Історія розвитку обчислювальної техніки
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
це увійшло як "архітектура фон Неймана". Стаття ґрунтувалася на реальних компютерах ENIAC і EDVAC, архітектура яких була розроблена в Університеті Пенсільванії Преспером Екертом і Джоном Мочлі в 19431947 роках. Одна з причин, чому "архітектура фон Неймана" не була названа іменами його розробників, полягє в тому, що проект ENIAC/EDVAC фінансувався армією США і був засекречений.
Машина фон Неймана була електронним пристроєм, що послідовно виконував прості команди, які воно прочитувало з памяті. Такою командою могло бути складання двох чисел, вимога переслати число з одного елементу памяті в іншу або вибрати, які команди виконувати далі. Власне, з тих пір мало що змінилося: все програмне забезпечення, наприклад, Windows це просто дуже довга послідовність таких команд. Величезні шафи з радіолампами 50-х або мініатюрний процесор в стільниковому телефоні XXI століття це за великим рахунком один і той же пристрій машина фон Неймана, тільки сучасні версії цього пристрою в мільярди разів швидші за свого прабатька.
Окрім прискорення роботи компютерні дизайнери постійно винаходили трюки, що дозволяють скласти "цеглу" так, щоб виконати декілька операцій одночасно. Спочатку винайшли так звані конвеєрні процесори, в яких обробка кожної команди ділилася на простіші операції і робота над новою командою починалася, коли стара ще не закінчилася, подібно до заводського конвеєра при збірці автомобіля. Потім винайшли "суперскалярні процесори", в яких декілька команд, наприклад складання або порівняння чисел, витягувалися з памяті одночасно і оброблялися паралельно. Нарешті, для завдань типу розрахунку ядерних вибухів або прогнозу погоди придумали векторні процесори, які уміли однією командою оперувати сотнями чисел. "Батьком" першого радянського компютера (як вже говорилося вище) став Сергій Олексійович Лебедєв з київського Інституту електротехніки на той час він вже був академіком АН УРСР. У 1947 році він набрав в свою лабораторію групу недавніх випускників київського політехнічного інституту і до весни 1949-го побудував "невеликий" компютер розміром 60 квадратних метрів, який він назвав "Макет електронно-рахункової машини" (МЕРМ).
МЕРМ будувався в будівлі колишнього монастиря в передмісті Києва. Найбільшою проблемою був брак радіоламп їх потрібно було близько 6000, і більшість ламп приходили бракованими. Проте в 1951 році компютер почав працювати: виконував завдання за розрахунком балістики ракет. Не дивлячись на те що швидкість компютера була всього 50 операцій в секунду, він став одним з наймогутніших компютерів в Європі (швидше були тільки у Великобританії).
Після успіху МЕРМ Лебедєв переїхав до Москви і незабаром став директором Інституту точної механіки і обчислювальної техніки (Нині Ітмівт РАН Інститут точної механіки і обчислювальної техніки імені С.А. Лебедєва Російської академії наук). Тут було створено декілька машин, найбільш відомою з яких стала БЕСМ-6, випущена в 1968 році. БЕСМ-6 використовувала принцип конвеєрного процесора і могла здійснювати до 1 млн. операцій в секунду. Проте в США на той час вже були машини, здатні робити 3 млн. операцій в секунду, а в 1969 році зявився компютер CDC 7600 компанії Control Data Corporation, що вже працював із швидкістю 10 млн. операцій в секунду.
І радянська, і американські машини як і раніше були величезними за розміром, кожна була купою шаф, але вже в 60-і роки стали зявлятися і міні-компютери розміром із стіл.
Лебедєв конструював і суто військові ЕОМ для першої, ще експериментальної системи протиракетної оборони (ПРО).(див. Додаток В малюнок 15)
У 60-х роках радянські інженери створили декілька ліній компютерів в Москві, Києві, Мінську, Єревані і Пензі. Всі ці машини були несумісні один з одним, і для кожної з них доводилося писати всі програми наново. Тому в 1967 році радянський уряд прийняв рішення скопіювати кращі зразки західних компютерів, щоб потім запозичувати для них програмне забезпечення на Заході. Хоча експорт технологій із США в СРСР був обмежений, КДБ отримувало західні дизайни за допомогою радянських шпигунів в IBM, а також організовувало підставні компанії для покупки західних компютерів через країни третього світу. В результаті утворилися два сімейства радянських компютерів "великі" ЄС ЕОМ, скопійовані з IBM/360, і "малі" СМ ЕОМ, скопійовані з міні-компютерів Hewlett-Packard і Digital Equipment. (див. Додаток В, малюнок 16)
У радянських програмістів зявилися цілком працездатні і сумісні по програмному забезпеченню один з одним машини. Правда, що відставали від своїх американських попередників на 68 років.
Лебедєв зміг відстояти право на власні розробки і незадовго до своєї смерті в 1974 році ініціював проект суперкомпютера "Ельбрус" з суперскалярною архітектурою якраз для вирішення завдань протиракетної оборони.
На жаль, багато елементів "Ельбрусу" вже були в передових західних компютерах від CDC і Burroughs, а сам компютер не набув широкого поширення, хоч і використовувався, наприклад, в космічному Центрі управління польотами. Крім того, "Ельбрус" не був найшвидшим компютером свого часу його перевершував американський векторний суперкомпютер Cray-1, випущений в 1976 році. Радянський уряд вирішив скопіювати Cray-1 маркою "Електроніка" СС БІС.
Цей проект був невдачею епічних масштабів компютер запрацював тільки через 13 років після свого заокеанського брата. До 1991 року було випущено 4 екземпляри машини, які вия