OTRĀS PAAUDZES DATORI: VĒSTURE, RAKSTURLIELUMI, APARATŪRA, PROGRAMMATŪRA - TEHNOLOĢIJAS - 2025

Otrās paaudzes datoriem attiecas uz evolūcijas posmu no tehnoloģijas, kas tika izmantota laika posmā starp 1956. un 1963. gadā šajā posmā, tranzistori aizstāj vakuuma caurules, šī nomaiņa marķēšana sākumā šīs paaudzes datoriem.

Šī paaudze sāka klauvēt pie durvīm, kad attīstījās notikumi un komerciālā interese par datortehnoloģijām pieauga 1950. gadu vidū. Tādā veidā tika ieviesta otrās paaudzes datortehnoloģija, kuras pamatā nebija vakuuma lampas, bet gan tranzistori.

Dators UNIVAC 1232 Avots: Daderot caur Wikimedia Commons

1956. gadā vakuuma lampu vietā datori sāka izmantot tranzistorus kā elektroniskās apstrādes komponentus, tādējādi palaižot otrās paaudzes datorus.

Tranzistors bija daudz mazāks nekā vakuuma caurule. Tā kā elektronisko komponentu izmērs bija samazināts, pārejot no vakuuma caurules uz tranzistoru, arī datoru izmēri samazinājās un kļuva daudz mazāki nekā iepriekšējiem datoriem.

Izrāviens biznesā

Vakuuma caurule bija daudz zemāka par tranzistoru. Pateicoties šai nomaiņai, datori bija uzticamāki, mazāki un ātrāki nekā viņu priekšgājēji. Ne tikai samazinājās datora izmērs, bet arī enerģijas patēriņa ātrums. No otras puses, tas palielināja efektivitāti un uzticamību.

Papildus tranzistoru izmantošanai, kas tos mazināja, šai datoru paaudzei bija arī ārējie komponenti, piemēram, printeri un disketes. Turklāt viņiem bija arī citi elementi, piemēram, operētājsistēmas un programmas.

Tādējādi otrās paaudzes datori sāka parādīties jaunajā biznesa jomā 1960. gadu sākumā. Šos datorus varēja izmantot pirkuma rēķinu drukāšanai, izstrādājumu noformēšanai, algas aprēķināšanai utt.

Tāpēc nebija pārsteidzoši, ka gandrīz visi lielie komerciālie uzņēmumi 1965. gadā izmantoja datorus, lai apstrādātu savu finanšu informāciju.

Otrās paaudzes izcelsme un vēsture

Tranzistora ierašanās

Tranzistors tika izgudrots 1947. gadā. Tas veica to pašu pamatdarbu kā vakuuma caurule, darbojoties kā elektronisks slēdzis, kas varēja būt ieslēgts vai izslēgts.

Tomēr, salīdzinot ar vakuuma caurulēm, tranzistoriem bija daudz priekšrocību: tie bija mazāki, ar lielāku darbības ātrumu un prasīja mazāku jaudu, tādējādi izstarojot mazāk siltuma. Viņiem nebija pavedienu un nebija nepieciešama pārmērīga dzesēšana.

Sākotnēji germānija tranzistori bija vienīgie pieejamie. Šo agrīno tranzistoru uzticamības problēmas radās, jo vidējais laiks starp kļūmēm bija aptuveni 90 minūtes. Tas uzlabojās pēc tam, kad kļuva pieejami uzticamāki bipolāru krustojumu tranzistori.

Viņi jau bija aizstājuši vakuuma caurules datoros piecdesmito gadu beigās.

Labāki datori

Izmantojot tranzistorus, datori blīvā telpā varētu turēt līdz desmitiem tūkstošu bināro loģisko shēmu.

Pirmais tranzistora dators tika uzcelts Mančestras universitātē un sāka darboties 1953. gadā. Otrā versija tika pabeigta tur 1955. gadā. Vēlāk mašīnās tika izmantoti apmēram 200 tranzistori.

Šīs mašīnas bija mazākas, uzticamākas un ātrākas nekā pirmās paaudzes mašīnas. Tomēr viņi pārņēma vairākus skapjus un bija tik dārgi, ka tikai lielās korporācijas varēja tos atļauties.

Labākas programmēšanas valodas

Dators / dators no 1950. gadiem. Amerikas Savienotās Valstis.

