Развитие компьютеров с 80-х годов до нашего времени

3 Развитие компьютеров с 80-х годов до нашего времени.

Появление ПК

Компьютеры 40-х и 50-х годов были очень большими устройствами – огромные залы были заставлены шкафами с электронным оборудование. Все это стоило очень дорого, потому компьютеры были доступны только крупным компаниям и учреждениям.

В 1981 (12 августа) произошло событие, последствия которого в то время едва ли кто-нибудь мог предвидеть и оценить по достоинству. Компания IBM официально представила свой первый персональный компьютер — IBM Personal Computer.

Кто бы мог тогда подумать, что это будет действительно исторически важное событие, а мир вступит в новую стадию своего развития.

На самом же деле выпущенный корпорацией компьютер IBM PC (IBM 5150, кодовое название Acorn — желудь) не обладал какими-либо преимуществами в плане производительности по отношению к уже существующим решениям. Это был 16-битный компьютер на базе микропроцессора Intel 8088 с частотой 4,77 МГц (имелся свободный слот для подключения математического сопроцессора Intel 8087). Первые модификации комплектовались 16–64 Кбайтами памяти (с «зашитым» Microsoft Basic-80) — этот объем мог расширяться до 640 Кбайт. C компьютером поставлялся монохромный 11,5-дюймовый TTL-дисплей без графических возможностей (режим MDA — 80x25 текстовых знакомест) и 83-кнопочная клавиатура. За отдельную плату могли быть приобретены отсутствующие или дополнительные устройства и адаптеры к ним: дисковод, дополнительная память, цветной монитор, принтер. В роли операционной системы выступала PC-DOS 1.0 — скандальная разработка Microsoft. Среди программного обеспечения можно было найти Microsoft Basic, VisiCalc, UCSD Pascal, CP/M-86 и Easywriter 1.0.

За первый год было продано порядка 136 тыс. IBM PC — это был настоящий фурор. Однако поскольку IBM не владела патентом на производство PC, уже к началу 1990-х ее доля на мировом рынке производства ПК составляла очень незначительную часть. Одним из факторов высоких продаж IBM PC является то, что компания мастерски провела рекламную кампанию (например, была реклама с участием актера, имитировавшего легенду комедийного кинематографа — Чарли Чаплина) и популяризировала само понятие «персональный компьютер». Достаточно сказать, что 20 процентов выпущенных машин раскупили сами сотрудники корпорации. По словам Дэвида Брэдли, IBM надеялась реализовать 241 683 ПК в течение пяти лет. Но еще до того, как этот срок истек, компания стала продавать примерно такое же количество машин ежемесячно.

К несчастью для IBM, как только проект IBM PC стал широко известен, многие компании начали делать клоны PC и часто продавали их гораздо дешевле, чем IBM. Огромное количество производителей стало конкурировать на рынке создания ПК и комплектующих к ним, что привело к росту возможностей аппаратного обеспечения и снижению его стоимости. Эра персональных компьютеров началась.

Монохромный дисплей IBM PC выводил информацию приятным зеленым цветом и не имел кнопки включения/отключения, так как запитывался напрямую от системного блока.

Между тем, рождение персонального компьютера от IBM было однозначно предопределено состоянием тогдашнего рынка. Ведь к концу 1970-х гг. компания оказалась в сложной ситуации. Объемные заказы государственного назначения — с одной стороны, агрессивные конкуренты, весьма успешно занимающие рыночные ниши домашних компьютеров (например, Apple, Commodore, Tandy Radio Shack, Atari) — с другой. Естественно, в сложившихся обстоятельствах было необходимо предпринимать решительные шаги.

И вот в течение тринадцати месяцев (с июля 1980 г. по август 1981 г.) команда из дюжины инженеров не покидает пределов лаборатории в провинциальном флоридском городке Бока-Ратон (Boca Raton), где было основано отделение компании IBM — Entry Systems Division. Именно там, под эгидой секретного проекта Project Chess, появился на свет первый IBM PC.

