Transcript A számítógépek múltja, jelene, jövője ... Doszkocs László "Béla nap" – 2002.12.04. Mi is az a számítógép? Mi különbözteti meg a számítógépet a számológéptől? Előre meghatározzuk az elvégzendő.

A számítógépek
múltja,
jelene,
jövője ...
Doszkocs László
"Béla nap" – 2002.12.04.
1
Mi is az a számítógép?
Mi különbözteti meg a számítógépet a
számológéptől?
Előre meghatározzuk az elvégzendő műveleteket.
PROGRAMOZÁS!
"Béla nap" – 2002.12.04.
2
A kezdetek …
mechanikus számológépek
• Abakusz
"Béla nap" – 2002.12.04.
3
A kezdetek …
mechanikus számológépek
• Pascal összeadógépe (1642)
"Béla nap" – 2002.12.04.
4
A kezdetek …
mechanikus számológépek
• Leibniz számológépe (1672)
Összead, kivon, szoroz, oszt, gyököt von!
Az 1960-as években még ezen az elven
működtek a számológépek:
"Béla nap" – 2002.12.04.
5
A kezdetek …
mechanikus számológépek
• Babbage – Difference Engine (1820)
Hatványok, logaritmusok kiszámítása
különbségekre (differencia) visszavezetve!
• Babbage – Analytical Engine (1833)
Adat beviteli, eredmény kiviteli egység
Adat és utasítás tárolás
Lyukkártyás vezérlés …
… sosem készült el! 
"Béla nap" – 2002.12.04.
6
A kezdetek …
XX. század első felének eredményei
• Lyukkártyás adatfeldolgozás (1889)
• Elektromechanikus gépek
• Lebegőpontos számábrázolás
• Mechanikus tároló
• Analóg számítógép (1930)
• Elektromechanikus (relés) számítógépek
(1941)
"Béla nap" – 2002.12.04.
7
Neumann János
(1903 – 1957)
• Tárolt program elve
• Címezhetőség elve
• Önálló adat be/kiviteli egység
• Vezérlő és művelet-végrehajtó egység
• Teljesen elektronikus gép, mely a kettes (bináris)
számrendszer alkalmazásával működik
• Soros utasítás végrehajtás elve
"Béla nap" – 2002.12.04.
8
Teljesen elektronikus számítógépek
• Hardver („vas”)
Számítógép egyszerűsített felépítése
Ki
CPU
Memória
Be
(központi egység)
Be
Ki
Sínrendszer
• Szoftver (programok)
A működés elengedhetetlen része!
"Béla nap" – 2002.12.04.
9
ENIAC – 1946
(Electrical Numerical Integrator And Calculator)
• 18.000 elektroncső
• 100 kW energia fogyasztás
• 450 m2 (30 m hosszú)
• 30 tonna tömegű
• 10 millió dollárba került
• Összeadás: 0,2 ms; szorzás: 3 ms!
• Huzalozott program
"Béla nap" – 2002.12.04.
10
ENIAC – 1946
(Electrical Numerical Integrator And Calculator)
"Béla nap" – 2002.12.04.
11
2. generációs számítógépek
(~1955 - 1964)
•
Aktív áramkör: tranzisztorok
•
Sebesség: 200.000 szorzás / s
•
Operatív tár: ferritgyűrű
•
Háttértár: mágnesszalag az általános, megjelenik a mágneslemez
•
Adatbevitel: lyukkártya, mágnesszalag
•
Adatkivitel: lyukkártya, nyomtatott lista
•
Méret: kisebb szoba
•
Szoftver: assembly nyelv és magas szintű nyelvek, kész
programkönyvtárak, batch monitor
•
Egyéb: az operátor alapvetően a lyukkártyákat adagolja, a valós
idejű feldolgozás és a távadatátvitel megjelenése
"Béla nap" – 2002.12.04.
12
3. generációs számítógépek
(~1965 - 1974)
•
Aktív áramkör: integrált áramkörök (SSI, MSI)
•
Sebesség: 2 millió szorzás / s
•
Operatív tár: ferritgyűrű
•
Háttértár: mágneslemez, mágnesszalag
•
Adatbevitel: billentyűzetről mágneslemezre, mágnesszalagra
•
Adatkivitel: nyomtatott lista, képernyő
•
Hardver: pipeline, cache memória
•
Méret: asztal (minigép)
•
Szoftver: operációs rendszer, újabb magas szintű nyelvek, kész
alkalmazások
•
Egyéb: időosztás, multiprogramozás, virtuális memória,
miniszámítógép, számítógép-család, általánossá válik a
távadatátvitel
"Béla nap" – 2002.12.04.