1950. gadā tika izstrādāta montāžas valoda, kas pazīstama kā pirmā valoda, kurai bija līdzīgas komandas angļu valodai.

Kodētāju varēja lasīt un rakstīt programmētājs. Lai darbotos datorā, tas bija jāpārvērš mašīnlasāmā formātā, izmantojot procesu, ko sauc par montāžu.

Otrās paaudzes datoru raksturojums

Galvenā iezīme bija ķēdes tehnoloģijas izmantošana, kuras pamata loģisko shēmu konstruēšanai vakuuma cauruļu vietā izmantoja tranzistorus.

Tomēr, lai arī tranzistors bija liels uzlabojums salīdzinājumā ar vakuuma cauruli, šie datori joprojām paļāvās uz perfokartēm, lai ievadītu instrukcijas, uz izdrukām datu izvadei, un joprojām radīja zināmu siltuma daudzumu.

Enerģijas izmantošana

Datoru darbināšanai nepieciešamā elektriskā jauda bija zemāka. Tika ģenerēts siltums, kaut arī nedaudz mazāk, tāpēc joprojām bija nepieciešama gaisa kondicionēšana.

Datoru lielums

Otrās paaudzes datora fiziskais lielums bija daudz mazāks nekā iepriekšējo datoru.

Ātrums

Apstrādes ātrums tika uzlabots ar koeficientu pieci. To izmērīja mikrosekundēs.

Uzglabāšana

- Ir pieņemta tāda magnētiskā kodola attīstība, ka galvenās atmiņas ietilpība bija lielāka nekā pirmās paaudzes datoros.

- Palielināta uzglabāšanas ietilpība un datoru lietošana.

- Ir atbalsts ārējai glabāšanai magnētisko lentu un magnētisko disku veidā.

Programmatūras izmantošana

- Programmēšanai datori varētu izmantot pat augsta līmeņa valodas, lai aizstātu sarežģīto, grūti saprotamo mašīnu valodu.

- Procesi, ko veic datori ar operētājsistēmām, tiek paātrināti, sasniedzot miljoniem operāciju sekundē.

- Datori bija orientēti ne tikai uz inženierzinātņu lietojumiem, bet arī uz komerciāliem lietojumiem.

- Tika ieviesta montāžas valoda un operētājsistēmas programmatūra.

Aparatūra

Šie datori bija tehnoloģiski revolucionāri. Tomēr, tā kā tie tika salikti ar rokām, tie joprojām bija tik dārgi, ka tikai lielas organizācijas varēja tos atļauties.

Otrās paaudzes aparatūra palīdzēja korporācijām samazināt ierakstu glabāšanas un apstrādes izmaksas, taču sistēmas vismaz pēc mūsdienu standartiem bija ļoti dārgas, lai tās iegādātos vai iznomātu, tās bija grūti programmējamas un darbietilpīgas.

Ņemot vērā šīs izmaksas, to instalēšanu varēja atļauties tikai lielāko korporāciju un valdības organizāciju datu apstrādes departamenti.

Tranzistori

Tāpat kā vakuuma caurules, tranzistori ir elektroniski slēdži vai vārti, kurus izmanto strāvas pastiprināšanai vai kontrolei vai elektrisko signālu ieslēgšanai un izslēgšanai. Tos sauc par pusvadītājiem, jo ​​tie satur elementus, kas atrodas starp vadītājiem un izolatoriem.

Tranzistori ir jebkura mikroshēmas celtniecības bloki. Tie ir arī uzticamāki un energoefektīvāki, kā arī spēj labāk un ātrāk vadīt elektrību.

Transistora veiktspēja bija daudz augstāka, pateicoties tā mazajam izmēram, kā arī mazākam enerģijas patēriņam un mazākai siltuma ražošanai.

Tranzistors nodod elektriskos signālus caur rezistoru. Tas bija ļoti uzticams, salīdzinot ar vakuuma caurulēm.

Citas ierīces

Šajā paaudzē sāka izmantot tastatūras un video monitorus. Pirmo irbuli izmantoja kā ievades ierīci zīmēšanai uz monitora ekrāna. No otras puses, tika izmantots ātrgaitas printeris.

