Четвёртое и пятое поколения ЭВМ

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Четвёртое и пятое поколения ЭВМ

Содержание

2. Оглавление 4 поколение: общее описание и особенности Первые микропроцессоры Языки программирования 4 поколения ЭВМ Персональные компьютеры
3. 4 поколение ЭВМ. 1970-е гг. – настоящее время – период развития ЭВМ 4-го поколения. Элементная база
4. Особенности 4-го поколения. Мультипроцессорность Языки высокого уровня Два направления развития: ПЭВМ и супер-ЭВМ Компьютерные сети
5. Intel 4004 Intel 4004 (1971 г.) – первый микропроцессор. Спроектирован Тэдом Хоффом. Технические характеристики: 2300 транзисторов
6. Intel 8080 Разработан в 1972 г. Тактовая частота 2 МГц 6000 транзисторов Использован при создании первого
7. Языки программирования В отличие от 3-го поколения, где господствовали ассемблерные языки, 4-ое поколение характеризуется использованием языков
8. Персональные компьютеры. ПК – компьютер, предназначенный для работы в однопользовательском режиме. Представляет собой настольный или портативный
9. Шинная организация системы Также называется магистрально-модульным принципом построения системы Связь всех устройств осуществляется с помощью магистрали,
10. Первые персональные компьютеры. Сконструирован в 1974 г. Эдвардом Робертсом. Основан на чипе Intel 8080, размер ОЗУ
11. Первые персональные компьютеры. Сконструирован С.Джобсом и С.Возняком в 1976 г. Основан на чипе MOS 6502 1
12. IBM PC Разработан в 1981 г. Основан на чипе Intel 8088 4,77 МГц, размер ОЗУ 16-640
13. Суперкомпьютеры. Суперкомпьютер – это многопроцессорный вычислительный комплекс. Быстродействие обеспечивается параллельной работой множества процессоров. Применяются для обработки
14. Эльбрус 1973-79 гг. – «Эльбрус 1». Производительность – 15 млн.операций в сек., построен на базе ТТЛ-микросхем.
15. Современные отечественные МВК. Эльбрус-90микро – разработан МЦСТ в 2001 г. Применяется в ВС РФ. Эльбрус-3М1 –
16. Структурная схема вычислительного комплекса Эльбрус 3М1
17. Компьютер 5 поколения. Разрабатывался в 1982-1992 гг. в Японии. Цель – создать ЭВМ, обладающую производительностью суперкомпьютера
18. Потенциальные области применения. Голосовой ввод текста Автоматический перевод с языка на язык Автоматическое реферирование и классификация
19. Проблемы 5 поколения. Отсутствие поддержки языком Пролог параллельных вычислений. Языки для мультипроцессорных систем, разработанные для решения
20. Итоги разработки интеллектуальной ЭВМ. При стоимости работ в 57 млрд. ¥ (около 0,5 млрд. $) проект
21. Заключение. 4 поколение ЭВМ - переход от эры больших ЭВМ, используемых исключительно для научных и финансовых
23. Скачать презентацию

Слайд 2

Оглавление
4 поколение: общее описание и особенности
Первые микропроцессоры
Языки программирования 4 поколения ЭВМ
Персональные

компьютеры
Суперкомпьютеры
Отечественные МВК
5 поколение ЭВМ: общее описание
Проблемы 5 поколения ЭВМ
Итоги разработки интеллектуальной ЭВМ
Заключение

Слайд 3

4 поколение ЭВМ.
1970-е гг. – настоящее время – период развития ЭВМ

4-го поколения.
Элементная база – большие интегральные схемы (БИС), затем СБИС. Первые БИС по мощности соответствовали примерно 1000 ИС.
Разработка на основе БИС первых микропроцессоров – БИС, способных выполнять функции процессора – основного блока компьютера, способствовала резкому росту производительности компьютеров 4-го поколения.

Устройство микропроцессора

Слайд 4

Особенности 4-го поколения.
Мультипроцессорность
Языки высокого уровня
Два направления развития: ПЭВМ и супер-ЭВМ
Компьютерные сети

Слайд 5

Intel 4004
Intel 4004 (1971 г.) – первый микропроцессор. Спроектирован Тэдом Хоффом.

