Visul lui Charles Babbagerealitatea noastra

1

CuprinsDefinirea termenilor……………………………………………………………………………………………....……………3

Primele masini de calcul……………………………………………………………………………………….….……..……3

Istoria computerului din 1939 pana astazi…………………………………………………………………………….5

Calculul digitat………………………………………………………………………………………………………………………7

Enigma………………………………………………………………………………………………………………………………….8

Generatia I (1937-1953)…………………………………………………………………………….…………………..........9

ENIAC………………………………………………………………………………………………………………………………….…10

Comparatia cu alte calculatoare ale vremii…………………………………………………………………...........13

UNIVAC……………………………………………………………………………………………….…………………………………14

Primul computer in Romania………………………………………………………………………………………………...15

Generatia II(1954-1962)…………………………………………………………………………………………………........16

Cronologie……………………………………………………………………………………………………………………………..17

Generatia III(1963-1982)………………………………………………………………………………………………………..19

Cronologie……………………………………………………………………………………………………………………………..20

2

Definirea termenilorUn calculator, numit și sistem de calcul, computer sau ordinator, este o mașină de

prelucrat date și informații conform unei liste de instrucțiuni numită program. În zilele noastre calculatoarele se construiesc în mare majoritate din componente electronice și de aceea cuvântul „calculator” înseamnă de obicei un calculator electronic. Calculatoarele care sunt programabile liber și pot, cel puțin în principiu, prelucra orice fel de date sau informații se numesc universale (engleză general purpose, pentru scopuri generale). Calculatoarele actuale nu sunt doar mașini de prelucrat informații, ci și dispozitive care facilitează comunicația între doi sau mai mulți utilizatori, de exemplu sub formă de numere, text, imagini, sunet sau video sau chiar toate deodată (multimedia).

Știința prelucrării informațiilor cu ajutorul calculatoarelor se numește informatică

Primele masini de calculDe mii de ani s-a apelat la diverse invenții, pentru a face calculele mai simple, începând

prin corespondența unu-la-unu cu degetele. Primul dispozitiv a fost probabil sub forma bețelor de numărat.

Dar cea mai cunoscuta masina de calcul din antichitate este Abacul, folosit inca din 2400 i.Hr.

Mai multe variante de calculatoare analogice au fost construite în antichitate și în evul mediu pentru efectuarea de calcule astronomice. Printre acestea se numără mecanismul Antikythera(1) și astrolabul din Grecia antică(2)(150–100 î.Hr.), acestea fiind considerate primele calculatoare analogice mecanice.

3

„Ceasul din castel”, un ceas astronomic inventat de Al-Jazari în 1206, este considerat a fi primul calculator analogic programabil. El afișa zodiacul, orbitele Lunii și Soarelui, un arătător în formă de semilună ce se deplasa de-a lungul unei porți determinând deschiderea automată a ușilor la fiecare oră, și cinci cântăreți sculptați care cântau când erau loviți cu o pârghie declanșată de un arbore cu came atașat unei roți cu apă. Durata zilei și a nopții putea fi reprogramată în fiecare zi pentru a trata schimbarea duratei zilei și nopți de-a lungul anului.

Matematicianul scotian John Napier (1550-1617) a inventat si o masina de calcul (foto generic), capabila sa realizeze inmultiri si impartiri. "Oasele" erau marcate cu doua coloane de numere. Pentru a face o inmultire, liniile se aliniau, astfel incat sa formeze cifrele operatiei. O coloana cu numere din partea stanga reprezenta multiplicatorii. Cine dorea sa realizeze o inmultire, "citea" randul potrivit, de la dreapta la stanga, adaugand numerele grupate pe linii diagonale, pentru a genera rezultatul. Impartirea se face in mod similar. Acest mecanism a fost inlocuit cu cilindrii rotativi.

Omul de știință german Wilhelm Schickard a construit primul calculator numeric mecanic în 1623. Întrucât calculatorul său folosea tehnici cum ar fi roțile dințate, dezvoltate inițial pentru ceasuri, acest calculator a fost denumit „ceas calculator”. A fost utilizat de prietenul lui Schickard, Johannes Kepler, care a revoluționat astronomia, formulând legile mișcării planetelor.

Pe la 1820, Charles Xavier Thomas a creat primul calculator mecanic produs în serie, aritmometrul Thomas, care putea efectua adunări, scăderi, înmulțiri și împărțiri.

În 1833, Charles Babbage a trecut de la mașina diferențială la dezvoltarea unui model mai complet, motorul analitic, care se baza direct pe cartelele perforate ale lui Jacquard pentru programare. În 1835, Babbage și-a descris motorul analitic. Acesta era schița unui calculator generic programabil, care primea intrarea pe cartele perforate și era alimentat cu ajutorul unui motor cu aburi. O invenție importantă au reprezentat-o roțile dințate, ca înlocuitor al mărgelelor de la un abac. Ideea inițială a fost cea de a utiliza cartelele perforate pentru a controla o mașină care să calculeze și să tipărească tabele logaritmice cu o precizie foarte mare.