Идея проекта принадлежала Уильяму Лоу (William Lowe), группу инженеров возглавлял Дон Эстридж (Don Estridge), а главным конструктором был Льюис Эггебрехт (Lewis Eggebrecht). Почти все инженеры группы ранее работали над проектом компьютера System/23 DataMaster, поэтому он фактически оказался прообразом IBM PC. Так, например, раскладка и электрическая схема клавиатуры были скопированы с DataMaster. Правда, в IBM PC дисплей и клавиатура были автономны, в отличие от DataMaster, где они объединялись в одно устройство, что было достаточно неудобно. хотя, в сущности, это был настоящий компьютер.

Однако в DataMaster применялся процессор Intel 8085, который мог адресовать всего 64 Кб памяти и имел 8-разрядные внутреннюю и внешнюю шины данных. Из-за этих ограничений в IBM PC использовался процессор 8088, который имел адресное пространство 1 Мб, 16-разрядную внутреннюю шину данных, но внешняя шина данных была 8-разрядной. Благодаря 8-разрядной внешней шине данных и аналогичной системе команд можно было использовать устройства, разработанные ранее для DataMaster.

Компания IBM создала компьютер менее чем за год, максимально внедрив в него имевшиеся разработки и компоненты других производителей. Так, для того чтобы пакет программного обеспечения появился одновременно с ПК, корпорация в тайне нанимает нескольких разработчиков, предварительно познакомив их с прототипом IBM PC. Одновременно были созданы принтеры, мониторы, платы расширения. Отметим, что это произошло благодаря предоставлению группе Entry Systems Division большей независимости, чем другим подразделениям: им было разрешено пользоваться услугами и продукцией других фирм в обход бюрократического правила, предписывающего использовать в разработках только изделия IBM. Таким образом, налицо явный вывод: зачастую кардинальный уход от сложившихся стереотипов в управлении компанией способен принести ей гораздо больше пользы, чем потенциального вреда.

Теперь же плоды революционной разработки «голубого гиганта» пожинают две другие компании — Intel и Microsoft. Зато имя IBM так и осталось легендой.

По этому поводу конкуренты злословили, что IBM ничего нового не изобрела, а единственным оригинальным изделием оказались этикетки фирмы на передней панели системного блока.

Поскольку проект первого ПК нельзя было запатентовать, любая компания могла дублировать аппаратные средства IBM PC. Нужно было лишь приобрести те же самые чипы, что и IBM, у тех же производителей и поставщиков и разработать новую системную плату с аналогичной схемой. Как вы помните, чтобы помочь в этом, IBM даже издала полный набор схем своих системных плат и всех плат адаптеров в очень детализированном и легкодоступном техническом руководстве.

IBM перестала быть единственным производителем ПК. Конечно, IBM разработала и продолжает разрабатывать стандарты, которым должны соответствовать совместимые компьютеры, но она уже не является монополистом на рынке. На самом деле сегодня Intel разрабатывает большинство стандартов аппаратного обеспечения, a Microsoft — программного. Именно из-за того, что продукты этих двух компаний доминируют на рынке ПК, сами персональные компьютеры часто называют Wintel.

И только теперь, перешагнув в третье тысячелетие, мы можем, наконец, оценить все последствия эпохального события рождения IBM PC. Не будем судить, хорош или плох был тот первый ПК от IBM, совершила или не совершила ошибку фирма IBM, выпустив на рынок наспех сработанное изделие своего второстепенного подразделения. Главное, что это произошло, и развитие истории направилось именно по этому пути, а не по какому другому. Конечно, не займись персональными компьютерами IBM, ими бы занялся кто-либо другой, прогресс бы не остановился. Быть может, мы сейчас работали бы на Apple- или DEC-совместимых компьютерах, а про бедного Бейсик-программиста Билла Гейтса знали бы только его ближайшие родственники.

