Transcript Historie výpočetní techniky

Gymnázium, Broumov, Hradební 218
Tematická oblast:
Číslo materiálu:
Název:
Autor:
Ročník:
Doporučený čas:
Informační a komunikační technologie
EU020201
Historie výpočetní techniky
Mgr. Vojtěch Horák
první osmiletého gymnázia
15 – 20 minut
Stručná anotace
Materiál slouží k výkladu o historickému vývoji výpočetní techniky až do dnešní doby moderních osobních počítačů.
Materiál byl vytvořen v rámci projektu „Gymnázium Broumov“ v OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, reg. č. CZ.1.07/1.5.00/34.0219.
Historie výpočetní techniky
Mechanické
Nulté generace – reléové (1941)
První generace – elektronkové (1945)
Druhé generace – tranzistorové počítače (1951)
Třetí generace – tištěné spoje (1965)
Čtvrtá generace – mikroporcesorové (od 1981)
Historie výpočetní techniky
Stálá výstava při fakultě informatiky Masarykovy univerzity v Brně
URL: <http://www.fi.muni.cz/usr/jkucera/pv109/vystavka/ >
Mechanické
• Za vynálezce počítače
je považován Charles
Babbage, který v roce
1822 sestrojil
diferenciální stroj pro
výpočet hodnot
kvadratických
polynomů
• Jeho počítač
Analytical Engine měl
pracovat s 50místnými
čísly s pevnou
desetinnou čárkou.
Jako o pohonné
jednotce se uvažovalo
o parním stroji.
Obr. č.1:příklad mechanického počítače >
Enigma
Obr.č.2: Enigma
• Enigma byl přenosný šifrovací
stroj (mechanismus),
používaný k šifrování a
dešifrování tajných údajů.
• Enigma byla používána od
počátku dvacátých let
dvacátého století, nejdříve pro
šifrování civilních zpráv,
později ji začaly používat i
armády a vlády některých
zemí, například Německo ve 2.
světové válce.
Počítače nulté generace
• Ve třicátých a
čtyřicátých letech
20.stol. vzniklo v dílně
německého leteckého
inženýra Konrada
Zuse postupně
několik počítačů.
Nesly označení
– Z1 (1938,
mechanický)
– Z2 (1939, reléověmechanický)
– Z3 (1941, reléový)
Obr.č.3: Z1 – 1938, mechanický
Z3
Obr.č.3
Nultá generace započala s použitím relé. Prvním
prakticky použitelným počítačem byl Z3, vytvořen
Konradem Zusem v roce 1941.
Colossus
• Roku 1943 byl
Angličany
sestaven počítač
určený k lámání
německých šifer,
které sestavoval
počítač Enigma.
• Jméno tohoto
počítače bylo
Colossus.
Obr.č.4: Colossus
Elektronky (od 1944)
Obr.č.5: Elektronka
První generace započala právě s objevením elektronky, první
Počítač byl vyroben v roce 1944
První generace
•
•
•
•
V roce 1944 byl na univerzitě v
Pensylvánii uveden do provozu
první elektronkový počítač
ENIAC.
Z dnešního hlediska to bylo
příšerné monstrum s nulovým
výpočetním výkonem.
Obsahoval
– 18 000 elektronek
– 10 000 kondenzátorů
– 7000 odporů (rezistorů)
– 1300 relé
byl chlazen dvěma leteckými
motory, zabíral plochu asi 150
m² a vážil asi 40 tun.
Měl tak vysokou spotřebu
energie, že ve vedlejší budově
se nacházela elektrárna určená
pouze pro něj.
Obr.č.6: Eniac
Obr.č.7: Eniac >
EDSAC - Electronic Delay Storage Automatic Calculator
• Od roku 1949
pracoval na
univerzitě v
Cambridgi počítač
EDSAC.
• Obsahoval 3000
elektronek a byl
používán nejen pro
vědecké výpočty,
ale i pro výuku.
• Byl jedním z prvních
počítačů na světě s
programem
uloženým v paměti
uvnitř počítače
Obr.č.8: EDSAC
Tranzistorové počítače (1951)
• tranzistor
Obr.č.9 >
Obr.č.10
UNIVAC
Obr.č.11
• UNIVAC byl
roku 1951
prvním sériově
vyráběným
počítačem.
• Výrobcem byla
firma
Remington
Třetí generace (1965)
• V roce 1958 napadlo Jacka Kilbyho sdružit v jednom
čipu více tranzistorů, vznikl tak první integrovaný
obvod, obsahující čtyři tranzistory. Počítače třetí a
vyšších generací jsou tedy vybudovány integrovaných
obvodech, které na svých čipech integrují velké množství
tranzistorů.
• Do této kategorie patří také osmibitové počítače
• S postupným vývojem integrovaných obvodů se neustále
zvyšuje stupeň integrace (počet integrovaných členů na
čipu integrovaného obvodu).
Obr.č.12: Paměť EPROM ze 70. let 20. století >
Třetí generace (1965)
Deska 3. generace - s integrovanými obvody
• U desek třetí
generace se
počet aktivních
prvků dále
radikálně zvětšil,
protože v jediném
obvodu může být
integrováno od
několika kusů do
mnoha milionů
tranzistorů.
Obr.č.13: deska s integrovanými obvody
http://www.fi.muni.cz/usr/jkucera/pv109/vystavka/xcermak1_index.html
Čtvrtá generace
• Čtvrtá generace začala v roce 1981 - vznik PC (firma
IBM) a trvá dodnes.
• Obsahují integrované obvody střední a velké integrace,
malé rozměry, velká rychlost a velká kapacita paměti.
Odtud název mikroprocesor.
Obr.č.15: AMD Athlon
Obr.č.14: Mikroprocesor Pentium 4
Zhotovený výrobní technologií 90 nm
Použité zdroje
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Obr.č.1; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Difference_engine_plate_1853.jpg
Obr.č.2; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:EnigmaMachineLabeled.jpg
Obr.č.3; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Z3_Deutsches_Museum.JPG
Obr.č.4; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Colossus.jpg
Obr.č.5; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Dubulttriode_darbiibaa.jpg
Obr.č.6; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Eniac.jpg
Obr.č.7; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Two_women_operating_ENIAC.gif
Obr.č.8; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:EDSAC_(10).jpg
Obr.č.9; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Transistors.agr.jpg
Obr.č.10; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Univac-I-Navy-Electronics-Supply-Office-BRL61-0992.jpg
Obr.č.11; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:UNIVAC-1103-BRL61-0905.jpg
Obr.č.12; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:D8749.png
Obr.č.13; Dostupný pod licencí PublicDomain na WWW:
http://www.fi.muni.cz/usr/jkucera/pv109/vystavka/xcermak1_index.html
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li
Obr.č.14; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
uvedeno jinak, je Mgr. Vojtěch Horák.
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Pentium4ds.jpg
Obr.č.15; Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:KL_AMD_Athlon_XP_Palomino.jpg