Εξηγούμε τα πάντα για τους υπολογιστές, τους τύπους, τα εξαρτήματά τους και τα χαρακτηριστικά κάθε γενιάς σε όλη την ιστορία.
Τι είναι ένας υπολογιστής?
ΕΝΑ υπολογιστή, υπολογιστής ή υπολογιστής είναι μια προγραμματιζόμενη ψηφιακή μηχανή, που λειτουργεί ηλεκτρονικά, ικανή να επεξεργάζεται μεγάλες ποσότητες δεδομένα σε υψηλές ταχύτητες. Οπότε παίρνεις πληροφορίες χρήσιμο που στη συνέχεια εισάγει έναν τελεστή ο άνθρωπος, ή μεταδίδει σε άλλα συστήματα μέσω δίκτυα υπολογιστών διάφορων ειδών.
Ο υπολογιστής είναι το πιο ευέλικτο, ισχυρό και επαναστατικό εργαλείο ανθρώπινο ον έχει δημιουργήσει στο δικό του ιστορία πρόσφατος. Αντιπροσωπεύει την κορυφή του Βιομηχανική επανάσταση, επιστημονικός τεχνολογία που παρουσίασε τον εικοστό αιώνα μετά την Β' Παγκόσμιος Πόλεμος.
Η παρουσία και η εκλαΐκευσή του στην εποχή μας όχι μόνο άλλαξε για πάντα τον τρόπο επεξεργασίας των πληροφοριών στον κόσμο, αλλά και τον τρόπο εργασίας και αντίληψης της εργασίας, τους τρόπους επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων, τις μορφές αναψυχής και πολλούς άλλους τομείς της καθημερινής ζωής.
Αποτελούνται κυρίως από μεγάλο αριθμό ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, εξαρτημάτων υποστήριξης και ηλεκτρονικών επεκτάσεων. Ωστόσο, οι υπολογιστές έχουν αλλάξει ριζικά καθ 'όλη τη διάρκεια της ταχείας τους ιστορία, μεταβαίνοντας από τεράστιες και άβολες εγκαταστάσεις, στο να καταλαμβάνουμε έναν χώρο τόσο μικρό όσο η τσέπη του παντελονιού μας, στην περίπτωση των smartphone.
Ο τεράστιος αριθμός στοιχείων σε έναν υπολογιστή μπορεί να ομαδοποιηθεί σε δύο ξεχωριστές κατηγορίες, οι οποίες είναι:
- Σκεύη, εξαρτήματα. Το φυσικό και απτό μέρος του συστήματος, δηλαδή τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά του στοιχεία, τα οποία εκτελούν διάφορες θεμελιώδεις λειτουργίες, όπως η εκτέλεση υπολογισμών ή η τροφοδοσία του συστήματος. Κατά κάποιο τρόπο θα ισοδυναμούσε με το «σώμα» του υπολογιστή.
- λογισμικό. Το άυλο, ψηφιακό, αφηρημένο μέρος του συστήματος, το οποίο ασχολείται με λειτουργίες εννοιολογικού ή αναπαραστατικού τύπου, συνήθως μέσα σε ένα προσομοιωμένο εικονικό περιβάλλον, δηλαδή μέσα σε μια προσομοίωση που κάνει την αλληλεπίδραση με τον χρήστη πιο φιλική. Όνομα χρήστη. Αυτό περιλαμβάνει όλα τα είδη προγράμματα, από τα βασικά προγράμματα (όπως το Λειτουργικό σύστημα που διατηρεί το σύστημα σε λειτουργία) στις μεταγενέστερες εγκατεστημένες εφαρμογές. Σε συνέχεια της μεταφορική έννοια, θα ισοδυναμούσε με το «μυαλό» του υπολογιστή.
