Введение в архитектуру аппаратных средств

1.

Введение в
Архитектуру
Аппаратных средств

2.

Архитектура
Описание принципа действия, конфигурации и взаимного
соединения основных логических узлов ЭВМ.
Под архитектурой ПК понимают их организацию с точки
зрения пользователя, то есть весь комплекс программных и
аппаратных
средств,
обеспечивающих
процесс
программирования задач и их решения на компьютерах

3.

Термины
Компьютер - (англ. computer — «вычислитель») —
многозначный термин, наиболее часто употребляется в качестве
обозначения
программно
управляемого
электронного
устройства обработки информации.
Электронная
вычислительная
машина
(ЭВМ)
—
вычислительная машина, построенная с использованием в
качестве функциональных элементов электронных устройств
вместо механических.

4.

ДАТЫ
3000 лет до н. э. — в Древнем Вавилоне были изобретены первые счёты —
абак.
500 лет до н. э. — в Китае появился более «современный» вариант абака с
косточками на соломинках — суаньпань.
XVI век — в России появились счёты, в которых было 10 деревянных
шариков на проволоке.

5.

87 г до н. э
Греция
1492 г.
Леонардо да Винчи
«антикитерский механизм»
механическое устройство на базе
зубчатых передач, астрономический
вычислитель.
эскиз 13-разрядного суммирующего
устройства с десятизубцовыми
кольцами
1623 г.
Вильгельм Шиккард
разработка «считающих часов»устройство на основе зубчатых колес,
для сложения и вычитания
шестиразрядных десятичных чисел.
1630 г
Ричард Деламейн
Круговая логарифмическая линейка
1723
Христиан Людвиг
Герстен
Арифметическая Машина- высчитывала
частное и число последовательных
операций сложения при умножении
чисел. Возможность контроля за

6.

1855 год
Георг и Эдвард Шутц
первая разностная машина
1876 год
П. Л. Чебышев
суммирующий аппарат с непрерывной
передачей десятков.
1881
П. Л. Чебышев
Приставка для умножения и деления
(Арифмометр Чебышева)
1884—1887 годы
Герман Холлерит
электрическая табулирующая система
А. Н. Крылов
создана машина для интегрирования
обыкновенных дифференциальных
уравнений
1912 год

7.

1927 год
1938 год
1941 год
1942 год
Вэнивар Буш
механический аналоговый компьютер
Конрад Цузе
Гельмут Шрейер
Машина Z1. Это полностью
механическая программируемая
цифровая машина.
Z2
Конрад Цузе
машина Z3, обладающая всеми
свойствами современного компьютера.
Джон Атанасов
Клиффорд Берри
первый в США электронный цифровой
компьютер (англ. Atanasoff-Berry
Computer — ABC)
английская вычислительная машина

8.

1944 год
1948 год
Конрад Цузе
Машина Z4
Конрад Цузе
первый язык программирования
высокого уровня Планкалкюль
1946 год
Джон Уильям Мокли,
Джон Преспер Эккерт
первая универсальная электронная
цифровая вычислительная машина
ЭНИАК.
1950 год
Киев, Группа
проффесора Лебедева
первая электронная вычислительная
машина в СССР
Н. П. Брусенцов
первая троичная ЭВМ с позиционной
симметричной троичной системой
счисления «Сетунь»
1958 год

9.

Поколения ЭВМ
1ое поколение, 50-е гг.: Элементной базой машин этого
поколения были электронные лампы – диоды и триоды.
Они были значительных размеров, потребляли большую
мощность, имели невысокую надежность работы и слабое
программное обеспечение. Быстродействие их не превышало
2—3 тысяч операций в секунду, емкость оперативной памяти—
2К или 2048 машинных слов (1K=1024) длиной 48 двоичных
знаков.

10.

Поколения ЭВМ
2ое поколение, 60-е гг.: Элементной базой машин этого
поколения были полупроводниковые приборы (транзисторы)
Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах
существенно увеличило емкость оперативной памяти,
надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры,
масса и потребляемая мощность.

11.

Поколения ЭВМ
3ое поколение, 70-е гг.: Элементная база ЭВМ – малые и
средние интегральные схемы (МИС, СИС).
Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить
технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например,
машины третьего поколения по сравнению с машинами второго
поколения имеют больший объем оперативной памяти,
увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а
потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса
уменьшились.

12.

Поколения ЭВМ
4ое поколение, 80-е гг.: Элементная база ЭВМ –
большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС,
СБИС).
Высокая степень интеграции способствует увеличению
плотности компоновки электронной аппаратуры,
повышению ее надежности, что ведет к увеличению
быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости.

13.

Поколения ЭВМ
5ое поколение, 90-е гг.: десятки параллельно-работающих
микропроцессоров
6ое поколение, 2000-е гг.: оптоэлектронные ЭВМ, массовый
параллелизм
7ое поколение, наши дни
Q-поколение – квантовые компьютеры