Számítógépes generációk

01. generáció

1943-1946 között készült el az ABC (Atanasoff–Berry Computer) után a második teljesen elektronikus számítógép, az ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) a Pennsylvania Egyetemen. Ez még nem Neumann-elvű gép volt, csak a számításhoz szükséges adatokat tárolta, a programot kapcsolótáblán kellett beállítani. Jellemzői: elektroncsővel működött, a programozása kizárólag gépi nyelven történt, sok energiát használt fel, gyakori volt a meghibásodás (átlagosan 15 percenként), a sebessége mindössze 1000 – 5000 művelet/másodperc volt. A gép súlya 30 tonna volt, és 18 ezer rádiócsövet tartalmazott. A rádiócsövek nagy hőt termeltek. A programozáshoz 6000 kapcsolót kellett átállítani.

Az elektronikus számítógépek logikai tervezésében kiemelkedő érdemeket szerzett a magyar származású Neumann János. Alapvető gondolatait – a kettes számrendszer alkalmazása, memória, programtárolás, utasításrendszer – Neumann-elvekként emlegetjük. Neumann János irányította az EDVAC megépítését is 1944-ben, amelyet 1952-ben helyeztek üzembe. Ez volt az első olyan számítógép, amely a memóriában tárolja a programot is. Ennek a számítógépnek a terve és a továbbfejlesztett Neumann-elvek alapján készülnek a mai számítógépek is.

A számítógépek nagy része ekkor még hadi célokat szolgált. Az 1950-es évek elejéig a számítógépeket elsősorban a röppályaelemzésben, a modern haditechnikai eszközök kutatásában használták.

02. generáció

1958 – 1965: A második generációs számítógépek már tranzisztorokat tartalmaztak – ami lecsökkentette a méretüket –, valamint ferritgyűrűs tárakkal látták el őket. Ezeknél a gépeknél jelenik meg a megszakítás-rendszer, amelyekkel a hardveres jelzéseket a számítógépek kezelni tudják. Ekkor jelentek meg az operációs rendszerek, valamint a magas szintű programozási nyelvek pl.: FORTRAN.

Az első, korai tranzisztoros számítógépek a Manchesteri Egyetem találóan Transistor Computer elnevezésű gépe (Anglia, 1953), a TRADIC (USA, 1954), Harwell CADET (Anglia, 1955), Mailüfterl (Ausztria, 1958) és TX–0 (USA, 1955-1956) számítógépek voltak.

Röviddel a kezdeti kísérletek után megjelentek a kereskedelmi célú tranzisztoros gépek – ezek első képviselője az 1957-ben piacra dobott IBM 608-as –, és elkezdték leváltani elektroncsöves elődeiket. A népszerű gépek közé tartoztak például az IBM 700/7000 sorozata (pl. 7040, 7070, 7090 modellek) és az IBM 1410. Memóriaként mágnestárat használtak, a háttértár mágnesszalag, majd mágneslemez. Ezek a gépek 50 000-100 000 művelet/másodperc sebességet értek el.

03. generáció

Integrált áramkör nagyított belső képe
A harmadik generációs számítógépek abban tértek el legfőképpen az előzőektől, hogy már integrált áramköröket használnak, amiket 1958-ban találtak fel. Ezek képesek voltak arra, hogy egy időben több feladatot is használjanak, a multiprogramozásnak és a párhuzamos működtetésnek köszönhetően. Megjelent a grafikus monitor, és a programozási nyelv is közérthetőbbé vált (BASIC). Fejlődésnek indult az adatátvitel is.

Az 1960-as évektől kezdve párhuzamos események sorozata idézi elő a fejlődéssel járó változásokat egészen napjainkig. Ez a generáció az úgynevezett miniszámítógépek gyártásának tömegessé válásával indul.

1961-ben az IBM bemutatja a Stretch nevű számítógépet, ami egy tranzisztoros számítógép, 64 bites adatátvitellel, és multiprogramozott üzemmódban fut. 1962-ben Ken Iverson megalkotja az APL programnyelvet (A Programming Language). Ugyanebben az évben az IBM piacra dobja az 1311-es hordozható lemezt, és a Rand Corporationnal létrehozza az első általános szimulációs nyelvet a SIMSCRIPT-et, amiből később a GPSS fejlődik ki.

04. generáció

A 4. generáció kezdetének a világ első mikroprocesszorának megjelenését tekintjük.

Ezt a generációt már átlagemberek is használták.

