Første generasjon datamaskiner

Hva er den første generasjonen datamaskiner?

De Første generasjon datamaskiner Det var den innledende fasen der disse elektroniske maskinene ble brukt, i perioden 1940 til 1956. Datamaskiner brukte vakuumrørteknologi for både beregning og lagrings- og kontrollformål.

I første generasjons første datamaskiner ble konseptet med vakuumrør brukt. Disse var laget av glass og inneholdt et glødetråd inne. Datamaskinens utvikling begynte fra 1500 -tallet til den nådde slik du kan se i dag. Imidlertid har den nåværende datamaskinen også gjennomgått raske endringer i løpet av de siste femti årene.

Eniac datamaskin 

Denne perioden, der utviklingen av datamaskinen fant sted, kan deles inn i flere forskjellige faser, avhengig av typen koblingskretser, kjent som datamaskingenerasjoner.

Derfor er datamaskingenerasjoner de forskjellige stadiene i utviklingen av elektroniske kretsløp, maskinvare, programvare, programmeringsspråk og annen teknologisk utvikling.

situasjon første

X-15 analog datamaskin

De første elektroniske datamaskinene ble laget i løpet av 1940 -tallet. Siden den gang har det vært en serie radikale fremskritt innen elektronikk.

Disse datamaskinene var så store at de okkuperte hele rom. For å utføre operasjoner var de basert på bruk av maskinspråk, som var programmeringsspråket for laveste nivå som datamaskiner forsto, og bare kunne løse ett problem samtidig.

Vakuumrøret var en elektronisk komponent som hadde en mye lavere arbeidseffektivitet. Derfor kunne jeg ikke fungere ordentlig uten et stort kjølesystem, slik at det ikke ble skadet.

Inngangsmidlene for første generasjons datamaskiner var basert på perforerte kort, og utgangen ble vist i inntrykk. Operatører hadde hatt et nytt problem i flere dager og til og med uker.

Opprinnelse og historie til første generasjon

Datamaskin

Apanasoff Berry Computer Svar på Durhum Center. Kilde: MANOP [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)] via Wikimedia Commons) Matematikeren og fysiske John Atanasoff, på jakt etter måter å løse ligninger automatisk, dedikerte seg til å avklare tankene sine i 1937, og la merke til de grunnleggende egenskapene til en elektronisk datamaskin.

Denne maskinen løste ligninger, selv om den ikke kunne programmeres. Det ble utarbeidet med støtte fra Clifford Berry.

Databehandling blir elektronikk

Andre verdenskrig fungerte som jordmor for fødselen av den moderne elektroniske datamaskinen. De militære kravene til beregninger og også budsjetter med høy krig stimulerte innovasjon.

De første elektroniske datamaskinene var maskiner bygget for spesifikke oppgaver. Set dem opp var tungvint og tok lang tid.

Den første elektroniske datamaskinen, kalt ENIAC, ble avklassifisert på slutten av andre verdenskrig, noe som forårsaket ingeniørkonsultasjoner rundt om i verden om hvordan de kunne bygge en lik eller bedre

Teamet som jobbet i ENIAC var den første som anerkjente viktigheten av konseptet med å få programmet lagret i datamaskinen.

Disse første maskinene ble generelt kontrollert av ledninger som ble koblet til hovedkortet eller ved hjelp av en serie adressert adressert på papirbånd.

Selv om disse maskinene var tydelig programmerbare, ble programmene deres ikke internt lagret på datamaskinen.

John von Neumann

Denne matematikeren skrev en rapport ved å etablere det konseptuelle rammeverket for lagrede programmer datamaskiner.

Kan tjene deg: Marie-Antoine Carême

Fikk IAS (Institute for Advanced Study) om ikke å gjøre bare teoretiske studier, men kunne utføres ved å produsere en ekte datamaskin.

