1.3. Связь между прогрессом в электронике и развитием информацион­ных технологий

Развитие электронно-вычислительной техники всегда шло в ногу с про­грессом в создании элементной базы электронной техники в целом. Эти два маршрута постоянно пересекались, стимулируя друг друга, пока их интересы почти полностью не совпали в области создания высокоэффективного цен­трального процессорного элемента (ЦПЭ) на основе полупроводниковой инте­гральной микросхемы — микропроцессора.

Первая ЭВМ на электронных лампах была создана в США в 1947 году, т.е. за год до изобретения транзистора. Такого типа машины содержали 5-6 тыс. ламп. Однако для обеспечения более или менее приемлемых параметров необ­ходимо было довести число ламп до 10-15 тысяч штук. Машины были очень громоздкими и занимали помещения с площадью в несколько сотен квадратных метров. При этом лампы превращали в тепло большую часть электроэнергии, возникали проблемы вентиляции, отвода тепла, повышения кпд и проч.

Кроме того, за 1000 часов работы почти 3-5% ламп выходили из строя. ЭВМ "Эниак" содержала 18000 ламп, занимала площадь 140 м², весила 30 тонн, потребляла мощность 150 кВт. Проблема диагностики и замены негодных ламп становилась почти неразрешимой.

ю

Первое поколение ЭВМ (соответствует первому поколению элементной базы электронной техники) - это ламповые ЭВМ. Промышленный выпуск их начался в 1951 году. Было изготовлено 48 штук серийных ЭВМ типа "Унивак". Такая машина содержала 5400 ламп и 18000 германиевых диодов.

В 1954 году фирма ГВМ, которая впоследствии стала ведущей фирмой по разработке и производству ЭВМ, выпустила 1625 штук машин модели 650.

Всего машин первого поколения было выпущено не более 5 тыс. штук.

Второе поколение ЭВМ соответствует гибридному "лампово-полупроводниковому" принципу их конструирования. Выпуск таких машин се­рии 1ВМ-1401, начиная с 1960 года, достиг тиража до 4 тыс. штук.

Третье поколение ЭВМ было задумано как переход на конструкцию, где бы уже доминировали полупроводники. Всего было выпущено 33 тыс таких ма­шин серии 1ВМ-360.

Только после создания первых кремниевых микропроцессов (1971 год) стало возможным зарождение принципиально новой генерации ЭВМ.

Четвертое поколение ЭВМ связано с 1976 годом, когда два двадцатилет­них техника фирмы электрических игрушек Стив Джобе и Стив Возняк создали первую персональную ЭВМ, назвав её "Эппл" ("яблочко"). Уже в 1977 году её тираж превысил миллион штук. Этот переворот в электронно-вычислительной технике стал возможен благодаря "вживлению" в ЭВМ нового электронного элемента, который получил название микропроцессора. Сам микропроцессор стали называть "кристалл" или "чип". Такой элемент, образно выражаясь, "по­нимает" логический язык программ. С микропроцессором программа как бы "вошла" в чип. Возникло понятие о персональных компьютерах как о програм­мируемых устройствах. По сути микропроцессор - это и есть маленький ком­пьютер с вычислительной логикой и цифровой памятью. Иногда по поводу компьютера можно услышать, что это - "мысль, заключённая в кристалле", "сердце и пламенный мотор ЭВМ" и т.д. Некоторые проводят между машинами первых трёх поколений и четвёртого поколения аналогию с одноклеточными и многоклеточными существами.

Сегодня общепризнанным мировым лидером на рынке микропроцессоров является корпорация 1п1е1.

Распределение рынка микропроцессоров в 1996 году выглядело следую­щим образом: ,

1п1е1 - 85% (что соответствует реализации в 12,6 млрд долл. США) СУКУХ-2% АМВ - 9% Другие фирмы - 4%

Это соотношение к настоящему моменту мало в чем изменилось. Подсчи­тано, что дважды в секунду кто-то покупает персональный компьютер с микро­процессором Гп*е1.

Только на замену неисправных процессоров Гп1е1 тратит 140 млн долл. США в год,

По разработке процессоров на пятки 1гйе1 наступает кампания Нех Сап. Ею разработан микропроцессор шестого поколения №686.

<' 11

Таким образом, прогресс компьютерной электроники как одного из важ­нейших и определяющих направлений использования современной электрон­ной техники всецело базируется на успехах в развитии твердотельной микро­электроники и функциональной электроники.