A processzor a számítógép és a számítógép alapú berendezések központi modulja, a gépi → A számítógépek negyedik generációját 1971-től 1991-ig számíthatjuk. Nincsenek alapvető változások a számítógépek szervezésében, csupán a korábbi megoldásokat tökéletesítik. Ezek már nagy integráltságú integrált áramköröket használnak. Erre a generációra jellemző, hogy a szoftvergyártás óriási méretűvé válik. A szoftverek árai elérik, egyes esetekben meg is haladhatják a hardverét.

1973-ra megjelent a merevlemez, a „winchester”, amit az IBM a 3340-es modelljében használt.

1974: Az Intel bemutatja a 8080-as, 8 bites mikroprocesszort, amelyet számos személyi számítógépben használnak.

1975-re a MITS bemutatja az Altair-t. A készlet 397 dollárba kerül, amelyben egy 256 bájtos komputer van. A kivitel és bevitel kapcsolókból és lámpákból áll. Altair-re az első Basic értelmezőt Ed Roberts és Bill Gates készítette.

A fájlhoz képjegyzet tartozik
A Cray-2 a világ leggyorsabb számítógépe volt a 80-as évek közepén
1976-1981-ig számos cég rukkol elő fejlesztéseivel, például a NEC, a Zilog, az Apple, a DEC, a Datapoint, a CDC, a Next stb.

1981-ben a Commodore bemutatja a VIC-20-as házi számítógépet (home computer), amelyet több mint egymillió példányban adnak el. A személyi számítógép piacra betör az IBM. Szintén ekkor az Osborne Computer bemutatja az Osborne 1-et, ami az első hordozható számítógép.

Nemcsak a méret és a technikai megoldások fejlődtek, a sebesség is változott: 1987-re a Cray kutatói bemutatják a Cray 2S-t, amely 40%-kal gyorsabb a Cray 2-nél. Nagyon meghatározó év az 1987-es, mert ekkor a Texas Instruments bemutatja az első mikroprocesszor chip-et.

1988-ban a háromdimenziós grafikus alkalmazások céljaira létrehozták az Apollo nevű első grafikus szuperszámítógépet. A Next felavatja azt az újító jellegű munkaállomást, amely az első törölhető optikai lemezt használja elsődleges háttértárolónak.

1989-ben az Apple bemutatja a régóta várt hordozható Macintosh-t. A Poqet pedig az első zsebben hordozható MS-DOS operációs rendszerrel rendelkező számítógépet. A Grid létrehozza a laptop számítógépet, mely úgynevezett érintőpaddal rendelkezik, ami felismeri a kézírást. Ezt nevezik GridPad-nek. Az elemmel is működő notebook számítógépet, amelyben merev- és hajlékonylemez is van, Compaq’s LTE és LTE/286 néven forgalmazzák. Megérkezik az első EISA-adatbusszal rendelkező személyi számítógép.

1990 az az év, amikor az IBM piacra dobja a PS/1-et, amelyet otthoni és munkahelyi irodák számítógépjeként reklámoz. A Microsoft az IBM, Tandy, AT&T és más cégekkel együtt kidolgozza a szoftverek multimédiás alkalmazhatóságát.

05. generáció

Egyik jellemzőjük, hogy párhuzamos és asszociatív működésű mikroprocesszorokat alkalmaznak. A problémaorientált nyelveket próbálják tökéletesíteni, erre egy kezdeti kísérlet a Prolog programozási nyelv. A számítógépeket úgy tervezik, hogy minél több áramköri elemet szűkítsenek bele egyre kisebb méretű mikrochipekbe, azonban ennek hamarosan elérjük a fizikai határait, ezért új gyártási módszerekre és működési elvekre van szükség.

Napjaikban már fejlesztik az optikai számítógépet, aminek lényege az, hogy nem elektromos, hanem sokkal gyorsabb fényimpulzusok hordozzák az információt. Zajlik a kvantumszámítógép kutatása is.

Neumann-elvek:

• Soros működésű számítógép
  A gép az egyes utasításokat egymás után, egyenként hajtja végre.
• A kettes számrendszer használata.
• Az univerzális gép.
  Bármilyen számításra képes legyen a számítógép.
• A belső program- és adattárolás elve.
  A külső tárolás és szakaszos adatbetöltés helyett az adatok és a programok egy helyen, a belső memóriában kerülnek tárolásra.
• Külső rögzítőközeg.
  Legyen külső adattárolás is.