В 1982 Commodore Business Machines анонсирует Commodore 64, или С64, ставший одним из самых популярных домашних компьютеров в 80-х гг. В сентябре того же года компьютер появляется на рынке. Технические характеристики Commodore 64 следующие: процессор MOS Technology 6510, 64 Кб ОЗУ, 20 Кб ПЗУ с Бейсиком от Microsoft, два сопроцессора (VIC-II для видео и SID для звука). C64 был первым домашним компьютером, обладавшим очень качественными графическими и звуковыми возможностями, будучи при этом довольно недорогим. Так, поддержка спрайтов позволяла выводить графическую информацию на восьми независимых слоях, а интегрированный звуковой синтезатор был способен моделировать трёхголосое звучание в девяти полных октавах.

Том Халфхил (Tom Halfhill), журнал Byte за август 1984 г.: «Пожалуй, не было более успешного компьютера во все времена, чем Commodore 64»

А уже в 1983 году Atari, Inc. представляет домашний компьютер Atari 1200XL, оснащённый 64 Кб ОЗУ и очень качественной клавиатурой. Между тем наличие ошибок в реализации операционной системы и Бейсика, а также некоторые особенности, приведшие к невозможности запуска ряда программ, написанных для предыдущих моделей — Atari 400 и Atari 800 — не позволили занять ему достойное место на рынке. Буквально через четыре месяца появляются замещающие провальную разработку модели — Atari 600XL и Atari 800XL. Из последних энтузиасты изымали чип с операционной системой, который затем использовали в Atari 1200XL. Цена Atari 1200XL составляла 900 долл.

1983. IBM анонсирует персональный компьютер IBM PCjr (jr — сокращение от англ. junior —младший), в разработке проходивший под кодовым названием Peanut (арахис, земляной орех). В марте 1984 г. начинаются его продажи в виде двух вариаций: модель 4860–004 с 64 Кб ОЗУ за 669 долл. и модель 4860–067 с 128 Кб ОЗУ и одним 5,25-дюймовым дисководом на 360 Кб. В апреле 1985 г. IBM останавливает производство PCjr. Базовая конфигурация PCjr следующая: процессор Intel 8088 4,77 МГц, 64 Кб ОЗУ (могло быть расширено до 256 Кб), CGA-монитор, два слота на передней панели для картриджей, трехголосая звуковая карта, порты ввода–вывода (кассетный, игровой для джойстика, видео для монитора, видео композитный, аудио, клавиатурный, инфракрасный, последовательный), беспроводная (в качестве удара по конкурентам) клавиатура, три внутренних слота для возможных плат расширения (память, модем и контроллер дисковода), «зашитый» в ПЗУ язык Бейсик, OC IBM PCDOS 2.0.

Архитектура PCjr и маркетинговая политика IBM могут послужить примером неудачного решения компании в попытке выйти на рынок домашних и компьютеров в сфере образования. Как метко выразился на этот счет глава компании Spinnaker Software Уильям Боуман (William Bowman): «Мы собираемся свалить наши PCjr в кучу, и поджечь ее. А эти проклятые штуки даже не собираются гореть! Настоящая заслуга IBM в том, что она создала компьютеры с жаропрочным корпусом — и больше ничего»

Выпуском PCjr IBM планировала составить конкуренцию производителям на рынке домашних компьютеров. И самое забавное: одной из причин провала PCjr было именно его название — «младший». Покупателям казалось, будто эта модель не представляет сколько-нибудь значительных улучшений по отношению к популярному IBM PC. Люди воспринимали PCjr как игрушку, а не новый домашний компьютер. В ценовом сравнении среди домашних компьютеров PCjr не был конкурентоспособен: он проигрывал и Commodore 64, и семейству 8-разрядных Atari. Например, за ту же цену, что и PCjr, можно было приобрести u1082 компьютер Coleco Adam в комплекте с двумя кассетными накопителями, принтером и программным обеспечением. Практически любая домашняя компьютерная система (кроме Apple II) стоила меньше, чем PCjr. Кроме того, нестандартность архитектурной реализации, обуславливающая несовместимость с PC и аппаратными средствами для него, делали невозможным дальнейшее существование этого компьютера. Возможные расширения в виде второго дисковода или жесткого диска не были доступны к моменту выхода PCjr на рынок по причине производства их не IBM, а ее партнерами.