13
4. generációs számítógépek
(~1971 - …?)
•
Aktív áramkör: LSI és VLSI integrált áramkörök  mikroprocesszor!
•
Sebesség: 20 millió szorzás / s
•
Operatív tár: félvezető
•
Háttértár: mágneslemez (floppy, merev lemez)
•
Adatbevitel: billentyűzetről a memóriába, egér, szkenner, optikai
karakterfelismerés
•
Adatkivitel: képernyő, hangszóró, nyomtatott lista
•
Méret: írógép (mikroszámítógép)
•
Szoftver: adatbázis-kezelők, negyedik generációs nyelvek, PC-s
programcsomagok
•
Egyéb: virtuális memória, osztott feldolgozás, szövegszerkesztés,
személyi számítógép, mikroszámítógépes forradalom
"Béla nap" – 2002.12.04.
14
Mikroszámítógépek
(1975 - …)
• Mikroprocesszor alapú
• Sok kísérleti mikroszámítógép (pl. egyetemeken)
• 1977: Apple (Steve Jobs)
• 1979: VisiCalc táblázatkezelő
• 1981: IBM PC  a nagy durranás
Microsoft DOS (Bill Gates)
• 80-as évek: sok típus
(Commodore 64; Sinclair ZX Spectrum; …)
"Béla nap" – 2002.12.04.
15
Miért az IBM PC?
• Olcsó alkatrészekből
épült
• „Nyitott” hardver
• „Nyitott” operációs
rendszer
• Egy aprócska „hiba”!
"Béla nap" – 2002.12.04.
16
A PC-k fejlődésének 20 éve
Év
Gép típus
Szó hossz
Sebesség
Memória
Háttértár
1981
IBM PC
8/16 bit
4,77 MHz
64 KB
360 KB
1983
PC XT
8/16 bit
4,77 MHz
64-640 KB
10 MB HDD
1984
PC AT
(286-os)
16 bit
6-25 MHz
512 KB – 1
MB
20 – 40 MB
1985
386-os
32 bit
16-40 MHz
1 – 4 MB
20 – 80 MB
1989
486-os
32 bit
33-160 MHz
4-8 MB
40-840 MB
1993
Pentium
32 bit
66-233 MHz
4-32 MB
420 MB – 8 GB
1997
Pentium II
32 bit
233-800 MHz
16-128 MB
2-40 GB
1999
Pentium
III
32 bit
566-1400
MHz
32-512 MB
20-80 GB
2000
Pentium 4
32 bit
1,6-2,8 GHz
128-1024 MB
40-120 GB
4x
~500x
~4.000x
~10.000x
Növekedés:
"Béla nap" – 2002.12.04.
17
Hogyan tovább?
• A szilícium alapú technológia már közel
atomi méreteknél tart
• Atomi méretű tranzisztor?
• Miniatürizálás, de meddig?
• A fantasztikus DNS!!!
"Béla nap" – 2002.12.04.
18
Biochip, bioszámítógép
(~2030 - …?)
• DNS alapú memória
• Idegsejt alapú érzékelők
• A nagy probléma:
a fém alapú technológiákkal való
összekapcsolás
• Már vannak működő bioáramkörök
"Béla nap" – 2002.12.04.
19
5. generációs számítógépek
• Mesterséges intelligencia (tudás alapú információ
feldolgozás)
• A gép „lát, hall, beszél, gondolkodik”
• Képes asszociálni, tanulni, következtetéseket levonni,
dönteni
• A szoftver:
- megszűnik a hagyományos programozás
- csak a megoldandó feladatot adjuk meg a gépnek,
a megoldás módját nem!
"Béla nap" – 2002.12.04.
20
Amiről nem esett szó …
• Perifériák fejlődése (tárolók, monitorok, nyomtatók, …)
• Nagy (szuper-) számítógépek
• Számítógépes hálózatok (Internet, Internet 2, …)
• Adatátviteli vonalak (telefon, optikai kábel, lézer,
rádiófrekvenciás, …) fejlődése
• Alkalmazások (programok!) fejlődése
• …
"Béla nap" – 2002.12.04.

21
VÉGE…(?)
ENIAC
Intel 8088
???
"Béla nap" – 2002.12.04.
Intel Pentium 4
22