Första generationens datorer

Vad är den första generationen av datorer?

De Första generationens datorer Det var den inledande fasen där dessa elektroniska maskiner användes under perioden 1940 till 1956. Datorer använde vakuumrörsteknologi för både beräkning och lagrings- och kontrolländamål.

I första -generationens initiala datorer användes begreppet vakuumrör. Dessa var gjorda av glas och innehöll ett glödtråd inuti. Datorens utveckling började från 1500 -talet tills den nådde som du kan se idag. Men den nuvarande datorn har också genomgått snabba förändringar under de senaste femtio åren.

ENIC -dator 

Denna period, under vilken utvecklingen av datorn ägde rum, kan delas upp i flera olika faser, beroende på typen av växlingskretsar, känd som datorgenerationer.

Därför är datorgenerationer de olika stadierna i utvecklingen av elektroniska kretsar, hårdvara, programvara, programmeringsspråk och annan teknisk utveckling.

Situation första

X-15 analog dator

De första elektroniska datorerna gjordes under 1940 -talet. Sedan dess har det funnits en serie radikala framsteg inom elektronik.

Dessa datorer var så enorma att de ockuperade hela rummen. För att utföra operationer var de baserade på användningen av maskinspråk, som var programmeringsspråket på lägsta nivå som datorer förstod och kunde bara lösa ett problem samtidigt.

Vakuumröret var en elektronisk komponent som hade en mycket lägre arbetseffektivitet. Därför kunde jag inte arbeta ordentligt utan ett stort kylsystem så att det inte skadades.

Ingången för första genterna var baserade på perforerade kort, och utgången visades i intryck. Operatörer hade haft ett nytt problem i flera dagar och till och med veckor.

Ursprung och historia för den första generationen

Dator

Apanasoff Berry Computer Svar på Durhum Center. Källa: Manop [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons) Matematikern och fysiska John Atanasoff, som letar efter sätt att lösa ekvationer automatiskt, ägnade sig åt att klargöra sina tankar 1937 och notera de grundläggande egenskaperna hos en elektronisk datormaskin.

Denna maskin löste ekvationer, även om den inte kunde programmeras. Det förbereddes med stöd av Clifford Berry.

Computing blir elektronik

Andra världskriget fungerade som barnmorska för den moderna elektroniska datorns födelse. De militära kraven på beräkningar och även högkrigsbudgeten stimulerade innovation.

De första elektroniska datorerna var maskiner byggda för specifika uppgifter. Ställ in dem var besvärligt och tog lång tid.

Den första elektroniska datorn, kallad ENIAC, avklassificerades i slutet av andra världskriget, vilket orsakade ingenjörskonsultationer runt om i världen om hur de kunde bygga en lika eller bättre

Teamet som arbetade på Eniac var det första som inser vikten av konceptet att lagra programmet lagrat i datorn.

Dessa första maskiner kontrollerades vanligtvis av ledningar som anslutna till moderkortet eller med hjälp av en serie adresserade adresserade på pappersband.

Även om dessa maskiner var tydligt programmerbara, lagrades inte deras program internt i datorn.

John von Neumann

Denna matematiker skrev en rapport genom att upprätta den konceptuella ramverket för lagrade programdatorer.

Kan tjäna dig: Marie-antoine carême

Uppmanade IAS (Institute for Advanced Study) att inte bara göra teoretiska studier, utan kunde genomföras genom att tillverka en riktig dator.

Moore skola

Denna skola svarade 1946 med en serie konferenser. Deltagarna lärde sig om ENIAC, de allmänna teknikerna för att bygga datorer och även den nya idén att lagra minnesprogram, vilket ingen ännu hade gjort.

En av de deltagande, Maurice Wilkes, ledde det brittiska teamet som byggde EDSAC i Cambridge 1949.

Å andra sidan regisserade Richard Snyder det amerikanska laget som slutförde Edvac på Moore School.

Den lagrade programdatorn utvecklad av Von Neumann var operationell 1951. IAS gjorde sin design tillgänglig gratis. Detta sprider liknande maskiner över hela världen.

Egenskaper för den första generationen av datorer

Z4 -dator. Källa: Clemens Pfeiffer [CC BY-SA 2.5 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/2.5)] via Wikimedia Commons)

Lösa ett enda problem samtidigt

Första generationens datorer definierades av det faktum att driftsinstruktionerna gjordes specifikt för att utföra uppgiften för vilken datorn skulle användas.

Teknik som används

Dessa datorer använde vakuumrör för CPU -kretsar och magnetiska trummor för datalagring samt elektriska växlingsenheter.

Som huvudminnet användes ett magnetminnesminne. Ingångsenheterna var pappersband eller perforerade kort.