1984 (22 января). Этот день принято считать днём рождения компьютеров марки Макинтош. (Хотя это слишком условно по причине серьёзных различий операционных систем у компьютеров Lisa и Macintosh.) Именно тогда Стив Джобс (Steve Jobs) продемонстрировал компьютер Lisa 2. Его характеристики: процессор Motorola 6800 с частотой 7,83 МГц, 128 Кб ОЗУ, встроенный 9- дюймовый монохромный дисплей, поддерживающий графическое разрешение 512x342 точек/дюйм, 3,5-дюймовый дисковод от Sony с дискетами объёмом 400 Кб, клавиатура, мышь. Вес модели составлял 9 кг.

При этом Lisa 2 имела ещё две модификации: Lisa 2/5 (жёсткий диск на 5 Мб) и Lisa 2/10 (жёсткий диск на 10 Мб). Однако несовместимая операционная система и высокая стоимость привели к падению продаж. Руководство Apple решило эту проблему оригинально, «скрестив» имена Lisa и Mac, — компьютер стал называться Macintosh XL. Также для полной метаморфозы Lisa 2 в Macintosh XL требовалось сменить ПЗУ на новую версию.

Apple представляет вторую модель из семейства Macintosh Classic — компьютер Macintosh 512K в 1984 году 10 сентября. Внешне эта модель не отличалась от первого Макинтоша, пришедшего на смену Lisa, — Macintosh 128К. Компьютер поставлялся с 512 Кб ОЗУ и 128 Кб ПЗУ и встроенным черно-белым 9-дюймовым монитором.

В 1986 году IBM выпускает компьютер IBM PC XT 286. ПК был построен на базе Intel 80286 и работал на частоте 6 МГц, комплектовался 640 Кб ОЗУ, дисководом с гибкими дисками емкостью 1,2 Мб, жестким диском объемом 20 Мб, последовательным и параллельными портами, клавиатурой и CGA-монитором. Цена компьютера составляла 4 тыс. долл. IBM PC XT 286 можно расценивать в качестве промежуточного варианта, следующего за PC XT и стоящего перед PC AT.

1987 (2 апреля) фирма IBM выпустила семейство персональных систем второго поколения IBM PS/2. Первоначально оно было представлено четырьмя моделями — 30, 50, 60 и 80. Номер каждой из них отвечал максимальной производительности. Позднее на свет появилось еще пять моделей этого же семейства: 25, 50Z, 55, 70 (ставшая первой портативной моделью PS/2) и Р70. Каждая машина PS/2 имела системный блок и клавиатуру, разница между моделями заключалась в определенном типе монитора и устройств памяти, которые могли подключаться через кабель либо находиться в корпусе системного блока. PS/2 отличались от общепризнанной IBM PC в первую очередь наличием VGA-видеоадаптера, позволившего улучшить изображение, 3,5-дюймового дисковода, а также типом среды для хранения данных и слотами расширения. Базировались IBM PS/2 на микропроцессорах 80286 и 80386. Практически все ПО, разработанное для IBM PC, в том числе и MS-DOS, поддерживалось и PS/2. В рамках PS/2 была реализована микроканальная архитектура 32-разрядной шины МСА (Micro Channel Architecture), специально разработанная в IBM для этого семейства. Работавшая с частотой 10 МГц шина MCA позволяла реализовать режим многозадачности и одновременную работу нескольких микропроцессоров — подключение к системной плате с находящимся на ней основным процессором пятнадцати дополнительных плат с независимыми микропроцессорами, которые функционально обеспечивали графику, связь, шифрование или интеллектуальное управление диском. С помощью аппаратной схемы арбитража микроканал имел возможность регулировать последовательность доступа процессоров к системной шине данных, а новое свойство программного выбора возможностей позволило автоматически устанавливать конфигурацию системы на всех дополнительно подключенных платах.