Технические характеристики:
2300 транзисторов
640 байт адресуемой памяти,
60 тыс. операций в секунду

Внешний вид Intel 4004

Слайд 6

Intel 8080
Разработан в 1972 г.
Тактовая частота 2 МГц
6000 транзисторов
Использован при создании

первого ПК Altair 8800

Внешний вид Intel 8080

Слайд 7

Языки программирования
В отличие от 3-го поколения, где господствовали ассемблерные языки, 4-ое

поколение характеризуется использованием языков высокого уровня (ЯВУ), позволивших освоить программирование и работу с ЭВМ широкому кругу пользователей. Вот некоторые из них:
С (начало 70-х гг.)
С++ (1990-е гг.) – включили ряд усовершенствований к языку С
С# для платформы .NET (1998-2001 гг.)
JavaScript – язык для разработки скриптов (сценариев), позволяющих создавать интерактивные Web-страницы.

Слайд 8

Персональные компьютеры.
ПК – компьютер, предназначенный для работы в однопользовательском режиме. Представляет

собой настольный или портативный компьютер, использующий микропроцессор в качестве ЦП.
Основные признаки:
шинная организация системы
высокая стандартизация аппаратных и программных средств
ориентация на широкий круг потребителей

Слайд 9

Шинная организация системы
Также называется магистрально-модульным принципом построения системы
Связь всех устройств осуществляется

с помощью магистрали, состоящей из 3 шин
Устройства подключены к магистрали либо напрямую (через разъемы), либо с помощью контроллеров.

Слайд 10

Первые персональные компьютеры.
Сконструирован в 1974 г. Эдвардом Робертсом.
Основан на чипе Intel

8080, размер ОЗУ – 256 байт.
Язык программирования – Altair BASIC.
Первый массовый ПК, положивший начало целой индустрии.

Altair 8800

Слайд 11

Первые персональные компьютеры.
Сконструирован С.Джобсом и С.Возняком в 1976 г.
Основан на чипе

MOS 6502 1 МГц, размер ОЗУ – 4 КБ.
Было реализовано около 200 экземпляров.

Apple-1

Слайд 12

IBM PC
Разработан в 1981 г.
Основан на чипе Intel 8088 4,77 МГц,

размер ОЗУ 16-640 КБ.
ОС PC-DOS 1.0, разработана Microsoft.
Системная шина ISA со стандартными слотами расширения для других устройств.
Принцип открытой архитектуры – сторонние разработчики могут создавать свои устройства, совместимые с IBM PC.
Модульность и открытая архитектура обеспечили успех компьютера.
Подавляющее большинство современных ПК IBM-совместимы.

Слайд 13

Суперкомпьютеры.
Суперкомпьютер – это многопроцессорный вычислительный комплекс.
Быстродействие обеспечивается параллельной работой множества процессоров.
Применяются

для обработки больших объемов информации (в статистике, прогнозировании, моделировании физических процессов)

Суперкомпьютер IBM BlueGene

Слайд 14

Эльбрус
1973-79 гг. – «Эльбрус 1». Производительность – 15 млн.операций в сек.,

построен на базе ТТЛ-микросхем.
1977-84 гг. – «Эльбрус 2». 10 процессоров, производительность – 120 млн.опер. в сек., построен на базе ЭСЛ(эмиттерно-связ.логика) ИС-100 (аналог серии Motorola 10000)
Особенность архитектуры – использование тегов (частей слов, указывающих на необходимые операции с данными).
Гибкий механизм управления виртуальной памятью
ПО – система программирования Эль-76 (ИТМиВТ); Фортран, Кобол, Алгол (Ленинградский университет); Симула-67 (Ростовский университет).

