TRETIA GENERÁCIA POČÍTAČOV: HISTÓRIA, VLASTNOSTI, HARDVÉR, SOFTVÉR - TECHNOLÓGIE - 2026

Tretia generácia počítačov sa týka výpočtovej techniky, ktorý bol založený na integrovaných obvodov, ktorá bola použitá v období medzi rokmi 1963 a 1974. integrovaných obvodov rôznych elektronických súčiastok, ako sú tranzistory a kondenzátory, medzi ostatnými.

Vyrobili sa veľmi malé tranzistory, ktoré bolo možné usporiadať do jedného polovodiča, čím sa dramaticky zlepšil celkový výkon počítačových systémov.

IBM 360 Zdroj: flickr.com od Don DeBold. Pripisovanie 2.0 - všeobecné (CC BY 2.0)

Tieto obvody prekonali vákuové trubice a tranzistory, čo sa týka nákladov aj výkonu. Náklady na integrované obvody boli veľmi nízke. Preto hlavnou charakteristickou črtou počítačov tretej generácie bolo to, že integrované obvody sa začali používať ako počítačové zariadenia, ktoré sa až do súčasnej generácie naďalej používali.

Tretia generácia bola v podstate zlomom v živote počítačov. Dierované karty a tlačiarne boli vymenené za klávesnice a monitory pripojené k operačnému systému.

V tejto dobe sa počítače stali dostupnejšie pre masové publikum z dôvodu ich menšej veľkosti a primeranejších nákladov.

Mooreov zákon

Implementácia týchto počítačov bola tiež v súlade s Mooreovým zákonom, zverejneným v roku 1965.

Tento zákon uviedol, že vzhľadom na to, že sa veľkosť tranzistora tak rýchlo zmenšuje, v nasledujúcich desiatich rokoch sa počet tranzistorov, ktoré sa zmestia na nové mikročipy, zdvojnásobí každé dva roky. Po desiatich rokoch sa tento exponenciálny rast v roku 1975 upravil na každých päť rokov.

Počas tretej generácie bol procesor postavený pomocou mnohých integrovaných obvodov. Vo štvrtej generácii bolo možné umiestniť kompletný procesor na jeden kremíkový čip, ktorého veľkosť bola menšia ako poštová známka.

V súčasnosti takmer všetky elektronické zariadenia používajú určitý typ integrovaných obvodov umiestnených na doskách s plošnými spojmi.

Pôvod a história tretej generácie

Tranzistory boli v porovnaní s vákuovými trubicami obrovské vylepšenia, ale stále generovali veľké množstvo tepla a poškodzovali časti počítača. Táto situácia sa vyriešila príchodom kremeňa.

Veľkosť tranzistorov bola zmenšená tak, aby bola umiestnená na kremíkové polovodiče, tiež známe ako čipy. Týmto spôsobom boli tranzistory nahradené integrovaným obvodom alebo čipom. Vedcom sa podarilo umiestniť veľa komponentov na jeden čip.

V dôsledku toho sa počítač zmenšil a zmenšoval sa tým, ako sa viac komponentov komprimovalo na jeden čip. Podarilo sa im tiež zvýšiť rýchlosť a efektivitu počítačov tretej generácie.

Integrovaný obvod

V tretej generácii sa hlavnou vlajkovou loďou stala technológia integrovaných obvodov alebo mikroelektronika.

Jack Kilby z Texas Instruments a Robert Noyce z Fairchild Semiconductor boli prví, ktorí vyvinuli myšlienku integrovaného obvodu v roku 1959.

Integrovaný obvod je jedinečné zariadenie, ktoré obsahuje interne veľké množstvo tranzistorov, registrov a kondenzátorov, ktoré sú vyrobené z jedného tenkého kusu kremíka.

Prvý integrovaný obvod obsahoval iba šesť tranzistorov. Je ťažké porovnávať s dnes používanými integrovanými obvodmi, ktoré obsahujú až stovky miliónov tranzistorov. Mimoriadny vývoj za menej ako pol storočia.