Moore School

Denne skolen svarte i 1946 med en serie konferanser. De fremmøtte lærte om ENIAC, de generelle teknikkene for å bygge datamaskiner og også den nye ideen om å lagre minneprogrammer, som ingen ennå hadde gjort.

En av de fremmøtte, Maurice Wilkes, ledet det britiske laget som bygde EDSAC i Cambridge i 1949.

På den annen side ledet Richard Snyder det amerikanske laget som fullførte EDVAC på Moore School.

Den lagrede programdatamaskinen utviklet av Von Neumann var i drift i 1951. IAS gjorde designen tilgjengelig gratis. Dette spredte lignende maskiner over hele verden.

Kjennetegn på den første generasjonen datamaskiner

Z4 -datamaskin. Kilde: Clemens Pfeiffer [CC BY-SA 2.5 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/2.5)] via Wikimedia Commons)

Løs et enkelt problem samtidig

Første generasjons datamaskiner ble definert av det faktum at driftsinstruksjonene ble gjort spesielt for å utføre oppgaven som datamaskinen skulle brukes.

Teknologi brukt

Disse datamaskinene brukte vakuumrør for CPU -kretser og magnetiske trommer for datalagring, samt elektriske koblingsenheter.

Som hovedminne ble et magnetisk kjerneminne brukt. Inngangsenhetene var papirbånd eller perforerte kort.

Behandlingshastighet

CPU -hastighetene var ekstremt lave. De hadde langsom, ineffektiv og upålitelig prosessering på grunn av lav presisjon. Bare enkle og direkte numeriske beregninger kan utføres.

Koste

Driften av datamaskiner var veldig dyr. Datamaskinene i denne generasjonen var av veldig stor størrelse, og okkuperte et rom på størrelse med et rom.

I tillegg brukte de mye strøm, og genererte veldig varme, noe som ofte fikk dem til å bli skadet.

Programmeringsspråk

Første generasjons datamaskiner mottok instruksjoner i maskinspråk (0 og 1) eller gjennom strøm/av elektriske signaler. Det var ingen programmeringsspråk.

Deretter ble monteringsspråket utviklet for å brukes i første generasjons datamaskiner.

Når verden så at et dataprogram ble lagret internt var fordelene åpenbare. Hvert universitet, forsknings- og laboratorieinstitutt ville ha sitt eget.

Imidlertid var det ingen kommersielle elektroniske datamaskinprodusenter med lagrede programmer. Hvis du ville ha en, måtte du bygge den.

Mange av disse første maskinene var basert på publiserte design. Andre utviklet seg uavhengig.

Programvare

Z1 -datamaskin. Kilde: Computergeek [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)] via Wikimedia Commons) for å programmere de første elektroniske datamaskinene de fikk instruksjonene på et språk som de lett kunne forstå. Det var maskinen eller det binære språket.

Enhver instruksjon på dette språket skjer i form av sekvenser av 1 og 0. Symbol 1 representerer tilstedeværelsen av en elektrisk puls og 0 representerer fraværet av elektrisk puls.

En 1 og 0 -kjede, for eksempel 11101101, har en spesifikk betydning for datamaskinen, selv om det virker som et binært tall.

Å skrive maskinspråkprogrammer var veldig tungvint, så det ble bare gjort av eksperter. Alle instruksjoner og data ble sendt til datamaskinen i binær numerisk form.

Programmering på lavt nivå

Disse maskinene var beregnet på operasjoner på lavt nivå. Systemer kunne bare løse ett problem samtidig. Det var ikke noe monteringsspråk eller programvare for operativsystem.

Kan tjene deg: Huasteca -kultur

Derfor ble grensesnittet med første generasjons datamaskiner laget gjennom tilkoblingspaneler og maskinspråk. Teknikerne kabler de elektriske kretsløpene som forbinder mange kabler til pluggene.

Så kom de inn på spesifikke perforerte kort og var forventet i timevis en slags beregning, mens de også stoler på at hver av de tusenvis av vakuumrør ikke ble skadet under denne prosessen, for ikke å måtte gå gjennom denne prosedyren.

