КОМП'ЮТЕРИ ДРУГОГО ПОКОЛІННЯ: ІСТОРІЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, АПАРАТНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ, ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ - ТЕХНОЛОГІЯ - 2025

Друге покоління комп'ютерів відноситься до еволюційної фазі технології , яка використовувалася в період між 1956 і 1963. У цій фазі, транзистори замінили вакуумні трубки, ця заміна маркування початку цього покоління комп'ютерів.

Це покоління почало стукати у двері, коли розвинені розробки та комерційний інтерес до комп'ютерних технологій посилилися в середині 1950-х. Таким чином було введено друге покоління комп'ютерних технологій, заснованих не на вакуумних трубах, а на транзисторах.

Комп'ютер UNIVAC 1232 Джерело: Daderot через Wikimedia Commons

У 1956 році замість вакуумних трубок комп'ютери почали використовувати транзистори як компоненти електронної обробки, тим самим запустивши імпульс комп'ютерів другого покоління.

Транзистор був значно менших розмірів, ніж вакуумна трубка. Із зменшенням розміру електронних компонентів, переходячи від вакуумної трубки до транзистора, розмір комп'ютерів також зменшився і став значно меншим, ніж у попередніх комп'ютерів.

Прорив для бізнесу

Вакуумна трубка значно поступалася транзистору. Завдяки цій заміні комп'ютери були надійнішими, меншими та швидшими, ніж їх попередники. Зменшився не тільки розмір комп’ютера, але і швидкість споживання енергії. З іншого боку, це підвищило ефективність та надійність.

Окрім використання транзисторів, які зробили їх меншими, у цього покоління комп'ютерів були і зовнішні компоненти, такі як принтери та дискети. Крім того, у них були інші елементи, такі як операційні системи та програми.

Таким чином, комп’ютери другого покоління почали з’являтися в новій галузі бізнесу на початку 1960-х рр. Ці комп’ютери можна було використовувати для друку рахунків-фактур за купівлю, виконання дизайну товарів, розрахунку заробітної плати тощо.

Тому не дивно, що майже всі великі комерційні компанії в 1965 р. Використовували комп’ютери для обробки своєї фінансової інформації.

Походження та історія другого покоління

Прибуття транзистора

Транзистор був винайдений у 1947 році. Він виконував ту саму основну роботу, що і вакуумна трубка, функціонуючи як електронний перемикач, який міг бути увімкненим або вимкненим.

Однак порівняно з вакуумними трубами транзистори мали багато переваг: вони були меншими, мали більшу робочу швидкість і вимагали меншої потужності, тим самим виділяючи менше тепла. Вони не мали ниток і не потребували надмірного охолодження.

Спочатку германієві транзистори були єдиними доступними. Проблеми надійності цих ранніх транзисторів виникли через те, що середній час між відмовами становив близько 90 хвилин. Це покращилося, коли стали доступні більш надійні транзистори біполярного з'єднання.

Вони вже замінили вакуумні трубки в комп’ютерах наприкінці 1950-х.

Краще комп'ютери

За допомогою транзисторів комп'ютери могли утримувати до щільного простору до десятків тисяч бінарних логічних схем.

Перший транзисторний комп’ютер був побудований в Манчестерському університеті і діяв у 1953 році. Друга версія була доопрацьована там у 1955 році. Пізніше машини використовували близько 200 транзисторів.

Ці машини були меншими, надійнішими та швидшими, ніж машини першого покоління. Однак вони зайняли кілька кабінетів і були настільки дорогими, що дозволити собі їх могли лише великі корпорації.

Кращі мови програмування

Комп'ютер / комп’ютер 1950-х рр. США.

У 1950 р. Була розроблена асемблерна мова, відома як перша мова, що мала команди, схожі на англійську.

Код може прочитати і записати програміст. Для роботи на комп’ютері його потрібно було перетворити в машиночитаний формат за допомогою процесу, званого складання.

Характеристика комп'ютерів другого покоління

Головною особливістю було використання схемотехніки, яка використовувала транзистори замість вакуумних трубок для побудови основних логічних схем.

Однак, хоча транзистор був значним вдосконаленням у порівнянні з вакуумною трубкою, ці комп'ютери все ще покладалися на перфокарти для введення інструкцій, роздруківки для виведення даних і все-таки генерували певну кількість тепла.

Використання енергії

Електрична потужність, необхідна для роботи з комп'ютерами, була нижчою. Тепло генерувалося, хоча і трохи менше, тому кондиціонер все ще був необхідний.

Розмір комп'ютерів

Фізичний розмір комп'ютера другого покоління був значно меншим, ніж у попередніх комп'ютерів.

Швидкість

Швидкість обробки була покращена в п'ять разів. Її вимірювали в мікросекундах.

