Křemíkové nebe 2.0 - mini elektro muzeum

stará elektronika má své kouzlo :-)

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web


it_historie

První krůčky v počítání

Základem výpočetní techniky jsou samotné výpočty. První zmínky o jednoduchých mechanických počítadlech se datují až do hluboké historie 3000 let p. n. l., konkrétně do staré Číny a Indie. V průběhu historie se v různých částech světa objevovaly různé početní pomůcky. V Evropě to byl abakus, v Rusku sčot (dodnes používaný), v Číně suan-pchan, případně v současnosti hojně využívané kuličkové počítadlo atd.

Ruské počítadlo, zvané sčot nebo sčoty (счёты) - zdroj: https://cs.wikipedia.org/wiki/Po%C4%8D%C3%ADtadlo

První složitějším početním strojem lze považovat Antikythérský mechanismus, který byl vyroben mezi roky 150 př. n. l. a 100 př. n. l . Je vyroben z bronzu a obsahuje soustavu ozubených koleček (37 ozubených koleček a 45 pohyblivých destiček zasazených do částečně dřevěné a částečně bronzové bedýnky). Není však jisté, k jakému účelu se používal. Jedna z teorií tvrdí, že se používal k astronomickým výpočtům.

Mechanismus z Antikythéry - největší zlomek. Národní archeologické muzeum, Atény. - zdroj: https://cs.wikipedia.org/wiki/Mechanismus_z_Antikyth%C3%A9ry#/media/File:NAMA_Machine_d%27Anticyth%C3%A8re_1.jpg

Další etapou byly mechanické kalkulačky, které byly poháněny nejčastěji ručně. Za jednu z nejznámějších lze považovat Pascalinu od Blaise Pascala (1642). Kalkulačka uměla sčítat a odčítat. Byla tvořena soustavou ozubených koleček. V roce 1694 německý filozof a matematik Gottfried Wilhelm von Leibniz s pomocí původních poznámek a náčrtků Pascalův vynález zdokonalil a jeho tzv. kroková kalkulačka umožňovala kromě sčítání a odčítání také násobení, dělení a výpočet druhé odmocniny. S příchodem elektřiny se nejprve elektřinou poháněla ozubená kolečka, následně elektromagnetická relé, elektronky a poté přišly na řadu tranzistory a integrované obvody.

 Pascalina od Blaise Pascala z roku 1652 - zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Pascal%27s_calculator#/media/File:Pascaline-CnAM_823-1-IMG_1506-black.jpg

Začátky profesionálních počítačů

Za zakladatele moderní éry výpočetní techniky lze považovat britského matematika Charlese Babbage. Jeho životním cílem bylo automatizace výpočetních postupů. Především pak z důvodů šetření času a eliminace chyb. Jeho stroje poháněla pára. Bohužel nejzajímavější stroje nikdy z finančních důvodů nedokončil. Podle jeho popisů byly některé stroje vytvořeny až v závěru minulého století.

 Část Babbageova diferenčního stroje, který, za použití součástek nalezených v dílně, sestavil jeho syn. - zdroj: https://cs.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage#/media/File:BabbageDifferenceEngine.jpg

S programováním strojů se začalo už v 18. století. Konkrétně se jednalo o tkalcovský stav, který se programoval pomocí děrovaného papírů. Děrné štítky se využívaly dokonce při sčítání lidu v USA v roce 1890. V polovině 19. stolení se začaly objevovat první analogové počítače. Dějiny moderních počítačů se však začaly psát až v roce 1936, kdy anglický matematik Alan Turing stanovil základní principy. Velkým krokem vpřed byl vynález elektromagnetického relé. Němecný inženýr Konrád Zuse postupně sestrojil řadu počítačů a v roce 1941 sestrojil plně funkční počítač, který nazval Z3. Počítač obsahoval 2600 elektromagnetických relé a zvládal až 50 operací za minutu (pro porovnání - dnešní počítače zvládají desítky až stovky milionů operací za 1 sekundu.