1990. Новое творение Apple — Macintosh Classic. Создавая этот компьютер, Apple решила вернуться к истокам: это была компактная машина, схожая с первыми Макинтошами. Дело в том, что Apple не выдерживала конкуренции с IBM PC, проигрывая в ценовом диапазоне. Руководство посчитало оправданным выставить достаточно низкую цену за конфигурацию, включающую 8 МГц процессор Motorola 68000, 1 Мб ОЗУ, встроенный черно-белый 9-дюймовый монитор, дисковод с гибкими дисками на 1,4 Мб, комплект входов-выходов. Но отсутствие жесткого диска, сложности подключения внешних устройств лишь усилили падение спроса Apple на рынке.

2000 (29 июня). IBM объявила о создании мощнейшего суперкомпьютера ASCI White (Accelerated Strategic Computing Initiative White Partnership — в рамках инициативы по ускорению роста стратегических вычислительных возможностей) с массивно-параллельной архитектурой RS/6000 SP — первого компьютера, преодолевшего рубеж производительности 10 терафлоп: максимальная производительность достигла 12,3 терафлоп.

ASCI White был разработан по заказу Ливерморской национальной лаборатории Министерства энергетики США для трехмерного моделирования ядерных взрывов, а также процессов старения и функционирования американского ядерного оружия.

ASCI White объединяет 8192 процессора. Объем дисковой подсистемы равняется 160 Тбайт, а емкость оперативной памяти составляет 8 триллионов байт, распределенных по 16-процессорным SMP-узлам, что почти в 50 тыс. раз превышает объем памяти среднего персонального компьютера. Результаты моделирования отображаются на мониторе IBM T220 с диагональю 22,2 дюйма и разрешением 200 пикселей на квадратный дюйм (более 9 млн. пикселей на всем экране). Система работает под управлением ОС AIX — варианта UNIX от IBM.

Суперкомпьютер представляет собой 512 объединенных компьютеров, занимающих площадь в две баскетбольные площадки. Для транспортировки системы из лабораторий IBM в Ливермор потребовалось 28 грузовых трейлеров.

Заключение

В связи с выше сказанным подведем итоги:

В 1 разделе было сказано, что средства вычислительной техники появились достаточно давно, так как потребность в различного рода вычислениях и расчетах существовала уже на самых ранних стадиях развития цивилизации, а математика, одной из важнейших задач которой была выработка точных правил этих вычислений, по праву относится к числу древнейших наук. Различные устройства, облегчающие и ускоряющие процесс вычислений, изобретались человеком еще в очень отдаленные времена. Так, история возникновения счетов теряется в глубине столетий, аналогичные по назначению устройства использовались многими народами.

Во 2 разделе говорилось о бурном развитии вычислительной техники, одной из которых была ЭВМ ENIAC.

А в 3 разделе рассказывалось о создании первых ПК, мини-компьютеров начиная с 80-х годов и т.д.

В данной работе мне удалось дать достаточно широкую картину компьютерной революции, включая ее истоки. Тема раскрыта.

Список литературы

1.         Богатырев Р.В. На заре компьютеров.// Мир ПК. 2004. - №4

2.         Зуев К.А. Компьютер и общество. – Москва.: Издательство политической литературы, 1990

3.         Прохоров А.М. Большая советская энциклопедия. – Москва.: Издательство «Советская энциклопедия», 1971

4.         Фигурная В.С.. Из истории компьютеров.// Мир ПК. 2005. - №1

5.         Шафрин Ю. Основы компьютерной технологии учебное пособие для 7-11 классов по курсу "Информатика и вычислительная техника". - Москва.: ABF, 1996