Datamaskinarbeid ble utført i partier, så på 1950 -tallet ble operativsystemet kalt batchbehandlingssystem.

Internt lagret program

De første datamaskinene kombinerte beregningene med stor hastighet, men først etter å ha utført en nøye programkonfigurasjonsprosess.

Ingen vet hvem. Det var fødselen av programvaren, siden den gang av alle datamaskiner.

Manchester Experimental Machine var den første datamaskinen som kjørte et program fra minnet.

Femti -to minutter var tiden som denne datamaskinen pleide å kjøre et program med 17 instruksjoner. Dermed ble den lagrede programdatamaskinen i 1948 født.

Maskinvare

IBM 701 Operatørkonsoll. Kilde: Dan/CC av (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/2.0)

I tillegg til å ha tusenvis av motstand og kondensatorer, brukte First Generation -datamaskiner opp til mer enn 18.000 vakuumrør, noe som betydde at datamaskinanlegg dekket hele rom.

Tomme rør

Hovedstykket for første generasjons datamaskiner var vakuumrør. Fra 1940 til 1956 ble vakuumrør mye brukt på datamaskiner, noe som resulterte i den første generasjonen av datamaskiner.

Disse datamaskinene brukte vakuumrør for signalforsterkning og bytteformål. Rørene var laget av glassbeholdere som ble forseglet, størrelsen på pærer.

Tetningsglass tillot strømmen å strømme trådløst fra filamentene til metallplatene.

Vakuumrøret ble oppfunnet i 1906 av Lee de Forest. Denne teknologien var grunnleggende i løpet av første halvdel av det tjuende århundre, siden den ble brukt til å lage TV -apparater, radarer, x -ray -maskiner og et bredt utvalg av andre elektroniske enheter.

Vakuumrørene begynte og kretsene ble avsluttet da de ble slått av og på når de koblet seg sammen eller koblet fra.

Inngang og utkjørsel betyr

Inngangen og avkjørselen ble laget med perforerte kort, magnetiske trommer, skrivemaskiner og perforerte kortlesere. Opprinnelig stikker teknikere manuelt gjennomgår kort med hull. Dette ble gjort senere ved hjelp av datamaskiner.

For å skrive ut rapportene ble elektroniske skrivemaskiner brukt, planlagt å skrive på et papirbånd eller en perforert kortleser.

Første generasjons datamaskiner

EDVAC installert i BRL 328 -bygningen

Eniac

Den første generelle formålet -formålet elektronisk datamaskin, kalt ENIAC (elektronisk numerisk integrator og datamaskin), ble bygget mellom 1943 og 1945. Brukt 18.000 vakuumrør og 70.000 motstander.

Det var den første store datamaskinen som fungerte elektronisk, uten å bli stoppet av noen mekanisk komponent.

Kan tjene deg: History of Quintana Roo

Vekten var 30 tonn. Den var omtrent 30 meter lang og det ble påkrevd en flott plass for å installere den. Kunne beregne med en hastighet på 1.900 summer per sekund. Det var planlagt med en ledning som koblet til hovedkortet.

Det var 1.000 ganger raskere enn tidligere elektromekaniske datamaskiner, selv om det var litt tregt når du prøvde å omprogrammere det.

Den ble designet og bygget på Moore School of Engineering ved University of Pennsylvania av ingeniørene John Mauchly og Preper Eckert.

ENIAC ble brukt til å utføre krigsrelaterte beregninger, for eksempel beregninger for å hjelpe til med byggingen av atombomben. Også for værforutsigelser.

Edsac

Denne datamaskinen ble utviklet i Storbritannia. Det ble 1949 i den første lagrede programdatamaskinen som ikke var eksperimentell.

Han brukte et minne om kvikksølvforsinkelseslinjer, som ga minne til mange første generasjons datamaskiner.