Deși proiectul lui Babbage pentru motorul său analitic era unul riguros și planurile erau probabil corecte, sau cel puțin perfectibile, dezvoltarea a fost oprita odata cu moartea lui Charles. O replică a motorului diferențial II, un proiect anterior și mai limitat, este operațional din 1991 la London Science Museum. Cu câteva modificări triviale, el funcționează așa cum l-a proiectat Babbage și arată că acesta avea dreptate în teorie. Computerul este programat prin carduri cu gauri, sistem folosit timp de peste 100 de ani. Cu o dimensiune asemanatoare cu cea a unui camion, motorul analitic putea retine 1000 numere de 50 de digiti, echivalentul unei memorii de 20,7 kB.

4

În Japonia, Ryoichi Yazu a patentat un calculator mecanic denumit aritmometru Yazu în 1903. Acesta consta dintr-un singur cilindru și 22 de roți dințate, și folosea sistemele mixte în bază 2 și 5, bine cunoscute de utilizatorii sorobanului (abacul japonez). Transportul și sfârșitul calculului se determinau automat. Acesta s-a vândut în peste 200 de exemplare, mai ales către agențiile guvernamentale cum ar fi Ministerul de Răzoi și stațiilor experimentale agricole. Yazu a investit profitul într-o fabrică ce urma să producă primul avion cu elice din Japonia, dar proiectul a fost abandonat după ce Yazu a murit la 31 de ani.

Istoria computerului(un calculator mult mai performant), din 1939 pana in zilele

noastre• 1940 - apare primul computer, denumit pe scurt CNC (Complex Number Calculator),

proiectat de catre cercetatorul american George Robert Stibitz si finalizat in cadrul Bell Telephone Laboratories;

• 1941 - apare noul Z3 computer/Bombe, construit de catre inginerul german Konrad Zuse si utilizat la decriptarea comunicatiilor militare naziste;

• 1942 - profesorul John Vincet Atanasoff, impreuna cu un absolvent al Iowa State College, pe numele sau Cliff Berry, au creat sistemul ABC (Atanasoff-Berry Computer);

• 1944 - are loc inaugurarea Harvard Mark-1/Colossus - un calculator enorm, dimensionat si pozitionat intr-o incapere intreaga, utilizat ca si primul in scopuri legate de razboiul cu Germania;

• 1946 - aparitia ENIAC/AVIDAC, computerul imbunatatit, care lucra de 1.000 de ori mai rapid decat comtemporanii sai;

• 1950 - ERA 1101/SEAC/Pilot ACE devine primul computer comercial;

• 1954 - IBM creeaza primul sau computer, denumit IBM 701;

• 1958 - Japonia lanseaza si ea primul sau computer, denumit NEAC 1101;

• 1960 - anul realizarii primului minicomputer: DEC PDP-1;

• 1964-IBM System 360 devine prima familie de sase computere compatibile, cu 40 de sisteme periferice, capabile sa lucreze impreuna;

5

• 1968 - anul crearii si lansarii in spatiu a computerului Apollo Guidance Computer, de pe Apollo 7;

• 1975 - MITS Altair/Tandem-16 devine primul computer bazat pe un microprocesor Intel 8080, creat pentru procesarea de tranzactii online;

• 1976 - Steve Wozniak proiecteaza Apple I, pe care il vinde mai tarziu lui Steve Jobs;

• 1979 - Atari 400 si 800 sunt primele calculatoare care dispun de optiuni pentru jocuri;

• 1983 - Apple Lisa este primul computer cu o grafica special creata pentru interfata utilizatorului;

• 1985 - apare Comodor Amiga 1000, vandut cu 1.295 dolari (fara monitor), la vremea respectiva, care a demonstrat ca poate depasi capacitatile audio si video ale contemporanilor sai;

• 1988 - NeXT este primul computer care avea incorporat un driver pentru inmagazinarea de date optice si un limbaj adecvat, menit sa simplifice programarea;

• 1993 - apare P5 Pentium, lansat de Intel, cu versiunile sale de 60 si 66 MHz;

• 1995 - Sony creeaza PlayStation, care s-a vandut la vremea respectiva in peste 100 milioane de exemplare;

• 1999 - Apare PowerMac G4/AMD Athlon 750 MHz;

• 2001 - Mac OSX/Windows XP/Linux 2.4.0 isi face simtita prezenta, cu noua sa tripla versiune operativa;

• 2002 - RIM lanseaza primul smarthphone BlackBerry;

• 2005 - Intel si AMD elaboreaza primul lor dual-core 64-bit, in timp ce Microsoft creeaza primul Xbox 360;

• 2007 - Apple lanseaza primul iPhone;

• 2010 - Acelasi Apple creeaza primul iPad, computerul tableta care realizeaza hibridul ideal intre un smartphone si un laptop.