Bearbetningshastighet

CPU -hastigheterna var extremt låga. De hade långsam, ineffektiv och opålitlig bearbetning på grund av låg precision. Endast enkla och direkt numeriska beräkningar kunde utföras.

Kosta

Driften av datorer var mycket dyr. Datorerna i denna generation var av en mycket stor storlek och ockuperade ett utrymme på ett rum.

Dessutom använde de mycket el och genererade mycket värme, vilket ofta fick dem att skadas.

Programmeringsspråk

Första generationens datorer fick instruktioner på maskinspråk (0 och 1) eller genom Power/Off Electrical Signals. Det fanns inga programmeringsspråk.

Därefter utvecklades monteringsspråket för att användas i First -Generation -datorer.

När världen såg att ett datorprogram lagrades internt var fördelarna uppenbara. Varje universitets-, forsknings- och laboratorieinstitut ville ha sitt eget.

Det fanns emellertid inga kommersiella elektroniska datortillverkare med lagrade program. Om du ville ha en, var du tvungen att bygga den.

Många av dessa första maskiner baserades på publicerade mönster. Andra utvecklades oberoende.

programvara

Z1 -dator. Källa: Computergeek [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons) för att programmera de första elektroniska datorerna som de fick instruktionerna på ett språk som de lätt kunde förstå. Det var maskinen eller binärt språk.

Varje instruktion på detta språk inträffar i form av sekvenser av 1 och 0. Symbol 1 representerar närvaron av en elektrisk puls och 0 representerar frånvaron av elektrisk puls.

En 1 och 0 -kedja, till exempel 11101101, har en specifik betydelse för datorn, även om det verkar som ett binärt nummer.

Att skriva maskinens språkprogram var mycket besvärliga, så det gjordes bara av experter. Alla instruktioner och data skickades till datorn i binär numerisk form.

Programmering på låg nivå

Dessa maskiner var avsedda för operationer med låg nivå. System kunde bara lösa ett problem samtidigt. Det fanns inget samlingsspråk eller operativsystemprogramvara.

Kan tjäna dig: Huasteca -kultur

Därför gjordes gränssnittet med första generationsdatorer via anslutningspaneler och maskinspråk. Teknikerna som leder de elektriska kretsarna som ansluter många kablar till pluggarna.

Sedan kom de in i specifika perforerade kort och förväntades i timmar någon typ av beräkning samtidigt som de litade på att var och en av de tusentals vakuumrören inte skadades under denna process, för att inte behöva gå igenom denna procedur.

Datorarbetet utfördes i partier, så på 1950 -talet kallades operativsystemet batchbehandlingssystem.

Internt lagrat program

De första datorerna kombinerade beräkningarna med stor hastighet, men först efter att ha genomfört en noggrann programkonfigurationsprocess.

Ingen vet vem som kom med den innovativa lösningen att lagra i minne av datorn instruktionerna som indikerar vad man ska göra. Det var mjukvarans födelse, sedan dess av alla datorer.

Manchester Experimental Machine var den första datorn som körde ett program från minnet.

Femtio -två minuter var tiden som den här datorn brukade köra ett program med 17 instruktioner. 1948 föddes således den lagrade programdatorn.

Hårdvara

IBM 701 operatörskonsol. Källa: dan/cc av (https: // creativecommons.Org/licenser/av/2.0)

Förutom att ha tusentals motstånd och kondensatorer använde första generationens datorer upp till mer än 18.000 vakuumrör, vilket innebar att datoranläggningar täckte hela rummen.

Tomma rör

Huvudstycket för teknik för första generation var vakuumrör. Från 1940 till 1956 användes vakuumrör i stor utsträckning på datorer, vilket resulterade i den första generationen av datorer.

Dessa datorer använde vakuumrör för signalförstärkning och omkopplingsändamål. Rören var gjorda av glasbehållare som var förseglade, storleken på glödlamporna.

Tätningsglas tillät strömmen att flyta trådlöst från filamenten till metallplattorna.

Vakuumröret uppfanns 1906 av Lee de Forest. Denna teknik var grundläggande under första hälften av det tjugonde århundradet, eftersom den användes för att göra tv -apparater, radar, röntgenmaskiner och ett brett utbud av andra elektroniska enheter.

Vakuumrören började och kretsarna slutade när de slogs på och av när de anslutit sig eller kopplade bort.

Inträde och utgångsmedel

Ingången och utgången gjordes med perforerade kort, magnetiska trummor, skrivmaskiner och perforerade kortläsare. Ursprungligen genomtränger tekniker manuellt kort med hål med hål. Detta gjordes senare med hjälp av datorer.

För att skriva ut rapporterna användes elektroniska skrivmaskiner, planerade att skriva på ett pappersband eller en perforerad kortläsare.