První generace počítačů

V roce 1943 opět v Anglii vznikl první elektronkový počítač Colossus Mark I určený pro luštění šifer a začíná první generace počítačů. V roce 1944 vznikl v Americe Hardware Mark I, elektromechanický počítač a následně v roce 1945 počítač ENIAC, který už byl plně elektronkový a uměl až 5000 operací za sekundu. V Sovětském svazu v roce 1952 kolektiv akademika Sergeje Alexejeviče Lebeděva sestrojil velký samočinný počítač BESM (Bolšaja Elektronnaja Sčetnaja Mašina). Svými parametry se řadil k nejrychlejším matematickým strojům na světě. Rovněž se rozběhla sériová výroba samočinného počítače STRELA. V roce 1954 se začal prodávat úspěšný počítač IBM 650 s váhou 2 tuny a rozměry 5m3. V Sovětském svazu vyvinul v témže roce kolektiv inženýra B. I. Ramajeva malý elektronkový počítač URAL 1, který se v roce 1959 prvním samočinným počítačem, dovezeným do Československa.

Druhá generace počítačů

V roce 1955 americká společnost Texas Instruments započala sériovou výrobu křemíkových tranzistorů. Ty přinesly především výrazné zmenšení, vyšší spolehlivost, delší životnost a podstatně nižší energetickou náročnost. V témže roce byl zkonstruován první tranzistorový počítač na světě nazvaný TRADIC (Transistor Digital Computer). Začíná druhá generace počítačů. První počítače zabíraly několik pater budovy, s příchodem prvních tranzistorových počítačů a počítačů s integrovanými obvody se jejich velikost zmenšila na velikost běžné ledničky. První zařízení na světě podobné dnešním harddiskům s kapacitou 5 MB se v roce 1956 objevil v počítači IBM 305 RAMAC (Random Access Memory Accounting Control). V Praze roku 1957 vzniká v týmu docenta Antonína Svobody první reléový počítač SAPO (SAmočinný POčítač). Jako první na světě využíval jištění proti chybám na základě vícenásobné operační jednotky. Každopádně rozvoj počítačů v Československu ztěžovalo hospodářské embargo na dovoz elektrotechnických součástek z kapitalistických států. Ve srovnání s vyspělými západními státy tak začalo Československo nabírat zpoždění, které se mu nikdy nepodařilo dohnat.

Třetí generace počítačů

Vznik třetí generace počítačů je založených na integrovaných obvodech se datuje na začátek 60. let. Díky tomu došlo k další miniaturizaci. V Československu byla pozornost zaměřena především na dokončení malých samočinných tranzistorových počítačů MSP a středních samočinných počítačů EPOS 1 (stále ještě elektronkový počítač) a EPOS 2 (tranzistorový počítač). V roce 1966 se počítač MSP stal prvním sériově vyráběným samočinným počítačem v Československu. Vyráběl ho podnik ZPA Čakovice a podle interních materiálů ministerstva všeobecného průmyslu měl lepší parametry než známé počítače stejné třídy té doby. V roce 1968 se ve stejném podniku začal sériově vyrábět počítač EPOS 2 pod označením ZPA 600. Na závěr 60. let se v Československu rovněž začal sériově vyrábět střední tranzistorový počítač TESLA 200, na který zakoupila TESLA francouzskou licenci. Svojí architekturou byl vzdáleně příbuzný s rodinou počítačů IBM 360.