6

Calculul digitalEra modernă a mașinilor de calcul a început cu o frenezie a dezvoltării în perioada

dinainte de și după al doilea război mondial, când componentele electronice (la acea vreme, relee, rezistoare, condensatoare, bobine, și tuburi electronice) au înlocuit echivalentele lor mecanice, și calculul digital a înlocuit calculul analogic. Mașini cum ar fi Z3, calculatorul Atanasoff–Berry, calculatoarele Colossus și ENIAC au fost construite manual cu ajutorul circuitelor ce conțineau relee sau tuburi electronice, și adesea foloseau cartelele sau benzile perforate ca dispozitiv de intrare și ca mediu de stocare.

În această perioadă, s-au produs mai multe mașini cu capabilități din ce în ce mai vaste. La început, nu exista nimic care să semene măcar cu un calculator modern, în afara planurilor pierdute ale lui Charles Babbage și în afara ideilor teoretice ale lui Alan Turing. La sfârșitul acestei perioade, s-au construit dispozitive cum ar fi calculatoarele Colossus și EDSAC, unele din primele calculatoare electronice numerice, dar niciun moment nu este unanim considerat a fi momentul nașterii calculatoarelor numerice.

În perioada celui de-al doilea război mondial, au existat trei fluxuri paralele de dezvoltare a tehnologiei calculatoarelor, din care unul a fost complet ignorat, iar al doilea a fost ținut secret în mod deliberat. Cel ignorat a fost reprezentat de munca germanului Konrad Zuse. Cel de-al doilea a fost dezvoltarea secretă a calculatoarelor Colossus în Regatul Unit. Niciuna dintre acestea nu a avut o influență deosebită asupra diverselor proiecte similare din Statele Unite. Al treilea flux de dezvoltare a fost și cel mai mediatizat, și a fost reprezenta de mașinile ENIAC și EDVAC ale lui Eckert și Mauchly.

7

EnigmaMașina Enigma este numele unei familii de mașini electromecanice criptografice cu

rotoare utilizate pentru a genera cifruri pentru criptarea și decriptarea de mesaje secrete. Enigma a fost folosită comercial de la începutul anilor 1920, fiind adoptată și de armatele și serviciile guvernamentale ale mai multor țări–cel mai celebru caz fiind cel al Germaniei naziste înainte de și în timpul celui de-al doilea război mondial. Au fost produse, de-a lungul timpului, o varietate de modele diferite de Enigma, dar modelul armatei germane, Wehrmacht Enigma, este versiunea cel mai adesea studiată.

Mașina a căpătat notorietate deoarece criptologii aliaților au reușit să decripteze un mare număr de mesaje care fuseseră cifrate cu această mașină. Decriptarea a devenit posibilă în 1932 datorită criptografilor polonezi Marian Rejewski, Jerzy Różycki și Henryk Zygalski de la Biroul de Cifruri. La jumătatea lui 1939, metodele de reconstrucție și descifrare au fost prezentate de Polonia Regatului Unit și Franței. Informațiile obținute din această sursă, denumite Ultra, au reprezentat un ajutor semnificativ pentru efortul de război al Aliaților. Influența exactă a Ultra nu este știută cu exactitate, dar o evaluare des întâlnită este cea că sfârșitul războiului din Europa a venit cu doi ani mai devreme datorită decriptării cifrurilor germane.

Deși cifrurile Enigma au slăbiciuni criptografice, în practică, doar în combinație cu alți factori semnificativi (greșeli de operare, defecte procedurale, o mașină sau un caiet de coduri capturate ocazional) criptografii Aliaților au reușit să descifreze mesajele.

Mașina este dotată cu o tastatură prin care se introduce textul clar simbol cu simbol, iar la capătul celălalt (imprimantă sau tablu cu becuri) rezultă simbolurile criptate. Acestea sunt calculate în funcție de starea rotoarelor (care se actualizează cu fiecare tastă apăsată), rotoare care controlează traseele circuitelor electrice de la intrare la ieșire. Versiunile inițiale au fost simple, dar în mod constant s-au adăugat complicații la mecanism, pentru creșterea securității cifrului, cum ar fi creșterea numărului de rotoare și adăugarea unui tablou de prize prin care se puteau substitui suplimentar perechi de simboluri.

8

Generatia I (1937-1953)• Caracteristici tehnologice

tuburi şi comutatoare electronice

un singur dispozitiv de memorare (tambur magnetic) de capacitate mică şi cu timp de acces mare

• Performante

viteză de calcul: 104 operaţii pe secundă

memorie: 2 Ko

• Limbaj de programare

cod maşină

limbaj de asamblare

• Exemple

ENIAC

UNIVAC

EDVAC

9

ENIACENIAC, prescurtat de la Electronic Numerical Integrator And Computer (Calculator și

Integrator Electronic Numeric), a fost primul calculator electronic de uz general. ENIAC a fost construit iniţial pentru Armata Statelor Unite, spre a calcula traiectoria proiectilelor de artilerie. Mai târziu, a fost folosit în calculele asociate cu cercetarea armelor nucleare, a predicţiilor meteorologice, şi proiectarea tunelelor aerodinamice. ENIAC a fost pus în funcţiune în februarie 1946 şi a fost folosit până în octombrie 1955. ENIAC a fost construit la Moore School of Electrical Engineering din cadrul Universităţii din Pennsylvania, de către fizicianul american John W. Mauchly şi inginerul electronist, americanul J. Presper Eckert. Eckert şi Mauchly au proiectat ENIAC la numai 3 ani după ce au primit această sarcină din partea Armatei. În 1947, ENIAC a fost mutat de la Universitatea din Pennsylvania la lăcaşul final: Zona de Testare din Aberdeen, din statul Maryland.