Τύποι υπολογιστών
Υπάρχουν πολύ διαφορετικοί τύποι υπολογιστών, λαμβάνοντας υπόψη χαρακτηριστικά όπως το μέγεθος, η ισχύς και η χρησιμότητα του. Ξεχωρίζουν από αυτούς:
- υπερυπολογιστές. Οι πιο ισχυρές συσκευές στον κόσμο είναι στην πραγματικότητα σετ διαφορετικών υπολογιστών ενσωματωμένων σε μια ενιαία μονάδα, η οποία μπορεί να τροφοδοτηθεί εκθετικά. Ο μεγαλύτερος υπερυπολογιστής στον κόσμο βρίσκεται στο Εθνικό Πανεπιστήμιο Αμυντικής Τεχνολογίας της Κίνας, ονομάζεται Tianhe-2 και μπορεί να εκτελέσει περίπου 33,48 τρισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
- Mainframes. Γνωστοί και ως μακροϋπολογιστές, τείνουν να είναι μεγάλοι (τουλάχιστον σε σύγκριση με φορητούς υπολογιστές) και βρίσκονται σε προσεκτικά ψυγμένους χώρους μέσα σε μεγάλα δωμάτια. Επιχείρηση ή ιδρύματα μιας χώρας, όπου πραγματοποιούν εκατομμύρια υπολογισμούς και πράξεις ανά δευτερόλεπτο, τροφοδοτώντας ολόκληρα δίκτυα και συστήματα υπολογιστών με πληροφορίες.
- Προσωπικοί υπολογιστές (PC). Μονάδες που προορίζονται για χρήση ενός μόνο χρήστη κάθε φορά, επιτρέποντάς σας να εκτελείτε μια μεγάλη ποικιλία εργασιών, συμπεριλαμβανομένης της σύνδεσης σε δίκτυο υπολογιστών και της αποστολής και λήψης δεδομένων σε υψηλές ταχύτητες. Εχουν ένα μικροεπεξεργαστής μεταβλητής ισχύος και είναι ο τύπος υπολογιστών στους οποίους μπορούμε να έχουμε εμπορική πρόσβαση σε οποιοδήποτε κατάστημα λιανικής. τεχνολογία. Είναι επίσης γνωστοί ως επιτραπέζιοι υπολογιστές.
- Φορητοί υπολογιστές (laptops, netbooks). Αν και είναι όντως προσωπικοί υπολογιστές, παραθέτουμε αυτούς τους τύπους συσκευών ξεχωριστά επειδή είναι φυσικά ελαφριά μέρη, σχεδιασμένα για χρήση σε εξωτερικούς χώρους ή για να ταξιδεύουν μαζί μας σε χαρτοφύλακα. Αν και έχουν λιγότερη ισχύ από τους Η/Υ, το αντισταθμίζουν στην πρακτικότητα και την κινητικότητα.
- Ταμπλέτες και κινητά τηλέφωνα. Η τελευταία γενιά τεχνολογικών gadget (συσκευές) είναι ουσιαστικά υπολογιστές, αν και προορίζονται για διαφορετικές λειτουργίες (γενικά πιο ψυχαγωγικές ή διαβιβάσεις) και ακόμη μικρότερο από τους φορητούς υπολογιστές. Τα έξυπνα τηλέφωνα είναι μικροί αλλά ισχυροί υπολογιστές αφιερωμένοι στους τηλεπικοινωνιών και περιήγηση ΔιαδίκτυοΕνώ τα tablet είναι μικρές οθόνες αφής με παρόμοιες λειτουργίες.
Μέρη ενός υπολογιστή
Σε γενικές γραμμές, ένα σύστημα υπολογιστή ή ένας υπολογιστής αποτελείται από πολλά στοιχεία συγκεντρωμένα σε τρία σύνολα ή μέρη:
- Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ). ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ είναι το ακρωνύμιο του Κεντρική μονάδα επεξεργασίας, και έτσι ονομάζεται ο «εγκέφαλος» του υπολογιστή, δηλαδή ο λογικο-ηλεκτρονικός πυρήνας του. Εκεί οι λογικές λειτουργίες λαμβάνουν χώρα στους επεξεργαστές ή στους μικροεπεξεργαστές του συστήματος και η σταθερή μνήμη και οι μονάδες αποθήκευσης είναι φυσικά διατεταγμένες. Οι τελευταίοι ονομάζονται «σκληρός δίσκος» ή «σκληρός δίσκος» και χρησιμοποιούνται για να περιέχουν πληροφορίες. Με τη σειρά του, η CPU αποτελείται από:
- Η Αριθμητική-Λογική Μονάδα (ALU). Αφιερωμένο στην εκτέλεση λογικών λειτουργιών, μαθηματικά ή επίσημες που υποστηρίζουν το σύστημα.
- Η Μονάδα Ελέγχου (UC). Υπεύθυνος για την παρακολούθηση του συστήματος και τη διασφάλιση της συνεχούς λειτουργίας του.
- Τα μητρώα. Ποιες είναι οι πληροφορίες που παράγονται από τη λειτουργία του συστήματος και που χρησιμοποιούνται για τις διαδικασίες του ανατροφοδότηση του συστήματος.