Pilotmodell ess

Denne maskinen ble fullført av Alan Turing i Storbritannia i 1950. Selv om den ble bygget som en testdatamaskin, opererte den normalt i fem år.

Univac

Univac var den første datamaskinen. Bildekilde: Wikimedia.org

UNIVAC (Universal Automatic Computer) var den første datamaskinen designet for kommersiell og ikke -militær bruk. Levert i 1951 til en kommersiell klient, USAs folketellingskontor, for å fortelle befolkningen generelt.

Jeg kunne utføre ti ganger flere summer per sekund enn eniac. I nåværende dollar hadde UNIVAC en pris på $ 4.996.000.

Senere ble det brukt til å håndtere lønn, poster og til og med å forutsi resultatene av presidentvalget i 1952.

I motsetning til 18.000 vakuumrør i eniac, univac jeg brukte bare mer enn 5.000 vakuumrør. Det var også halvparten av størrelsen på forgjengeren, og solgte nesten 50 enheter.

Fordeler og ulemper

UNIVAC 9400 makrokompatører. Kilde: Fra H. Müller http: // www.Technikum29.Fra/in/Computer/Univac9400, CC BY-SA 2.5, https: // Commons.Wikimedia.org/w/indeks.PHP?Curid = 19740449

Fordeler

• Fordelen med vakuumrørteknologi er at det muliggjorde fremstilling av digitale elektroniske datamaskiner. Vakuumrør var de eneste elektroniske enhetene som var tilgjengelige i løpet av disse dagene, noe som gjorde datamaskin mulig.
• Disse datamaskinene var de raskeste datamaskinenhetene i sin tid. De hadde muligheten til å beregne data i millisekunder.
• De kunne utføre komplekse matematiske problemer effektivt.

Ulemper

• Datamaskiner var veldig store i størrelse. Vekten var omtrent 30 tonn. Derfor var de slett ikke bærbare datamaskiner.
• De var basert på vakuumrør, som raskt ble skadet. Datamaskinen var veldig rask på grunn av tusenvis av vakuumrør. Derfor var det nødvendig med et stort kjølesystem. Elektron -emitterende metall ble lett brent i vakuumrørene.
• De kunne lagre en liten mengde informasjon. Magnetiske trommer ble brukt, som ga veldig lite datalagring.
• De hadde begrenset kommersiell bruk, fordi deres kommersielle produksjon var veldig dyr.
• Effektiviteten av arbeidet var liten. Beregningene ble utført med veldig lav hastighet.
• Perforerte kort for oppføring ble brukt.
• De hadde veldig begrensede programmeringsfunksjoner. Bare maskinspråk kan brukes.
• De krevde mye energiforbruk.
• De var ikke veldig pålitelige. Det var nødvendig med konstant vedlikehold, i tillegg fungerte de veldig defekt.

Referanser

1. Benjamin Musungu (2018). Generasjonene av datamaskiner siden 1940 å presentere. Kenyaplex. Hentet fra: Kenyaplex.com.
2. Encyclopedia (2019). Generasjoner, datamaskiner. Hentet fra: Encyclopedia.com.
3. Computer History (2019). Den første generasjonen. Hentet fra: datamaskinhistorie.org.
4. Wikieducator (2019). Historie med datamaskinutvikling og generering av datamaskiner. Hentet fra: wikieducator.org.
5. Prerana Jain (2018). Generasjoner av datamaskiner. Inkluderer hjelp. Hentet fra: IncludeHelp.com.
6. Kulabs (2019). Generering av datamaskiner og deres funksjoner. Hentet fra: kullabs.com.
7. Byte-Notes (2019). Fem generasjoner av datamaskiner. Hentet fra: byte-notater.com.
8. Alfred Amuno (2019). Datamaskinhistorie: Klassifisering av generasjoner av datamaskiner. Turbo Future. Tatt fra: Turbofuture.com.