Când a fost anunțată terminarea sa în 1946, presa l-a etichetat drept un „creier uriaș”. Avea o viteză de calcul de o mie de ori mai mari decât mașinile electromecanice, salt în domeniul puterii de calcul neegalat de atunci de nicio mașină. Această putere matematică, împreună cu programabilitatea sa, a satisfăcut necesitățile oamenilor de știință și industriașilor Mașina terminată a fost arătată la 14 februarie 1946 la Universitatea Pennsylvania, ea costând 500.000 de dolari Dimensiunile şi complexitatea calculatorului modular încă ne uimesc şi astăzi: 17.468 de tuburi electronice, 7.200 diode cu cristal, 1.500 relee, 70.000 de rezistoare, 10.000de condensatoare şi aproximativ 5 milioane de conexiuni lipite manual. Cântărea 27 tone, ocupa 63 mp şi consuma 150.000 W.

În cele 20 de module (panouri) ce reprezentau acumulatorii se puteau efectua peste 5.000 de adunări şi scăderi pe secundă. Pentru a rezolva o problemă complexă de matematică, era nevoie de câteva săptămâni pentru conceperea programului, apoi de alte câteva zile pentru introducerea programului în ENIAC, programarea constând în manevrarea fizică a cablurilor şi comutatoarelor acestuia.

ENIAC utiliza numărătoare ciclice cu zece poziții pentru a stoca numerele; fiecare cifră folosea 36 de tuburi electronice, din care 10 erau triodele duale ce compuneau bistabilii numărătorului. Operațiile aritmetice se efectuau prin numărarea impulsurilor în numărătoarele ciclice și generarea de impulsuri de transport în cazul în care numărătorul aflat la valoarea maximă era incrementat și se reseta la 0, ideea fiind cea de a emula prin electronică funcționarea roților cu numere ale unui sumator mecanic. ENIAC avea douăzeci de acumulatori pe zece cifre cu semn care utilizau reprezentarea în complement față de zece și puteau efectua 5000 de adunări sau scăderi simple între oricare dintre ele și sursă (de exemplu, un alt acumulator, sau o constantă) pe secundă. Se puteau conecta mai mulți

10

acumulatori simultan, astfel că viteza maximă de funcționare putea fi mai mare datorită funcționării în paralel.

Se putea cabla transportul unui acumulator la un alt acumulator pentru a efectua calcule cu dublă precizie, dar limitările circuitului de sincronizare al transportului împiedica legarea mai multor acumulatori pentru mai multă precizie. ENIAC utiliza patru acumulatori controlați de o unitate specială de înmulțire, pentru a efectua 385 de înmulțiri pe secundă; de asemenea, folosea cinci acumulatori, controlați de o unitate de împărțire și extragere de radicali, pentru a efectua până la patruzeci de împărțiri pe secundă sau trei extrageri de radicali pe secundă.

Celelalte nouă unități ale ENIAC erau Unitatea de integrare (care pornea și oprea mașina), Unitatea de ciclare (folosită pentru sincronizarea celorlalte unități), Programatorul Master (care controla secvențierea buclelor), Cititorul (care controla un cititor de cartele perforate IBM), Imprimatorul (care controla perforatorul de cartele), Transmițătorul de constante, și trei Tablouri funcționale.

Ciclul de bază al mașinii era de 200 microsecunde (20 cicluri ale ceasului de 100 kHz al unității de ciclare), sau 5000 de cicluri pe secundă pentru operațiile pe numere de 10 cifre. Într-unul din aceste cicluri, ENIAC putea să scrie un număr într-un registru, să citească un număr dintr-un registru, să adune sau să scadă două numere. O înmulțire a unui număr de 10 cifre cu un număr de d cifre (pentru d până la 10) dura d+4 cicluri, astfel că o înmulțire a două numere pe 10 cifre dura 14 cicluri, sau 2800 microsecunde—o viteză de 357 pe secundă. Dacă un număr avea mai puțin de 10 cifre, înmulțirea se realiza mai repede. Împărțirea și radicalul durau 13(d+1) cicluri, unde d este numărul de cifre al rezultatului (câtul sau radicalul). Deci, o împărțire sau un radical durau 143 de cicluri, sau 28.600 μs—o viteză de 35 pe secundă. (Wilkes 1956:20 arată că o împărțire cu un cât de 10 cifre dura 6 milisecunde.)