- Μνήμη. Η μνήμη είναι ένας ηλεκτρονικός χώρος όπου αποθηκεύονται προσωρινά οι πληροφορίες που απαιτεί το σύστημα για να λειτουργήσει, γι' αυτό και είναι γνωστή και ως μνήμη εργασίας. Υπάρχουν δύο μορφές μνήμης:
- Μνήμη τυχαίας προσπέλασης (ΕΜΒΟΛΟ: Μνήμη τυχαίας προσπέλασης). Αποτελείται από μια ακολουθία κυψελών αποθήκευσης που καταλαμβάνονται προσωρινά από πληροφορίες εργασίας. Μπορεί να γραφτεί και να ξαναγραφτεί όπως απαιτείται. Όταν τερματίζετε τη λειτουργία και εκκινείτε το σύστημα, η μνήμη RAM επαναφέρεται πλήρως.
- Μνήμη μόνο ανάγνωσης (ROM: Μνήμη μόνο για ανάγνωση). Ένας χώρος στον οποίο οι ελάχιστες απαραίτητες πληροφορίες για την έναρξη λειτουργίας του υπολογιστή είναι ήδη καταχωρημένες στο εργοστάσιο, όπως στήνω και η ελάχιστη διαμόρφωση που δημιουργεί τις πιο περίπλοκες διαδικασίες του λογισμικό. Αυτή η μνήμη μπορεί να διαβαστεί εκατομμύρια φορές, αλλά δεν μπορεί να αλλάξει κατά βούληση.
- Περιφερειακές συσκευές. Τα περιφερειακά είναι τα μη βασικά στοιχεία ενός υπολογιστή, δηλαδή τα αξεσουάρ ή τα προσαρτήματά του, που μπορούν να αλλάξουν ή να αντικατασταθούν χωρίς να αλλοιωθεί ο πυρήνας των λειτουργιών του συστήματος. Αυτές οι συσκευές σάς επιτρέπουν να εισάγετε (εισαγωγή) ή εξαγωγή (εξαγωγή) πληροφορίες από το σύστημα ή να εκτελείτε και τις δύο λειτουργίες ταυτόχρονα (είσοδος-έξοδος). Παραδείγματα περιφερειακών είναι οθόνες, εκτυπωτές, πληκτρολόγια, ηχεία κ.λπ.
Εξέλιξη των υπολογιστών
Η ιστορία των υπολογιστών είναι αρκετά πρόσφατη. Ωστόσο, πολλές μη ψηφιακές και ακόμη και μη ηλεκτρονικές συσκευές για την αντιμετώπιση μεγάλου όγκου πληροφοριών μπορούν να θεωρηθούν ως προηγούμενα: ο άβακας ή οι μηχανικές συσκευές υπολογισμού που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν, είναι ένα παράδειγμα αυτού.
Επιπλέον, πρέπει να εξεταστεί πόσο παλιές είναι οι εννοιολογικές βάσεις όλων των συστημάτων υπολογιστών, όπως τα μαθηματικά και τα μαθηματικά. αλγόριθμους (830 μ.Χ.), ή τους κανόνες υπολογισμού (1620 μ.Χ.). Ωστόσο, η «αναλυτική μηχανή» του Τσαρλς Μπάμπατζ και η πινακοποιητική μηχανή του Χέρμαν Χόλεριθ θεωρούνται ως οι πρώτοι υπολογιστές.
Ωστόσο, δεν ήταν ακόμη συγκρίσιμα με τα συστήματα που άρχισαν να εμφανίζονται τον 20ο αιώνα. Με επικεφαλής τον Άγγλο μαθηματικό Άλαν Τούρινγκ (1912-1954), κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου διάφοροι σύμμαχοι επιστήμονες συνεργάστηκαν στην ανάπτυξη αυτόματων συστημάτων για την αποκρυπτογράφηση των εχθρικών στρατιωτικών κωδίκων.
Αυτό άρχισε να το εφαρμόζει και η αντίπαλη πλευρά στρατηγική, με τη δημιουργία της αυτόματης αριθμομηχανής Z1, από τον Γερμανό μηχανικό Konrad Zuse (1910-1995), την οποία θα ακολουθούσαν οι εκδόσεις Z2, Z3 και Z4, η επιτυχία των οποίων πέρασε απαρατήρητη λόγω του πολέμου.