Preto je nepopierateľné, že veľkosť počítača sa zmenšovala a zmenšovala. Počítače tejto generácie boli malé, lacné, veľké pamäte a rýchlosť spracovania bola veľmi vysoká.

Charakteristika tretej generácie počítačov

Tieto počítače boli vysoko spoľahlivé, rýchle a presné, s nižšími nákladmi, aj keď boli stále relatívne drahé. Nielenže sa znížila jeho veľkosť, ale aj energetická náročnosť a výroba tepla.

Používatelia môžu interagovať s počítačom pomocou klávesníc a obrazovkových monitorov tak pre vstup, ako aj pre výstup údajov, ako aj pre interakciu s operačným systémom, čím sa dosahuje hardvérová a softvérová integrácia.

Schopnosť komunikácie s inými počítačmi je dosiahnutá, čím sa rozvíja dátová komunikácia.

Počítače sa používali pri výpočtoch sčítania, ako aj vo vojenských, bankových a priemyselných aplikáciách.

Použitá technológia

Tranzistory boli nahradené integrovaným obvodom vo svojich elektronických obvodoch. Integrovaný obvod bol jediný komponent, ktorý obsahoval veľké množstvo tranzistorov.

Rýchlosť spracovania

Vďaka používaniu integrovaných obvodov sa výkonnosť počítačov zrýchlila a spresnila.

Jeho rýchlosť bola takmer 10 000 krát vyššia ako rýchlosť prvej generácie počítačov.

skladovanie

Kapacita pamäte bola väčšia a bolo možné uložiť stovky tisíc znakov, predtým iba desiatky tisíc. Ako primárna pamäť sa použila polovodičová pamäť, napríklad RAM a ROM.

Externé disky sa používali ako úložné médiá, ktorých povaha prístupu k údajom bola náhodná, s veľkou úložnou kapacitou miliónov znakov.

Vylepšený softvér

- Naďalej sa vyvíjali programovacie jazyky na vysokej úrovni. Na vývoj programov sa používajú jazyky na vysokej úrovni, napríklad FORTAN, BASIC a ďalšie.

- Schopnosť robiť multiprocesing a multitasking. Schopnosť vykonávať niekoľko operácií súčasne bola vyvinutá inštaláciou multiprogramovania.

technické vybavenie

Táto generácia navrhla koncepciu „rodiny počítačov“, ktorá vyzvala výrobcov, aby vytvorili počítačové komponenty kompatibilné s inými systémami.

Interakcia s počítačmi sa výrazne zlepšila. Boli zavedené video terminály pre výstup údajov, čím sa nahradili tlačiarne.

Klávesnice sa používali skôr na zadávanie údajov než na tlačenie dierovaných kariet. Pre automatické spracovanie boli zavedené nové operačné systémy, ako aj viacnásobné programovanie.

Pokiaľ ide o skladovanie, pre pomocné terminály začali magnetické pásky nahrádzať magnetické disky.

Integrovaný obvod

V tejto generácii počítačov sa ako hlavný elektronický komponent použili integrované obvody. Vývoj integrovaných obvodov dal vznik novej oblasti mikroelektroniky.

S integrovaným obvodom sa hľadalo riešenie zložitých postupov použitých pri navrhovaní tranzistora. Ručné pripojenie kondenzátorov a diód na tranzistory bolo časovo náročné a nebolo celkom spoľahlivé.

Okrem zníženia nákladov uvedenie viacerých tranzistorov na jeden čip výrazne zvýšilo rýchlosť a výkon ľubovoľného počítača.

Komponenty integrovaného obvodu môžu byť hybridné alebo monolitické. Hybridný integrovaný obvod je, keď sú tranzistor a dióda umiestnené oddelene, zatiaľ čo monolitický je, keď sú tranzistor a dióda umiestnené spolu na jednom čipe.

softvér

Operačný systém

Počítače začali používať softvér operačného systému na správu počítačového hardvéru a zdrojov. To umožnilo systémom spúšťať rôzne aplikácie súčasne. Okrem toho sa použili operačné systémy pre vzdialené spracovanie.