Unii experți în electronică au prezis că defectările tuburilor vor fi atât de frecvente încât mașina n-ar fi fost deloc utilă. Predicția a fost parțial corectă: aproape în fiecare zi se ardeau câteva tuburi, lăsând calculatorul nefuncțional aproape jumătate din timp. Tuburi speciale cu fiabilitate mare au devenit disponibile abia în 1948. Majoritatea acestor defectări, însă, aveau loc în perioadele de încălzire și răcire, atunci când stresul termic asupra catozilor tuburilor și dispozitivelor de încălzire era maxim. Prin simpla (deși costisitoarea) soluție de a nu mai opri mașina deloc, inginerii au redus rata defectărilor tuburilor ENIAC la nivelul mai acceptabil de un tub în medie la două zile. Conform unui interviu acordat în 1989 de Eckert, povestea defectărilor continue ale tuburilor era mai ales un mit: „Se ardea câte un tub cam la fiecare două zile și problema putea fi localizată în 15 minute.”În 1954, cea mai lungă perioadă de funcționare fără defect a fost de 116 ore (aproape cinci zile).

11

Deşi a fost prima maşină de mărime mare care să efectueze calcule de rutină într-un mediu de producţie, ENIAC nu a fost primul calculator electronic. Între 1939 şi 1942, John Atanasoff, un profesor de fizică şi matematică de la Univeristatea de Stat din Iowa şi studentul lui, Clifford Berry, au asamblat calculatorul Atanasoff-Berry, care a introdus multe inovaţii legate de circuitele numerice. Sistemul lor folosea sistemul matematic binar cu 1 şi 0 folosit în mod curent în calculatoarele de azi, şi un sistem de memorie care înmagazina datele într-un mod asemănător cipurilor de memorie folosite în ziua de azi.

Dupa ce Eckert şi Mauchly au brevetat ENIAC, au avut loc o serie de procese care să determine cine a creat de fapt primul calculator electronic modern. Într-un târziu, în 1973, Curtea Federală de Justiţie a anulat brevetul pentru ENIAC şi a recunoscut, la mai mult de 30 ani după descoperire, pe Atanasoff şi Berry ca fiind pionierii calculatorului.

12

Comparatia cu alte calculatoare ale vremiiMașini de calcul mecanice și electrice s-au folosit din secolul al XIX-lea, dar în deceniile

anilor 1930 și 1940 a început era calculatoarelor moderne.

Calculatorul german Z3 (funcțional în mai 1941) a fost proiectat de Konrad Zuse. Acesta a fost primul calculator numeric generic, dar era electromecanic, și nu electronic, utilizând relee pentru toate funcțiile. El efectua calcule logice în matematică binară. Era programabil prin cartele perforate, dar îi lipsea o instrucțiune de ramificare. A fost distrus cu ocazia bombardării Berlinului în decembrie 1941.

Calculatorul american Atanasoff–Berry (ABC) (funcțional în vara lui 1941) a fost prima mașină electronică de calcul. Ea implementa calcule binare cu tuburi electronice dar nu era generic, fiind limitat la rezolvarea de sisteme de ecuații liniare. El nu exploata viteza de calcul a circuitelor electronice, fiind limitat de o memorie cu tambur rotativ și un sistem de intrări-ieșiri realizat cu scopul de a tipări rezultatele pe cartele de hârtie. Era controlat manual și neprogramabil.

Calculatoarele Colossus, britanice (utilizate de criptanaliști începând cu 1943) au fost proiectate de Tommy Flowers. Calculatoarele Colossus (din care au fost construite zece exemplare) erau complet electronice, numerice, și puteau fi reprogramate prin recablare, dar erau dedicate spargerii codurilor criptografice și nu generice.

Calculatorul Harvard Mark I al lui Howard Aiken, produs în 1944, era programat prin bandă perforată și utiliza relee. El calcula funcții matematice generale, dar nu efectua ramificări.

ENIAC putea, ca și Z3 și Mark I, să ruleze o secvență arbitrară de operații matematice, dar nu le citea de pe o bandă. Ca și Colossus, operațiile se efectuau cu viteza circuitelor electronice. ENIAC combina programabilitatea Turing-completă cu viteza electronică.

