§2 Первое поколение эвм
Развитие
ЭВМ делится на несколько периодов.
Поколения ЭВМ каждого периода отличаются
друг от друга элементной базой и
математическим обеспечением. Первое
поколение (1945-1954) - ЭВМ на электронных
лампах (вроде
тех, что были в старых телевизорах). Это
доисторические времена, эпоха становления
вычислительной техники. Большинство
машин первого поколения были
экспериментальными устройствами и
строились с целью проверки тех или иных
теоретических положений. Вес и размеры
этих компьютерных динозавров, которые
нередко требовали для себя отдельных
зданий, давно стали легендой. Ввод чисел
в первые машины производился с помощью
перфокарт, а программное управление
последовательностью выполнения операций
осуществлялось, например в ENIAC, как в
счетно-аналитических машинах, с помощью
штеккеров и наборных полей. Хотя такой
способ программирования и требовал
много времени для подготовки машины,
то есть для соединения на наборном поле
(коммутационной доске) отдельных блоков
машины, он позволял реализовывать
счетные "способности" ENIAC'а и тем
выгодно отличался от способа программной
перфоленты, характерного для релейных
машин. Солдаты, приписанные к этой
огромной машине, постоянно носились
вогруг нее, скрипя тележками, доверху
набитыми электронными лампами. Стоило
перегореть хотя бы одной лампе, как
ENIAC тут же вставал, и начиналась суматоха:
все спешно искали сгоревшую лампу. Одной
из причин - возможно, и не слишком
достоверной - столь частой замены ламп
считалась такая: их тепло и свечение
привлекали мотыльков, которые залетали
внутрь машины и вызывали короткое
замыкание. Если это правда, то термин
"жучки" (bugs), под которым подразумевают
ошибки в программных и аппаратных
средствах компьютеров, приобретает
новый смысл. Когда все лампы работали,
инженерный персонал мог настроить ENIAC
на какую-нибудь задачу, вручную изменив
подключение 6 000 проводов. Все эти провода
приходилось вновь переключать, когда
вставала другая задача.
Первой серийно выпускавшейся ЭВМ 1-го
поколения стал компьютер UNIVAC (Универсальный
автоматический компьютер). Разработчики:
Джон Мочли (John Mauchly) и Дж. Преспер Эккерт
(J. Prosper Eckert). Он был первым электронным
цифровым компьютером общего назначения.
UNIVAC, работа по созданию которого началась
в 1946 году и завершилась в 1951-м, имел время
сложения 120 мкс, умножения -1800 мкс и
деления - 3600 мкс. UNIVAC мог сохранять 1000
слов, 12000 цифр со временем доступа до
400 мкс максимально. Магнитная лента
несла 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод
осуществлялся с магнитной ленты,
перфокарт и перфоратора. Его первый
экземпляр был передан в Бюро переписи
населения США.
Программное
обеспечение компьютеров 1-го поколения
состояло в основном из стандартных
подпрограмм.
Машины
этого поколения: « ENIAC », «МЭСМ», «БЭСМ»,
«IBM -701», «Стрела», «М-2», «М-3», «Урал»,
«Урал-2», «Минск-1», «Минск-12», «М-20» и
др. <br >Эти машины занимали
большую площадь, использовали много
электроэнергии и состояли из очень
большого числа электронных ламп.
Например, машина «Стрела» состояла из
6400 электронных ламп и 60 тыс. штук
полупроводниковых диодов. Их быстродействие
не превышало 2—3 тыс. операций в секунду,
оперативная память не превышала 2 Кб.
Только у машины «М-2» (1958) оперативная
память была 4 Кб, а быстродействие 20 тыс.
операций в секунду.</br >
Основные технические характеристики ЭВМ "УРАЛ-1" Структура команд одноадресная. Система счисления двоичная. Способ представления чисел - с фиксированной запятой и с плавающей запятой по стандартным программам. Разрядность-35 двоичных разрядов (10,5 десятичных) и один разряд для знака числа. Диапазон представляемых чисел: от 1 до 10-10.5. Время выполнения отдельных операций: а) деления - 20 мксек; б) нормализации - 20 мсек; в) остальных операций-10 мсек. Количество команд-29. Характеристики ЗУ: емкость ОЗУ на магнитном барабане - 1024 тридцатишестиразрядных числа или команды; емкость НМЛ - до 40 000 тридцатишестиразрядных чисел или 8000 команд. Устройство ввода - на перфорированной киноленте шириной 35 мм. Вывод - печатающее устройство. Скорость печати - 100±10 чисел в минуту. Машина построена на одноламповых типовых ячейках. Питание машины от сети трехфазного переменного тока напряжением 220В ±10%, частотой 50Гц. Потребляемая мощность 7,5 кВт. Занимаемая площадь 50 кв. м.