Tika ieviesta magnētisko lenšu un disku izmantošana kā sekundārā atmiņa pastāvīgai datu glabāšanai, aizstājot kartes datorā.

programmatūra

Montāžas valoda

Otrās paaudzes datori pārcēlās no mašīnu valodas uz montāžas valodām, ļaujot programmētājiem aprakstīt instrukcijas vārdos. Programmējot īsos kodus, tika aizstāti gari un sarežģīti bināri kodi.

Montāžas valodu bija daudz vieglāk izmantot, salīdzinot ar mašīnas valodu, jo programmētājam nebija jāzina atcerēties veiktās darbības.

Augsta līmeņa valodas

Šī paaudze iezīmēja plašu augsta līmeņa valodu lietojumu. Programmatūras izveidošanai tika izstrādātas augsta līmeņa valodas, kas atvieglo datoru programmēšanu un konfigurēšanu.

Šīs otrās paaudzes mašīnas tika ieprogrammētas tādās valodās kā COBOL un FORTRAN, un tās tika izmantotas dažādiem komerciāliem un zinātniskiem uzdevumiem.

FORTRAN valoda tika izmantota zinātniskiem mērķiem, un COBOL valoda tika izmantota komerciālos nolūkos. Tika veikti arī uzlabojumi sistēmas programmatūrā.

Turklāt otrās paaudzes datorā saglabātā programma nodrošināja lielu elastību, lai palielinātu šo datoru veiktspēju.

Gandrīz katram datoram bija sava unikālā operētājsistēma, programmēšanas valoda un lietojumprogrammatūra.

Papildus operētājsistēmas programmatūras izstrādei plauktiem nonāk arī citas biznesa lietojumprogrammas.

Procesa vadības valoda

Vissvarīgākās izmaiņas datoru darbībā veica sērijas sistēma un autonomija, ko tā deva datoram, uz tiešas lietotāja kontroles rēķina.

Tas noveda pie procesa vadības valodas attīstības, kas nodrošināja jaudīgu līdzekli, lai kontrolētu datora izpildītā uzdevuma likteni bez lietotāja ievades.

Izgudrojumi un to autori

- tranzistors

Pirmais tranzistors Viljama Šoklija, Džona Bārdena un Valtera Brattaina vadībā tika izgudrots Bell Telephone Laboratories 1940. gadu beigās. Par šo izgudrojumu viņi 1956. gadā varēja iegūt Nobela prēmiju fizikā.

Tranzistors izrādījās dzīvotspējīga alternatīva elektronu caurulei. Tā mazais izmērs, zema siltuma ģenerēšana, augsta uzticamība un zemais enerģijas patēriņš ļāva panākt sarežģītu ķēžu miniatūrizāciju.

Šī bija ierīce, kas sastāv no pusvadītāju materiāla un kas tika izmantota ienākošo signālu jaudas palielināšanai, saglabājot sākotnējā signāla formu, atverot vai aizverot ķēdi.

Tas kļuva par būtisku visu digitālo shēmu sastāvdaļu, ieskaitot datorus. Mikroprocesori mūsdienās satur desmitiem miljonu minimālu tranzistoru.

- magnētiskā galvenā atmiņa

Bez tranzistora vēl viens izgudrojums, kas ietekmēja otrās paaudzes datoru attīstību, bija magnētiskā serde.

Par galveno atmiņu tika izmantota magnētiskā kodola atmiņa. Operatīvā atmiņa palielinājās no 4K līdz 32K, dodot iespēju datoram glabāt vairāk datu un instrukciju.

- augsta līmeņa valodas

FORTRĀNS

Tās izveidi 1957. gadā IBM vadīja Džons Backuss. To uzskata par vecāko augsta līmeņa programmēšanas valodu.

COBOL

Tā ir otrā vecākā augsta līmeņa programmēšanas valoda. Izveidots 1961. gadā. Īpaši populārs biznesa lietojumprogrammām, kas darbojas uz lieliem datoriem. Tā ir pasaulē visvairāk lietota programmēšanas valoda

Piedāvātie datori

UNIVAC LARC

Šo superdatoru Sperry-Rand izstrādāja 1960. gadā atomu izpētei, tāpēc tas varēja apstrādāt lielu datu daudzumu.

Tomēr šī skaitļošanas mašīna bija pārāk dārga un mēdza būt pārāk sarežģīta uzņēmuma lielumam, tāpēc tā nebija populāra. Tika instalēti tikai divi LARC.

