Saturday, September 17, 2011

Istorija računara 2/3

U prošlom blogu upoznali smo se sa prvim koracima razvoja računara, sa prvom generacijom računara. Kada u danasnje vreme pričamo o tim prvim računarima, ti računari deluju smešno i neupotrebljivo. Ipak, prvi računari su postavili temelj, i tehnologija osmišljena i korišćena u prvim računarima se koristi i u današnjim, modernim računarima. Kako je tekao nastavak razvoja računara?

Druga generacija rаčunara

Godina 1948. je donela prekretnicu u razvoju računara. Te godine, trojica stručnjaka, koji su radili za Bell Laboratories kompaniju, Bardin, Bretejn i Šokli, izumeli su tranzistor. Za to otkriće su 1956. godine dobili Nobelovu nagradu za fiziku. Bilo je potrebno samo desetak godina da tranzistori naprave revoluciju u računarskoj industriji, tako da su do kraja pedesetih godina računari koji koriste vakuumske cevi izbačeni iz upotrebe. Dimenzije računara i potrošnja su se značajno smanjivale, dok su se brzina rada i pouzdanost računara povećavale. Pojavom diskretnih poluprovodničkih komponenti, javljaju se i prva štampana kola.

Prvi tranzistorizovan računar napravljen je u Linkolnovoj laboratoriji na MIT-u. Nazvan je TX-0 (Transistorized eXperimental computer 0), a korišćen je samo u cilju testiranja jače mašine TX-2. TX-2 nije predstavljao veliko tehnološko otkriće, , ali je jedan od inženjera koji je radio u laboratoriji, Kenet Olsen, 1957. godine formirao kasnije čuvenu kompaniju DEC i proizvodio komercijalne računare nalik računaru TX-0.

DEC kompanija je 1961. godine proizvela računar po imenu PDP-1, koji je imao 4k 18-bitnih reči i ciklus instrukcija od 5 milisekundi. Ove performanse su bile upola slabije od računara IBM 7090, tranzistorizovanog naslednika mašine IBM 709 i najbržeg računara na svetu toga doba. Međutim, PDP-1 je koštao 120,000$, dok je IBM 7090 koštao milione dolara. DEC je prodao više desetina ovih računara, i konačno, industrija miniračunara je rođena.


Jedan od prvih proizvedenih primeraka računara PDP-1 je bio u vlasništvu MIT univerziteta, gde je privukao pažnju mladih istraživača. Studenti tog fakulteta su uveli korišćenje CRT displeja i mogućnost da se upiše tačka bilo gde u okviru ekrana dimenzija 512×512 tačkica. Nije prošlo mnogo vremena i studenti MIT univerzita su programirali PDP-1, tako da su mogli sa njim da igraju igru svemirskih ratova. Prva video igra je rođena.

Nekoliko godina kasnije DEC je proizveo računar PDP-8, koji je bio 12-bitna mašina, ali je koštala svega 16,000$. Glavna novost ovog računara bila je jedinstvena magistrala nazvana omnibus. Ovaj princip je prihvaćen kod svih miniračunara i DEC je, prodavši 50 hiljada komada, postao vodeća kompanija u proizvodnji miniračunara.

U međuvremenu, kao što je već pomenuto, IBM je, pojavom tranzistora, napravio mašinu IBM 7090, a kasnije i 7094. 7094 je imao ciklus instrukcije od 2 milisekunde i 32k 36-bitnih reči memorije sagrađene od magnetnih jezgara. U isto vreme kada je proizvodnjom računara 7094 IBM postao glavna snaga u proizvodnji računara namenjenih naučno-tehničkim izračunavanjima, ova kompanija je mnogo novca zarađivala od prodaje malih mašina namenjenih poslovnoj primeni, sa oznakom 1401. IBM 1401 je neobičan po tome što nije imao nijedan registar, pa ni fiksnu dužinu reči. Njegova memorija je bila kapaciteta 4k 8-bitnih bajtova. Svaki bajt je sadržao 6-bitni znak, jedan administrativni bit i jedan bit koji je služio da ukaže na kraj reči.

Godine 1964. je novoosnovana kompanija CDC proizvela model 6600. Ova mašina je skoro za red veličine bila brža od tada moćnog IBM 7094. Tajna njegove brzine ležala je u tome da je njegov centralni procesor bio visoko paralelizovan, a unutar računara se nalazilo i nekoliko malih računara koji su upravljali poslovima i ulazno/izlaznim operacijama.