Зберігання

- Розвиток магнітного ядра прийнято таким, щоб основна ємність пам'яті була більшою, ніж у комп'ютерів першого покоління.

- Збільшена ємність зберігання та використання комп’ютерів.

- Є підтримка зовнішнього зберігання у вигляді магнітних стрічок та магнітних дисків.

Використання програмного забезпечення

- Для програмування комп'ютери могли використовувати навіть мови високого рівня для заміни складної машинної мови, важкої для розуміння.

- Прискорюються процеси, що здійснюються комп'ютерами з операційними системами, досягаючи мільйонів операцій в секунду.

- Комп'ютери були орієнтовані не лише на інженерні програми, але й на комерційні програми.

- введено мову складання та програмне забезпечення операційної системи.

Апаратне обладнання

Ці комп'ютери були технологічно революційними. Однак, оскільки вони збиралися вручну, вони все ще були такими дорогими, що дозволити собі їх могли лише великі організації.

Обладнання другого покоління допомогло корпораціям знизити витрати на зберігання та обробку записів, але системи були дуже дорогими для придбання чи здавання в оренду, важко запрограмовані та трудомісткі в експлуатації, принаймні за сьогоднішніми мірками.

Враховуючи ці витрати, встановити їх змогли лише відділи обробки даних великих корпорацій та державних організацій.

Транзистори

Як і вакуумні трубки, транзистори - це електронні вимикачі або ворота, які використовуються для посилення або управління струмом або для вмикання та вимикання електричних сигналів. Вони називаються напівпровідниками, оскільки містять елементи, які знаходяться між провідниками та ізоляторами.

Транзистори - це будівельні блоки будь-якого мікрочіпа. Вони також надійніші та енергоефективніші, а також здатні краще та швидше проводити електроенергію.

Транзистор мав значно кращі показники завдяки своїм невеликим розмірам, а також меншим споживанням електроенергії та меншому виробництву тепла.

Транзистор передає електричні сигнали через резистор. Він був дуже надійним порівняно з вакуумними трубами.

Інші пристрої

У цьому поколінні почали використовувати клавіатури та відеомонітори. Перший стилус був використаний як пристрій введення для малювання на екрані монітора. З іншого боку, високошвидкісний принтер увійшов у користування.

Запроваджено використання магнітних стрічок та дисків як вторинної пам'яті для постійного зберігання даних, замінивши картки в комп’ютері.

програмне забезпечення

Мова складання

Комп'ютери другого покоління перейшли від машинної мови до мов складання, дозволяючи програмістам описувати інструкції словами. Програмування коротких кодів замінило довгі та складні двійкові коди.

Мова складання була набагато простішою у порівнянні з машинною мовою, оскільки програмісту не потрібно було пам'ятати про запам’ятовування виконаних операцій.

Мови високого рівня

Це покоління ознаменувало загальне використання мов високого рівня. Мови високого рівня були розроблені для створення програмного забезпечення, що полегшує програмування та конфігурацію комп'ютерів.

Ці машини другого покоління були запрограмовані на таких мовах, як COBOL та FORTRAN, використовуючись для широкого спектру комерційних та наукових завдань.

Мова FORTRAN використовувалася в наукових цілях, а мова COBOL - у комерційних цілях. Також було вдосконалено системне програмне забезпечення.

Крім того, програма, що зберігається на комп'ютері другого покоління, забезпечила велику гнучкість, щоб підвищити продуктивність цих комп'ютерів.

Майже кожен комп’ютер мав власну унікальну операційну систему, мову програмування та прикладне програмне забезпечення.

Окрім розробки програмного забезпечення операційної системи, на прилавках потрапляють й інші бізнес-програми.

Мова управління процесом

Найважливіша зміна в роботі комп’ютерів була внесена пакетною системою та автономією, яку вона надала комп'ютеру, за рахунок прямого контролю користувача.

Це призвело до розробки мови управління процесом, яка забезпечила потужний засіб контролю над долею завдання, виконаного комп’ютером без введення користувачем.

Винаходи та їх автори

- Транзистор

Під керівництвом Вільяма Шоклі, Джона Бардіна та Уолтера Брататена перший транзистор був винайдений в лабораторіях Bell Telephone Laboratories наприкінці 40-х рр. За цей винахід їм вдалося завоювати Нобелівську премію з фізики в 1956 році.

Транзистор виявився життєздатною альтернативою електронної трубки. Невеликі розміри, низька тепловіддача, висока надійність та низьке споживання електроенергії зробили можливим прорив у мініатюризації складних контурів.

Це був пристрій, що складається з напівпровідникового матеріалу, який використовувався для збільшення потужності вхідних сигналів, зберігаючи форму вихідного сигналу, відкриваючи або закриваючи ланцюг.

Це стало важливою складовою всіх цифрових мікросхем, включаючи комп'ютери. Мікропроцесори сьогодні містять десятки мільйонів транзисторів мінімальних розмірів.