13

UNIVACUNIVAC (Universal Automatic Computer) a fost primul calculator electronic proiectat şi

vândut pentru a rezolva probleme comerciale. În perioada 1951 - 1957 au fost achiziţionate un număr de 48 calculatoare UNIVAC de către o mare varietate de clienţi guvernamentali şi comerciali.UNIVAC a fost succesorul primului calculator electronic de uz general, ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator. În perioada 1947 şi 1948 Eckert şi Mauchly au construit un calculator mai performant, numit EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), care a încorporat câteva inovaţii importante ale matematicianului american de origine maghiară, John von Neumann John von Neumann este autorul unui raport care descria proiectul EDVAC în care atât programul cât și datele de lucru aveau să fie stocate într-un singur spațiu unificat. Acest proiect simplu, denumit arhitectura von Neumann, avea să constituie baza dezvoltării tuturor succesoarelor lui ENIAC din toată lumea. În cadrul acestei generații, spațiul temporar de stocare consta dinlinii cu întârziere, care foloseau timpul de propagare a sunetului printr-un mediu, cum ar fi mercurul lichid (sau un cablu) pentru a stoca datele temporar. O serie de impulsuri acustice sunt trimise de-a lungul unui tub; după un timp, când impulsul ajunge la capătul tubului, circuitele electronice detectau dacă acel impuls reprezintă un 1 sau un 0 și determinau oscilatorul să-l retransmită. Alte mașini foloseautuburi Williams, care se bazau pe proprietatea unui tub catodic de a stoca și accesa date. Până în 1954, memoriile cu ferite începuseră să înlocuiască alte forme de mecanisme de stocare temporară, și au dominat acest domeniu până spre jumătatea anilor 1970.

În martie 1951 Eckert şi Mauchly au livrat primul UNIVAC pentru Biroul de Recensământ al Statelor Unite (U.S. Census Bureau). UNIVAC a câştigat atenţia naţiunii în 1952, când generalul Dwight D. Eisenhower a candidat împotriva lui Adlai E. Stevenson la prezidenţialele Statelor Unite. Un UNIVAC a fost folosit la televiziunea naţională pentru a estima rezultatele.

Bazat pe informaţia rezultată dintr-un eşantion redus de voturi, de numai câteva procente,

UNIVAC a estimat o victorie netă pentru Eisenhower. Televiziunea naţională a întârziat anunţarea rezultatelor până când au fost numărate un număr mai mare de voturi. Când în sfârşit acestea au fost numărate, concluzia a fost că UNIVAC a prezis rezultatul corect. Această demonstraţie reuşită a contribuit în mare măsură la creşterea popularităţii UNIVAC-ului şi de asemenea la formarea opiniei publicului vizavi de calculatoare.

UNIVAC, conţinea multe îmbunătăţiri comparativ cu predecesorul său, ENIAC. Numărul tuburilor electronice a fost redus de la 19.000 în ENIAC, la aproximativ 5.000 în UNIVAC. UNIVAC, cu un volum de 25 metri cubi de dulapuri, ar fi putut umple un garaj întreg. Cu toate acestea, ocupa mai puţin spaţiu decât ENIAC. UNIVAC cântărea 8 tone comparativ cu cele 30 ale

14

ENIAC-ului şi consuma 100 KW faţă de cei 150 consumaţi de ENIAC. In ciuda tuturor îmbunătăţirilor aduse lui UNIVAC, comparativ cu ENIAC, a fost, totuşi, foarte ineficient comparativ cu standardele din ziua de azi.

Ca şi predecesorul sau, UNIVAC folosea sistemul zecimal cu tuburi electronice, făcând numărători până la 10 şi de la capăt, în fiecare şir de tuburi în spaţiul de înmagazinare a operaţiilor aritmetice. Memoria UNIVAC-ului, care reţinea datele şi programele, era construit din tuburi cu mercur. Aceşti cilindrii orizontali conţineau mercur lichid care transmitea vibraţii acustice ce reprezentau datele înmagazinate şi valori de instrucţiuni. Fiecare linie de memorie putea să acomodeze 1024 de cuvinte, iar fiecare cuvânt putea să reţină o valoare numerică de 12 cifre sau 2 valori de instrucţiune de 6 caractere. Datele externe puteau fi citite de pe banda magnetică sau cartele perforate. Datele puteau fi salvate pe bandă magnetică, sau puteau să fie tipărite la imprimante. UNIVAC, putea să efectueze 1905 operaţii pe secundă. Proiectat iniţial pentru aplicaţii comerciale, UNIVAC a avut performanţa bună cu numere zecimale cu precizie fixă, dar şi date de tip alfanumeric. Printre primii clienţi ai UNIVAC-ului au fost agenţiile guvernamentale, A. C. Nielsen Company, the Prudential Insurance Company şi General Electric Appliance Division. Calculatoarele UNIVAC au fost folosite în multe scopuri, printre care contabilitate şi prelucrare de date.

Primul computer in RomaniaIn 1961 a fost dat in functiune primul computer construit intr-o universitate din

Romania. Acest lucru s-a intamplat la Timisoara, in cadrul Institutului Politehnic. Se numea MECIPT, acronimul de la Masina Electronica de Calcul a Institutului Politehnic din Timisoara.