Spoločnosť IBM vytvorila operačný systém OS / 360. Rast softvéru sa výrazne zlepšil vďaka oddeleniu, pričom sa softvér predával oddelene od hardvéru.

Jazyky vysokej úrovne

Aj keď sa v programovaní ukázali ako veľmi užitočné jazyky zostavovania, výskum sa naďalej vyvíjal pre lepšie jazyky, ktoré boli bližšie k tradičnej angličtine.

Vďaka tomu bol bežný používateľ úplne oboznámený s počítačom, ktorý bol hlavným dôvodom obrovského rastu počítačového priemyslu. Tieto jazyky sa nazývali jazyky vysokej úrovne.

Jazyky tretej generácie mali procedurálny charakter. Preto sú známe aj ako procedurálne orientované jazyky. Postupy vyžadujú, aby ste vedeli, ako sa problém vyrieši.

Každý jazyk na vysokej úrovni bol vyvinutý s cieľom splniť niektoré základné požiadavky na konkrétny typ problému.

Rôzne jazyky na vysokej úrovni, ktoré mohol používateľ používať, boli FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, PL-1 a mnoho ďalších.

Zdrojový program

Program napísaný v jazyku vysokej úrovne sa nazýva zdrojový program. Toto je prvok, ktorý programátor vstupuje do počítača, aby získal výsledky.

Zdrojový program sa musí skonvertovať na objektový program, ktorým je núl a jazyk, ktorému počítač dokáže porozumieť. Robí sa to prostredným programom nazývaným kompilátor. Kompilátor závisí od jazyka a použitého stroja.

Vynálezy a ich autori

Integrovaný obvod

Je to obvod, ktorý pozostáva z veľkého počtu elektronických komponentov umiestnených na jednom kremíkovom čipe prostredníctvom fotolitografického procesu.

Bol prvýkrát navrhnutý v roku 1959 Jackom Kilbym v spoločnosti Texas Instrument a Robertom Noycom v spoločnosti Fairchild Corporation. Bol to dôležitý vynález v oblasti informatiky.

Kilby postavil svoj integrovaný obvod na germánium, zatiaľ čo Noyce ho postavil na kremíkovom čipe. Prvý integrovaný obvod bol použitý v roku 1961.

IBM 360

IBM vynašiel tento počítač v roku 1964. Bol používaný na komerčné a vedecké účely. Spoločnosť IBM vynaložila približne 5 miliárd dolárov na vývoj systému 360.

Nebol to jednoducho nový počítač, ale nový prístup k počítačovému dizajnu. Zaviedla rovnakú architektúru pre rodinu zariadení.

Inými slovami, program určený na beh na jednom počítači v tejto rodine by mohol bežať aj na všetkých ostatných.

UNIX

Tento operačný systém vymysleli v roku 1969 Kenneth Thompson a Dennis Ritchie. UNIX bol jeden z prvých operačných systémov pre počítače, napísaný v jazyku s názvom C. Nakoniec existovalo mnoho rôznych verzií UNIX.

UNIX sa stal vedúcim operačným systémom pre pracovné stanice, ale na trhu s PC mal nízku popularitu.

pascal

Tento jazyk je pomenovaný po francúzskom matematikovi zo 17. storočia Blaise Pascalovi, ktorý postavil jeden z prvých mechanických sčítacích strojov. Bol prvýkrát vyvinutý ako nástroj výučby.

Niklaus Wirth vyvinul tento programovací jazyk na konci 60. rokov 20. storočia, Pascal je vysoko štruktúrovaný jazyk.

Vybrané počítače

IBM 360

Tretia generácia sa začala zavedením počítačov rodiny IBM 360. Bol to pravdepodobne najdôležitejší stroj postavený v tomto období.

Veľké modely mali až 8 MB hlavnej pamäte. Model s najmenšou kapacitou bol model 20 s pamäťou iba 4 kB.