PDP

Tas ir datora nosaukums, kuru ražojis DEC (Digital Equipment Corporation) un kuru dibinājuši Kens Olsens, Stens Olsens un Harlans Andersons.

1959. gadā tika demonstrēts PDP-1. Pēc četriem gadiem DEC uzņēmums sāka pārdot PDP-5, bet pēc tam PDP-8 1964. gadā.

PDP-8, kas bija minidators, bija noderīgs šo datu apstrādei un bija diezgan veiksmīgs tirgū.

IBM 1401

Šis dators, kas tika prezentēts sabiedrībai 1965. gadā, bija nozarē visplašāk izmantotais otrās paaudzes dators. Tas aizņēma praktiski trešo daļu pasaules tirgus. Laikā no 1960. līdz 1964. gadam IBM uzstādīja vairāk nekā 10 1401.

IBM 1401 nebija operētājsistēmas. Tā vietā viņš programmu izveidošanai izmantoja īpašu valodu, ko sauc par simbolisku programmēšanas sistēmu.

Papildus IBM 1401, citi datori, kurus ražoja IBM, piemēram, IBM 700, 7070, 7080, 1400 un 1600, bija arī otrās paaudzes datori.

UNIVAC III

Papildus vakuuma cauruļu komponentu aizstāšanai ar tranzistoriem, Univac III tika izstrādāts arī tā, lai būtu savietojams ar dažādiem datu formātiem.

Tomēr tas ietekmēja vārda lielumu un instrukciju kopu, kas bija atšķirīgas, tāpēc visas programmas bija jāpārraksta.

Tā rezultātā, tā vietā, lai palielinātu UNIVAC pārdošanas apjomus, daudzi klienti deva priekšroku piegādātāju maiņai.

Priekšrocības un trūkumi

Priekšrocība

- Tās bija sava laika ātrākās skaitļošanas ierīces.

- Mašīnas valodas vietā tika izmantota montāžas valoda. Tāpēc šīs valodas izmantošanas dēļ tos bija vieglāk programmēt.

- Viņiem operāciju veikšanai bija vajadzīgs daudz mazāk enerģijas, un tie neradīja daudz siltuma. Tāpēc viņiem tas nebija tik karsts.

- Tranzistori samazināja elektronisko komponentu izmēru.

- Datoru izmērs bija mazāks, un tiem bija labāka pārnesamība, salīdzinot ar pirmās paaudzes datoriem.

- Viņi izmantoja ātrākas perifērijas ierīces, piemēram, lenšu diskus, magnētiskos diskus, printerus utt.

- Otrās paaudzes datori bija ticamāki. Turklāt viņiem bija lielāka precizitāte aprēķinos.

- Viņiem bija zemākas izmaksas.

- Viņiem bija labāks ātrums. Viņi varēja aprēķināt datus mikrosekundēs.

- Viņiem bija plašāka komerciāla izmantošana.

Trūkumi

- Datori tika izmantoti tikai īpašiem mērķiem.

- Joprojām bija nepieciešama dzesēšanas sistēma. Datori bija jānovieto vietās ar gaisa kondicionēšanu.

- Nepieciešama arī pastāvīga apkope.

- Liela mēroga komerciāla ražošana bija sarežģīta.

- Instrukcijas un datu ievadīšanai joprojām tika izmantotas perforētās kartes.

- Viņi joprojām bija dārgi un nebija daudzpusīgi.

Atsauces

1. Bendžamins Musungu (2018). Datoru paaudzes kopš 1940. gada līdz mūsdienām. Kenijaplekss. Iegūts no: kenyaplex.com.
2. Enciklopēdija (2019. Paaudzes, Datori. Iegūts no: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Datoru attīstības vēsture un datora ģenerēšana. Iegūts no: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Datoru paaudzes. Iekļaujiet palīdzību. Paņemts no: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Datoru ģenerēšana un to iespējas. Paņemts no: kullabs.com.
6. Baitu piezīmes (2019. gads). Piecas datoru paaudzes. Paņemts no: byte-notes.com.
7. Alfrēds Amuno (2019). Datoru vēsture: Datoru paaudžu klasifikācija. Turbo nākotne. Paņemts no: turbofuture.com.
8. Stefans Noe (2019). 5 Datoru ģenerēšana. Stella Maris koledža. Iegūts no: stellamariscollege.org.