Ο πρώτος ηλεκτρομηχανικός υπολογιστής, ο Harvard Mark I, γεννήθηκε το 1944, καρπός της αμερικανικής εταιρείας IBM και σύντομα εμφανίστηκαν οι διάδοχοί του Colossus Mark I και Colossus Mark 2. Έκτοτε, πέντε γενιές υπολογιστών έχουν αναπτυχθεί διαδοχικά, επιτυγχάνοντας το καθένα όλο και μεγαλύτερες χωρητικότητες:
- Η πρώτη γενιά. Εμφανίστηκε το 1951 και αποτελούνταν από ογκώδεις υπολογιστικές μηχανές εξοπλισμένες με βολβούς, λεπτούς σωλήνες υγρού υδραργύρου και μαγνητικά τύμπανα. Οι χειριστές έπρεπε να εισέλθουν στο προγράμματα έλεγχος μέσω συλλογών διάτρητων καρτών από χαρτόνι, στις οποίες ήταν κρυπτογραφημένο δυάδικος κώδικας (παρουσία ή απουσία της τρύπας) τις πληροφορίες. Το σημείο εκκίνησης αυτής της γενιάς είναι η εμπορευματοποίηση του υπολογιστή UNIVAC, ο οποίος ζύγιζε περίπου 30 τόνους και απαιτούσε ένα πλήρες δωμάτιο.
- Η δεύτερη γενιά. Η πρώτη επανάσταση στον κόσμο των υπολογιστών έγινε με την εισαγωγή το 1959 του τρανζίστορ, που αντικατέστησε τις βαλβίδες κενού και επέτρεψε ταχύτερους υπολογισμούς, μικρότερο φυσικό μέγεθος του συστήματος και λιγότερες ανάγκες εξαερισμού και ψύξης. Αυτά τα μηχανήματα επωφελήθηκαν από την εφεύρεση της COBOL, της πρώτης γλώσσα προγραμματισμού της ιστορίας.
- Η τρίτη γενιά. Προέκυψε από την εφεύρεση το 1957 των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (σε ταμπλέτες πυριτίου) και την εισαγωγή τους στον κόσμο του χρήση υπολογιστή το 1964. Αυτό παρείχε μεγαλύτερες υλικοτεχνικές δυνατότητες και έκανε τη χρήση του υπολογιστή πιο ευέλικτη μέσω του πολυπρογραμματισμού, ο οποίος παρείχε μεγάλη ευελιξία στο βιομηχανία των υπολογιστών.
- Τέταρτη γενιά. Χάρη στη σμίκρυνση των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, η εφεύρεση του επεξεργαστή και του μικροεπεξεργαστή έλαβε χώρα το 1971 και μαζί με αυτήν μια νέα υπολογιστική επανάσταση. Τα τσιπ και τα μικροτσίπ αποδείχτηκαν φθηνά, ισχυρά και αποτελεσματικά και η τεχνολογία ημιαγωγών τους επέτρεψε την ανάπτυξη μικρών, πρακτικών και ισχυρών υπολογιστών. Οι εμπορικοί υπολογιστές γίνονται ήδη αναπόσπαστο μέρος της ζωής και της εργασίας και ξεκινούν οι πρώτες ανοιχτές συνδέσεις δικτύου τους, οι οποίες θα δημιουργήσουν το Διαδίκτυο το 1990.
- Η πέμπτη γενιά. Από αυτό το σημείο και μετά, καθίσταται πολύ δύσκολο να προσδιοριστούν σωστά οι γενιές των υπολογιστών, καθώς συμβαίνουν συνεχώς επαναστατικές αλλαγές. Αλλά η εμφάνιση των γρήγορων μεταφορέων πληροφοριών (CD, DVD, Flash drive), και πάλι πρωτόκολλα της διασύνδεσης και πολύ μετά τα smartphone, τα tablet και έναν ολόκληρο κόσμο υπολογιστών με βάση την αφή και Ασύρματος (ασύρματα), αποτελούν σαφείς ενδείξεις ότι ξεκινώντας από τη δεκαετία του 2000 μια νέα γενιά υπολογιστών πλημμύρισε τις αγορές.
Ποια θα είναι τα χαρακτηριστικά της έκτης γενιάς; Δεν ξέρουμε ακόμα. Υπάρχουν εκείνοι που επισημαίνουν τους κβαντικούς υπολογιστές, ή την τεχνητή νοημοσύνη, ως πιθανές μελλοντικές διαδρομές τους, αλλά μόνο ο χρόνος θα δείξει αν είχαν δίκιο.