Эльбрус 2

Слайд 15

Современные отечественные МВК.
Эльбрус-90микро – разработан МЦСТ в 2001 г. Применяется в

ВС РФ.
Эльбрус-3М1 – разработан МЦСТ для ВС РФ. Предназначен для работы в защищенной ОС МСВС 3М1.
Характеристики модели 3М1: 2 процессора, тактовая частота 300 МГц, пиковая производительность 5-25 Гфлопс(16-64 разряда)

Эльбрус-90микро в конструктиве PC c периферийными шинами PCI и Mbus

Слайд 16

Структурная схема вычислительного комплекса Эльбрус 3М1

Слайд 17

Компьютер 5 поколения.
Разрабатывался в 1982-1992 гг. в Японии.
Цель – создать ЭВМ,

обладающую производительностью суперкомпьютера и функциями ИИ.
Данные хранятся не в файловой системе, а в базе данных. Доступ к ним осуществляется с помощью языка логического программирования.
Теоретическая производительность – до 1 млрд. LIPS (логических заключений в секунду).
Принцип разработки – ИИ в ходе создания будет изменять сам себя, создавая новую компьютерную среду. Принципы, на которых будет построен окончательный компьютер, заранее неизвестны.
Постепенная замена программных решений аппаратными в ходе разработки.

Слайд 18

Потенциальные области применения.
Голосовой ввод текста
Автоматический перевод с языка на язык
Автоматическое реферирование

и классификация документов, семантический поиск
Распознавание образов, в частности, рукописного текста

Слайд 19

Проблемы 5 поколения.
Отсутствие поддержки языком Пролог параллельных вычислений. Языки для мультипроцессорных

систем, разработанные для решения проблемы, обладали множеством ограничений.
Недооценка скорости развития классических технологий и переоценка роста производительности при параллельной работе процессоров.
Ограниченность ресурсов системы и ненадежность используемых технологий.
При самосовершенствовании система после определенной точки становится непродуктивной, неадекватной.
Неэффективность идеи замены аппаратных решений на программные по сравнению с путем компьютерной индустрии (усложнение программ при просто и стандартной аппаратной части).

Слайд 20

Итоги разработки интеллектуальной ЭВМ.
При стоимости работ в 57 млрд. ¥ (около

0,5 млрд. $) проект полностью провалился.
Отрицательные результаты объясняются не только техническими проблемами, но и влиянием человеческого фактора (отсутствие глубокого понимания задач ИИ, некомпетентность высшего руководства, необоснованные предположения об огромной производительности параллельных систем, низкий уровень технологии программирования).
Появление Интернета сделало идеи проекта совершенно устаревшими.

Слайд 21

Заключение.
4 поколение ЭВМ - переход от эры больших ЭВМ, используемых исключительно

для научных и финансовых расчетов, к эре персональных ЭВМ благодаря миниатюризации и использованию ЯВУ. Супер-ЭВМ также активно наращивают производительность, используя иногда разработки для ПЭВМ (кластеры).
Разработка компьютеров 5 поколения , предназначавшихся для решения прикладных задач ИИ, закончилась провалом по причине многих факторов, описанных выше. Созданные рабочие станции так и не получили широкого распространения.

Четвёртое и пятое поколения ЭВМ

Содержание

Оглавление4 поколение: общее описание и особенностиПервые микропроцессорыЯзыки программирования 4 поколения ЭВМПерсональные

4 поколение ЭВМ.1970-е гг. – настоящее время – период развития ЭВМ

Особенности 4-го поколения.МультипроцессорностьЯзыки высокого уровняДва направления развития: ПЭВМ и супер-ЭВМКомпьютерные сети

Intel 4004Intel 4004 (1971 г.) – первый микропроцессор. Спроектирован Тэдом Хоффом.

Intel 8080Разработан в 1972 г.Тактовая частота 2 МГц6000 транзисторовИспользован при создании

Языки программированияВ отличие от 3-го поколения, где господствовали ассемблерные языки, 4-ое

Персональные компьютеры.ПК – компьютер, предназначенный для работы в однопользовательском режиме. Представляет

Шинная организация системыТакже называется магистрально-модульным принципом построения системыСвязь всех устройств осуществляется

Первые персональные компьютеры.Сконструирован в 1974 г. Эдвардом Робертсом.Основан на чипе Intel

Первые персональные компьютеры.Сконструирован С.Джобсом и С.Возняком в 1976 г.Основан на чипе

IBM PCРазработан в 1981 г.Основан на чипе Intel 8088 4,77 МГц,

Эльбрус1973-79 гг. – «Эльбрус 1». Производительность – 15 млн.операций в сек.,

Современные отечественные МВК.Эльбрус-90микро – разработан МЦСТ в 2001 г. Применяется в