IBM dodala štrnásť modelov tejto série počítačov, vrátane jednorazových modelov pre NASA.

Jeden člen tejto rodiny, Model 50, mohol vykonať 500 000 súm za sekundu. Tento počítač bol približne 263-krát rýchlejší ako počítač ENIAC.

Bol to celkom úspešný počítač na trhu, pretože vám umožňoval výber medzi rôznymi typmi nastavení. Všetky počítače série IBM 360 však používali rovnakú sadu pokynov.

Honeywell 6000

Rôzne typy modelov v tejto sérii obsahovali vylepšenú funkciu súpravy inštrukcií, ktorá pridala k operáciám desiatkovú aritmetiku.

CPU v týchto počítačoch pracovalo s 32-bitovými slovami. Pamäťový modul obsahoval 128 000 slov. Systém by mohol podporovať jeden alebo dva pamäťové moduly s maximálnym počtom 256 000 slov. Používali rôzne operačné systémy, ako napríklad GCOS, Multics a CP-6.

PDP-8

Bol vyvinutý v roku 1965 DEC. Bol to komerčne úspešný minipočítač. V tom čase boli tieto počítače najpredávanejšími počítačmi v histórii. Boli k dispozícii v modeloch stolných počítačov a na podvozkoch.

Mal menšiu sadu pokynov. Na veľkosť slova použil 12 bitov.

Mali niekoľko vlastností, napríklad nízku cenu, jednoduchosť a rozšíriteľnosť. Dizajn týchto počítačov uľahčil programovanie programátorom.

Výhody a nevýhody

výhoda

- Hlavnou výhodou integrovaných obvodov bola nielen ich malá veľkosť, ale ich výkon a spoľahlivosť, lepšia ako v predchádzajúcich obvodoch. Spotreba energie bola oveľa nižšia.

- Táto generácia počítačov mala vyššiu rýchlosť výpočtu. Vďaka svojej rýchlosti výpočtu boli veľmi produktívni. Dokázali vypočítať údaje v nanosekundách

- Počítače boli v porovnaní s predchádzajúcimi generáciami menšie. Z dôvodu ich menšej veľkosti sa preto ľahko prepravovali z jedného miesta na druhé. Mohli by sa nainštalovať veľmi ľahko a na ich inštaláciu bolo potrebné menej miesta.

- Produkovali menej tepla v porovnaní s predchádzajúcimi dvoma generáciami počítačov. Na odvádzanie tepla sa začal používať interný ventilátor, aby sa zabránilo poškodeniu.

- Boli oveľa spoľahlivejšie, a preto si vyžadovali menej častý program údržby. Preto boli náklady na údržbu nízke.

- Lacnejšie. Obchodná produkcia sa značne zvýšila.

- Mali veľkú skladovaciu kapacitu.

- Jeho použitie bolo na všeobecné účely.

- Myš a klávesnica sa začali používať na zadávanie príkazov a údajov.

- Môže sa používať s jazykmi vysokej úrovne.

nevýhody

- Bolo potrebné mať stále klimatizáciu.

- Technológia potrebná na výrobu čipov integrovaných obvodov bola vysoko sofistikovaná.

- Čipy integrovaných obvodov nebolo ľahké udržiavať.

Referencie

1. Benjamin Musungu (2018). Generácie počítačov od roku 1940 do súčasnosti. Kenyaplex. Prevzaté z: kenyaplex.com.
2. Encyklopédia (2019. Generácie, počítače). Prevzaté z: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). História vývoja a generovania počítačov. Prevzaté z: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generácie počítačov. Zahrnúť pomocníka. Prevzaté z: includeehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generovanie počítačov a ich vlastnosti. Prevzaté z: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Päť generácií počítačov. Prevzaté z: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Počítačová história: Klasifikácia generácií počítačov. Turbo Future. Prevzaté z: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generovanie počítača. Vysoká škola Stella Maris. Prevzaté z: stellamariscollege.org.
9. Výukový program a príklad (2019). Tretia generácia počítača. Prevzaté z: tutorialandexample.com.