
  кванттық механиканың әсері
  параллель есептеулер
  оптикалық компьютерлер («мұздатылған сәуле»)
  ДНК негізіндегі биологиялық компьютерлер
  ферменттердің қатысуымен орындалатын
  химиялық реакция
  секундына 330 трлн. операция