Proiectarea acestuia a inceput din 1956 de catre un colectiv condus de Iosif Kaufmann, Wilhelm Loewenfeld si Vasile Baltac, conform Wikipedia de limba romana. La construirea MECIPT au contribuit, de asemenea, si cercetarile profesorului Grigore C. Moisil

15

GENERATIA II (1954-1962)• Caracteristici tehnologice

diode şi tranzistoare- memorie internă cu inele de ferită şi cu acces aleator

memorie externa de tip tambur, disc sau banda magnetica

unităţi pentru calcule în virgula mobila

• Performante

viteză de calcul: 2*105

operaţii pe secundă- memorie: 32 Ko

• Limbaj de programare

- limbaje de nivel înalt: Fortran (1956), Algol (1958), Cobol (1959)

• Exemple

TRADIC

PDP 1

16

CronologieÎn 1952, IBM a anunțat public mașina electronică de prelucrare a datelor IBM 701, prima

din seria IBM 700/7000 și primul calculator IBM mainframe. IBM 704, introdus în 1954, utiliza memorie cu ferite, care a devenit standard la mașinile mari. Primul limbaj de programare generic de nivel înalt care a fost implementat vreodată, Fortran, era dezvoltat și la IBM pentru 704 în 1955–1956 și a fost lansat la începutul lui 1957. În 1955 s-a format un grup de utilizatori voluntari pentru a face schimb de experiență și de software pentru IBM 701; acest grup, care există și în anii 2000, a fost un precursor al comunităților open source.

IBM a introdus în 1954 un calculator mai mic și mai ieftin care s-a dovedit foarte popular. IBM 650 cântărea peste 900 kg, sursa de alimentare atașată cântarea aproximativ 1350 kg și cele două părți stăteau în două dulapuri separate, de aproximativ metri. Costa 500.000 de dolari și putea fi închiriat pentru 3500 de dolari pe lună. Memoria sa cu tamburi putea stoca inițial doar 2000 de cuvinte de zece cifre, iar programarea sa era extrem de dificilă și importantă pentru o utilizare eficientă. Astfel de limitări de memorie aveau să domine programarea timp de zeci de ani după aceea, până când capabilitățile hardware au evoluat și au permis un model de programare mai simplu.

În a doua jumătate a anilor 1950, tranzistoarele bipolare (TBIP) au înlocuit tuburile electronice. Utilizarea lor a dat naștere calculatoarelor de a doua generație. Inițial, se credea că se vor produce și se vor utiliza foarte puține calculatoare la nivel mondial. Aceasta se datora dimensiunilor, costurilor, și priceperii necesare pentru a le folosi și pentru a interpreta rezultatele. Tranzistoarele au redus masiv dimensiunea calculatoarelor, costul inițial și cel de operare. Tranzistoarele bipolare au fost inventate în 1947 și americanii John Bardeen, Walter Brattain și William Shockley au primit în 1956 Premiul Nobel pentru Fizică pentru această realizare. Dacă prin joncțiunea emitor-bază a unui tranzistor bipolar nu circulă curent, atunci nu circulă curent nici între colector și emitor (iar tranzistorul este blocat). Dacă circulă un curent suficient de mare prin joncțiunea bază-emitor, trece curent și între emitor și colector (tranzistorul fiind saturat). Saturația sau blocarea unui tranzistor reprezintă cifrele binare 0 și 1. Prin comparație cu tuburile electronice, tranzistoarele prezintă numeroase avantaje: au costuri de fabricație mult mai mici și sunt mult mai rapide, comutarea între stările de 1 și 0 consumând un timp de ordinul micro- sau nanosecundelor. Volumul tranzistoarelor era de ordinul milimetrilor cubi, prin comparație cu tuburile electronice de ordinul centimetrilor cubi. Temperatura mai joasă de funcționare a tranzistoarelor le conferă o fiabilitate mai mare, prin comparație cu tuburile electronice. Calculatoarele cu tranzistoare puteau acum să fie dotate cu zeci de mii de circuite logice binare într-un spațiu relativ compact.

17

Calculatoarele de a doua generație erau compuse dintr-un mare număr de plăci cu cablaje imprimate, cum ar fi IBM Standard Modular System fiecare cu 1–4 porți logice sau bistabili. Un calculator din a doua generație, IBM 1401, a reușit să câștige aproape o treime din piața mondială de tehnică de calcul. IBM a instalat peste o sută de mii de 1401 între 1960 și 1964.

Electronica cu tranzistoare a dus la îmbunătățirea nu doar a procesoarelor, ci și a dispozitivelor periferice. IBM 350 RAMAC a fost introdus în 1956 și a fost primul hard-disk din lume. Unitățile de stocare pe disc magnetic din a doua generație de calculatoare puteau stoca zeci de milioane de litere și cifre. La procesor se puteau conecta mai multe periferice, capacitatea totală de memorare crescând la ordinul sutelor de milioane de caractere. Pe lângă unitățile fixe de stocare, conectate la procesor prin legături de mare viteză, au apărut și unități de disc deconectabil. Astfel, o stivă de discuri se putea înlocui în câteva secunde cu o alta. Deși capacitatea unui disc deconectabil este mai mică decât cea a unui disc fix, interșanjabilitatea lor garantează disponibilitatea unei cantități cvasinelimitate de date. Pe de altă parte, banda magnetică a continuat să furnizeze capabilități de arhivare a datelor cu costuri mai reduse decât discurile.