Před rokem 1969 řešila každá země RVHP (Rada vzájemné hospodářské pomoci) výrobu výpočetní techniky dle svých možností. Vzniklo tak široké typové spektrum výpočetní techniky. Stroje ale byly mezi sebou vzájemně nekompatibilní. Proto vznikla nová koncepce rozvoje výpočetní techniky, která měla zajistit vzájemnou kompatibilitu, vznik širokého spektra periferií, kompatibilního programového vybavení a využívaní integrovaných obvodů. Proto 23. prosince 1969 státy RVHP (SSSR, PLR, NDR, BLR, MLR a ČSSR, později také Kubánská republika a Rumunsko) podepsaly novou mezinárodní koncepci rozvoje výpočetní techniky. Jejím základem se staly počítače Jednotného systému elektronických počítačů (JSEP) třetí generace označované zkratkou EC a v roce 1974 počítačů tři a pulté generace (JSEP 2). Řada JSEP víceméně kopírovala počítače IBM Série 360/370 v kategorii sálových počítačů. Pro JSEP vzniklo několik operačních systémů - OS 10 EC, MOS EC, DOS EC, OS EC (nejrozsáhlejší operační systém). V Československu se však neobjevovaly pouze počítače ze zemí RHVP. Do roku 1970 bylo postupně zakoupeno a instalováno 32 středních počítačů od různých západoevropských a amerických firem (např. IBM 360/40, UNIVAC 9300, LPG 21, GIER).

Koncem roku 1969 vznikla v Americe jednoduchá počítačová síť ARPAnet. První email byl skrze ARPAnet poslán v roce 1971 a následující rok byla síť propojena s britskou University College of London a norskou pozorovací stanicí.

Země RVHP v roce 1974 ustanovily společný program vývoje Systému malých elektronických počítačů SMEP. Tento systém měl zaručit vzájemnou kooperací zúčastněných států levnější velkosériovou výrobu minipočítačů a mikropočítačů. Vývoj počítačů SMEP se inspiroval (kopíroval) převážně u modelů kompatibilní s počítači firmy DEC (PDP-11 a později VAX-11). Na počítačích SMEP se provozovala celá řadu operačních systému. Mezi ty nejrozšířenější patřily LOS (děrnopáskový operační systém), FOBOS (diskově orientovaný systém, který umožňoval běh dvou programů současně), DOS-RVV (malý multi-programový systém řízený událostmi), DIAMS (víceuživatelský, diskově orientovaný operační systém). Kopírován nebyl jen hardware, ale také operační systémy. Například západní operační systémy RT-11 (FOBOS) a RSX-11 (DOS-RVV). Počítače SMEP byly se svými „vzory“ široce kompatibilní, ale z pohledu stability a spolehlivosti zde byl značný rozdíl.

Čtvrtá generace počítačů

Čtvrtou generaci vývoje přinesl vznik mikroprocesorů za pomocí velmi velké integrace obvodů (VLSI). Všechny potřebné obvody a lokální paměti jsou sloučeny v jediném integrovaného obvodu. První počítače této generace se objevují koncem 70. let. V Československu to byly počítače z řady JSEP 2 a v počáteční fázi se jednalo například o počítače EC 1027 (rok 1985) nebo SM 52/12 (rok 1985).

EC 1027 byl nižší člen programu JSEP 2 a jednalo se o univerzální výpočetní systém. Obsahoval IBM 370 kompatibilní procesor, 8 MB operační paměti RAM a dva 100 MB výměnné disky. Počítač byl dodáván s operačním systémem SVM (odvozený od IBM VM/370) a překladačem jazyka Fortran 77. Značnou nevýhodou tohoto počítače byly dodávané pevné disky bulharské výroby. Ty byly proslulé svou vysokou nespolehlivostí, což značně snižovalo úroveň celého systému.

Počítač SM 52/12 byl prvním naším minipočítačem, patřícím do třídy super minipočítače. Jednalo se o ekvivalentní počítač k systému VAX-11/780 firmy DEC. Obsahoval 32bitový procesor s instrukční sadou typu CISC, a lze ho charakterizovat paralelním spravováním dat a možností zpětné kompatibility 16 bitových počítačů typu SMEP.

Ve světě byl jedním z prvních zástupců čtvrté generace počítač IBM 308X (rok 1980), a byl kompatibilní se systémem IBM 370. Doba jednoho procesorového cyklu byla 26 nanosekund (38 MHz ekvivalentní procesor). Zajímavý fakt se týká také spotřeby elektrické energie, která byla okolo 23 kW.

Další info:

it_historie.txt · Poslední úprava: 2018/12/21 00:16 autor: tkramny