Vredi pomenuti još jedan računar iz ove generacije, a to je računar po imenu Burroughs B5000. Dok su se svi ostali proizvođači bavili samo hardverom, ovaj računar izrađen je tako da olakša posao prevodioca za jezik ALGOL 60.

Što se softvera tiče, u ovom razdoblju se javlja veliki pomak i na ovom planu. Javljaju se prvi jezici III generacije, ili viši programski jezici. Ovi jezici su proceduralno orijentisani i praktično su omogućavali programiranje različitih mašina bez detaljnog poznavanja arhitekture. Osim toga bili su na znatno apstraktnijem nivou od mašinskih, odnosno asemblerskih jezika. Tako se 1956. godine pojavio FORTRAN, 1959. godine COBOL, 1960. godine ALGOL 60, a potom i mnogi drugi.

Treća generacija računara

Sledeći revolucionarni korak u računarskoj industriji dogodio se 1964. godine, a taj korak predstavlja pronalazak integrisanih elektronskih. U početku, to su bila elektronska kola malog stepena integrisanosti (SSI - Small Scale of Integration), koja su dozvoljavala da se nekoliko tranzistora nalaze na jednom čipu. 1968. godine su se pojavila MSI (Medium Scale of Integration) integrisana kola, kod kojih je na jednom čipu smeštano više destina tranzistora. Godine 1971. dolazi do proizvodnje integrisanih kola velikog stepena integrisanosti (LSI - Large Scale of Integration) sa više stotina tranzistora na jednom čipu.


Zahvaljujući ovim pronalscima, računari su postajali manji, brži, pouzdaniji i jeftiniji. Do 1964. godine IBM je bio vodeća kompanija za proizvodnju računara. Ipak, kompanija se suočila sa velikom problemom. Dve uspešne mašine, sa oznakama 7094 i 1401, nisu bile kompatibilne. Mnogi klijenti su želeli da imaju obe mašine, ali ne i posebne programerske timove koji ne bi mogli da sarađuju. Kada je došlo vreme da se ova dva proslavljena računara zamene novim proizvodom, IBM je preduzeo radikalan korak. Uveo je jedan tip računara IBM System/360, zasnovan na integrisanim kolima, koji je bio projektovan i za naučnu i za poslovnu primenu. System/360 je sadržao mnogo inovacija. To je bila familija mašina sa istim asemblerskim jezikom sve većeg kapaciteta i moći. Kako bi rešili problem kompatibilnosti između računara, ovu ideju su ubrzo prihvatili i ostali proizvođači računara. Još jedna velika novina pomenutog računara je i koncept multiprogramiranja. Više programa se nalazilo u memoriji i dok je jedan obavljao ulazno/izlazne aktivnosti, drugi program je koristio procesor. Osim toga, ovaj računar je prva mašina koja je mogla da emulira druge računare. Sledeća bitna karakteristika ovog računara je, za to vreme, ogroman adresni prostor kapaciteta 16MB. Obzirom na cenu meorijskih čipova toga vremena, ovaj kapacitet je praktično značio beskonačnu veličinu. Seriju 360 sledile su serija 370, serija 4300, serija 3080 i serija 3090, koje su imale identičnu arhitekturu. Sredinom osamdesetih godina, ograničenje od 16MB je postalo problem, pa je IBM morao delimično da odustane od kompatibilnosti da bi uveo 32-bitno adresiranje.

Veliki napredak u proizvodnji miniračunara bio je kada je DEC proizveo računar PDP-11, 16-bitnog naslednika računara PDP-8. PDP-11 je bio bajtovski orijentisana mašina, a zbog izuzetno povoljnog odnosa cene i performansi doživeo je veliki uspeh na tržištu. Taj računar su najviše kupovali univerziteti. Uopšte, ovu generaciju računara, osim pomenutog, karakterišu i pojave koncepta keš memorije i virtuelne memorije, kao i koncepta deljenja procesorskog vremena (time sharing). Osim toga, treba naglasiti da se u ovom razdoblju pojavio i prvi mikroprocesor (1971. godine), što će imati velikog značaja za kasniji razvoj računarske tehnike.

No comments:

Post a Comment