În 1956, IBM a vândut primul sistem de stocare pe disc magnetic, RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Acesta utiliza 50 de discuri metalice de 610 mm, cu 100 de piste pe fiecare față. Acesta putea stoca 5 megaocteți de date și costa 10.000 de dolari pe megaoctet. La nivelul anului 2008, unitățile de stocare pe suport magnetic, sub formă de hard diskuri, costau mai puțin de o cincizecime de cent pe megaoctet.

Mai multe procesoare din a doua generație delegau comunicațiile periferice unui procesor secundar. Astfel, în timp ce procesorul de comunicație controla, de exemplu citirea și perforarea de cartele, procesorul principal executa calcule și instrucțiuni de ramificație. O magistrală de date ducea datele de la procesorul principal și memoria principală cu viteza ciclului de fetch-execute a procesorului, iar celelalte magistrale de date deserveau dispozitivele periferice. Pe PDP-1, ciclul memoriei era de 5 microsecunde; astfel, majoritatea instrucțiunilor aritmetice durau 10 microsecunde (100.000 de operații pe secundă) deoarece majoritatea operațiilor durau cel puțin două cicluri de memorie: unul pentru aducerea instrucțiunii, celălalt pentru aducerea operanzilor.

În timpul celei de-a doua generații, au început să fie folosite din ce în ce mai mult terminalele la distanță, adesea sub formă de mașini teletype. Conexiunile telefonice furnizau viteză suficientă pentru primele terminale la distanță și permiteau o separare între centrul de calcul și stațiile de lucru de sute de kilometri.

18

Generatia III(1963-1982)• Caracteristici tehnologice

circuite integrate- memorii internet semiconductoare

memorii externe - discuri magnetice de capacitate medie şi mare

microprogramarea, ca tehnică de proiectare a procesoarelor complexe

memorie virtuală

• Performante

viteză de calcul: 5*106 operaţii pe secundă memorie:

2 Mo

• Limbaje de programare

dezvoltarea sistemelor de operare şi a "time sharing"-ului (UNIX)

limbaje de nivel foarte înalt: C, Pascal

• Exemple

IBM 360- PDP 11

Coral

19

Independent

Cronologie• 1963:

– Ivan Sutherland inventează Sketchpad, un program pe calculator care a anticipat interfețele grafice, folosind programul si un light pen putea sa modifice figuri geometrice pe ecran

– Apare prima editie a codului ASCII (Codul Standard American pentru Schimbul de Informații)

• 1964:

– Thomas Kurtz şi John Kemeny scriu BASIC, un limbaj de programare pentru studenţii lor la Colegiul Dartmouth

• 1965:

– Digital Equipment Corp. introduc PDP-8, primul minicalculator comercializat care s-a vândut pentru $18.000

• 1967:

– Fairchild Camera şi Instrument Corp. au inventat primul MOS chip.

• 1968:

– Data General Corp. au introdus Nova, un calculator cu 32kb de memorie pentru pretul de $8000

• 1972:

20

– Apare procesorul Intel 8008, primul microprocesor care putea face faţă folosirii literelor mari şi mici, celor 10 cifre, semnelor de punctuaţie

– Hewlett-Packard inventează HP-35 un calculator de mana foarte rapid cu o varietate foarte mare de funcţii

• 1975:

– Apare Altair 8800, un calculator bazat pe un procesor Intel 8080 cu o memorie de 256 kb, autorizat de catre Bill Gates si Paul Allen in limbajul BASIC

– Steve Wozniak a proiectat Apple I, un calculator format dintr-o singura placa

– Apare Cray I, primul program care construia obiecte cu ajutorul vectorilor

– Apare Commodore PET, un calculator personal avand 4 sau 8 kb de memorie.

– Este inventat si scos pe piaţă Apple II, având o mulţime de facilităţi.

– Apare primul calculator “desktop”, care se va vinde in peste 10.000 de exemplare.

– Este inventat Floppy drive-ul cu discheta, care se potrivea foarte bine cu calculatoarele desktop.

• 1980:

– Seagate Technology creeaza ST506, primul hard disk pentru microcalculatoare, ce putea retine pana la 5Mb.

• 1981:

– Adam Osborne inventează Osborne I, primul calculator portabil, care are 11kg, ecran de 5 inch, 64kb de memorie, un modem si 2 drive-uri Floppy, valoarea sa fiind de $1800.

– Specialiştii de la IBM introduc primul lor PC, ce avea încorporat un procesor de 4.77Mhz, şi care avea ca sistem de operare Microsoft MS-DOS.

• 1982: Sfârşitul generaţiei a-III a

– Firma Commodore produce modelul 64, numele sau venind chiar de capacitatea memoriei RAM folosită la confectionarea sa, având o grafică impresionantă pentru acea perioadă. Modelul s-a vândut până în 1993, în 22 de milioane de exemplare, fiind cel mai vândut calculator din toate timpurile.

21

22