Första generationens datorer

EDVAC installerad i BRL 328 -byggnaden

Futt

Det första allmänna ändamålet -Purpose Electronic Computer, kallad ENIAC (Electronic Numerical Integrator och Computer), byggdes mellan 1943 och 1945. Används 18.000 vakuumrör och 70.000 motstånd.

Det var den första stora skala datorn som fungerade elektroniskt utan att stoppas av någon mekanisk komponent.

Kan tjäna dig: History of Quintana Roo

Dess vikt var 30 ton. Det var cirka 30 meter långt och ett stort utrymme krävdes för att installera det. Kunde beräkna med en hastighet av 1.900 summor per sekund. Det var planerat med en ledning som anslutits till moderkortet.

Det var 1.000 gånger snabbare än tidigare elektromekaniska datorer, även om det var lite långsamt när man försökte omprogrammera den.

Det designades och byggdes vid Moore School of Engineering vid University of Pennsylvania av ingenjörerna John Mauchly och Preper Eckert.

ENIAC användes för att utföra krigsrelaterade beräkningar, såsom beräkningar för att hjälpa till att bygga atombomben. Också för väderförutsägelser.

Edsac

Den här datorn utvecklades i Storbritannien. Det blev 1949 i den första lagrade programdatorn som inte var experimentell.

Han använde ett minne av kvicksilverfördröjningslinjer, som gav minne till många första generationens datorer.

Pilotmodell ess

Denna maskin avslutades av Alan Turing i Storbritannien 1950. Även om det byggdes som en testdator, fungerade den normalt i fem år.

Univac

Univac var den första kommersiella användarens dator. Bildkälla: Wikimedia.org

Univac (Universal Automatic Computer) var den första datorn designad för kommersiell och icke -militär användning. Levererades 1951 till en kommersiell klient, USA: s folkräkningskontor, för att berätta för den allmänna befolkningen.

Jag kunde köra tio gånger fler summor per sekund än ENIAC. I nuvarande dollar hade Univac ett pris på $ 4.996.000.

Senare användes det för att hantera löner, poster och till och med för att förutsäga resultaten från presidentvalet 1952.

Till skillnad från 18.000 vakuumrör i ENAC, Univac använde jag bara mer än 5.000 vakuumrör. Det var också hälften av storleken på föregångaren och sålde nästan 50 enheter.

Fördelar och nackdelar

UNIVAC 9400 MACROCOMPUTERS. Källa: från H. Müller http: // www.Technikum29.Från/in/Computer/UnivaC9400, CC BY-SA 2.5, https: // commons.Wikimedia.org/w/index.Php?Curid = 19740449

Fördelar

• Fördelen med vakuumrörstekniken är att den möjliggjorde tillverkning av digitala elektroniska datorer. Vakuumrör var de enda elektroniska enheterna som var tillgängliga under dessa dagar, vilket gjorde datorn möjlig.
• Dessa datorer var sin snabbaste datorenheter i sin tid. De hade förmågan att beräkna data i millisekunder.
• De kunde utföra komplexa matematiska problem effektivt.

Nackdelar

• Datorer var mycket stora i storlek. Dess vikt var cirka 30 ton. Därför var de inte alls bärbara datorer.
• De var baserade på vakuumrör, som snabbt skadades. Datorn var mycket snabb på grund av tusentals vakuumrör. Därför behövdes ett stort kylsystem. Elektronemitterande metall brändes lätt i vakuumrören.
• De kunde lagra en liten mängd information. Magnetiska trummor användes, vilket gav mycket lite datalagring.
• De hade begränsat kommersiellt bruk, eftersom deras kommersiella produktion var mycket dyr.
• Arbetets effektivitet var liten. Beräkningarna utfördes med mycket låg hastighet.
• Perforerade kort för inträde användes.
• De hade mycket begränsade programmeringsfunktioner. Endast maskinspråk kunde användas.
• De krävde mycket energiförbrukning.
• De var inte särskilt pålitliga. Konstant underhåll krävdes, dessutom arbetade de mycket defekt.

Referenser

1. Benjamin Musungu (2018). Generationerna av datorer sedan 1940 för att presentera. Kenyaplex. Taget från: Kenyaplex.com.
2. Encyclopedia (2019). Generationer, datorer. Taget från: Encyclopedia.com.
3. Computer History (2019). Den första generationen. Taget från: datorhistoria.org.
4. Wikieducator (2019). Historik om datorutveckling och produktion av dator. Taget från: wikieducator.org.
5. Prerana Jain (2018). Generationer av datorer. Inkludera hjälp. Taget från: Inkluderahelp.com.
6. Kulabs (2019). Generering av dator och deras funktioner. Taget från: Kullabs.com.
7. Byte-Notes (2019). Fem generationer av datorer. Taget från: byte-notes.com.
8. Alfred Amino (2019). Datorhistoria: Klassificering av generationer av datorer. Turbo framtid. Taget från: turbofuture.com.