- Магнітна пам'ять ядра

Окрім транзистора, ще одним винаходом, який вплинув на розвиток комп'ютерів другого покоління, була пам'ять з магнітним ядром.

Як основну пам'ять використовували магнітну ядро ​​пам'яті. Оперативна пам’ять зросла з 4 К до 32 К, що дозволило комп'ютеру зберігати більше даних та інструкцій.

- Мови високого рівня

FORTRAN

Його створення очолив Джон Бекус для IBM в 1957 році. Він вважається найстарішою мовою програмування високого рівня.

КОБОЛ

Це друга найдавніша мова програмування високого рівня. Створений у 1961 році. Особливо популярний для бізнес-додатків, що працюють на великих комп'ютерах. Це найпоширеніша мова програмування у світі

Рекомендовані комп’ютери

UNIVAC LARC

Цей суперкомп'ютер був розроблений Sperry-Rand в 1960 році для атомних досліджень, тому він міг обробляти великі обсяги даних.

Однак ця обчислювальна машина була надто дорогою і, як правило, була занадто складною для розміру компанії, тому не користувалася популярністю. Встановлено лише два ЛАРК.

ПДП

Це назва комп’ютера, виробленого DEC (Digital Equipment Corporation), який був заснований Кен Олсен, Стен Олсен та Харлан Андерсон.

У 1959 р. Було продемонстровано PDP-1. Через чотири роки компанія DEC почала продавати PDP-5, а потім PDP-8 у 1964 році.

PDP-8, який був мінікомп'ютером, був корисним для обробки цих даних і був досить успішним на ринку.

IBM 1401

Цей комп'ютер, який був представлений громадськості у 1965 році, був найбільш широко використовуваним комп'ютером другого покоління. Він захопив практично третину світового ринку. В період з 1960 по 1964 рік IBM встановила понад 10 1401.

У IBM 1401 не було операційної системи. Натомість він використовував спеціальну мову під назвою символічна система програмування для створення програм.

Окрім IBM 1401, інші комп'ютери виробництва IBM, такі як IBM 700, 7070, 7080, 1400 та 1600, були також комп'ютерами другого покоління.

UNIVAC III

Крім заміни компонентів вакуумних труб на транзистори, Univac III також був розроблений таким чином, щоб він був сумісний з різноманітними форматами даних.

Однак це впливало на розмір слова та набір інструкцій, які були різними, тому всі програми довелося переписати.

Як результат, замість збільшення продажів UNIVAC багато замовників віддавали перевагу переключенню постачальників.

Переваги і недоліки

Перевага

- Вони були найшвидшими обчислювальними пристроями свого часу.

- Мова монтажу використовувалася замість машинної мови. Тому їх було легше програмувати через використання цієї мови.

- Для проведення операцій їм було потрібно набагато менше енергії та не виробляли багато тепла. Тому вони так не розпеклися.

- транзистори зменшили розмір електронних компонентів.

- Розмір комп'ютерів був меншим і мав кращу портативність порівняно з комп'ютерами першого покоління.

- Вони використовували більш швидкі периферійні пристрої, такі як магнітофони, магнітні диски, принтери тощо.

- Комп'ютери другого покоління були більш надійними. Крім того, вони мали кращу точність у розрахунках.

- Вони мали меншу вартість.

- Вони мали кращу швидкість. Вони могли обчислити дані в мікросекундах.

- Вони мали ширше комерційне використання.

Недоліки

- Комп'ютери використовувались лише для конкретних цілей.

- Система охолодження все ще була потрібна. Комп'ютери потрібно було розмістити в місцях з кондиціонером.

- Потрібне було також постійне обслуговування.

- Масштабне комерційне виробництво було важким.

- Перфоровані картки все ще використовувались для введення інструкцій та даних.

- Вони були ще дорогі і не універсальні.

Список літератури

1. Бенджамін Мусунгу (2018). Покоління комп'ютерів з 1940 року по теперішній час. Кеніяплекс. Взято з: kenyaplex.com.
2. Енциклопедія (2019. Покоління, комп’ютери. Взято з: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Історія розвитку комп'ютерів та покоління комп'ютерів. Взято з: wikieducator.org.
4. Прерана Джайн (2018). Покоління комп'ютерів. Включіть довідку. Взято з: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Покоління комп’ютера та їх особливості. Взято з: kullabs.com.
6. Байт-примітки (2019). П’ять поколінь комп'ютерів. Взято з: byte-notes.com.
7. Альфред Амуно (2019). Історія комп'ютерів: Класифікація поколінь комп'ютерів. Турбо майбутнє. Взято з: turbofuture.com.
8. Стівен Ной (2019). 5 Покоління комп’ютера. Коледж Стелли Маріс. Взято з: stellamariscollege.org.