aa4b3ad5-9da7-49a4-a26c-0f0d7749b60e

1.

История развития
вычислительной
техники
От древних механических устройств до
современных квантовых компьютеров.
Студент группы ЛТ-125, Рукосуев А.И.

2.

Основные этапы развития
вычислительной техники
От механических приспособлений до
современных вычислительных систем —
ключевые технологические прорывы от 1940-х до
наших дней.
2

3.

Механическая эпоха вычислений
Ранняя механизация вычислений
Абак являлся одним из первых устройств для вычислений
и широко применялся в Древнем Вавилоне около 3000
года до н.э., обеспечивая базовые арифметические
операции.
Первые механические концепты
Арифмометр Паскаля и аналитическая машина Чарльза
Бэббиджа заложили основу вычислительной техники,
продемонстрировав возможности автоматизации и
программирования.
3

4.

Электромеханические машины первой половины ХХ
века
Сравнительный обзор трёх значимых устройств,
заложивших основы программируемых
вычислительных машин.
Эти машины стали фундаментом
программируемых вычислительных систем и
криптоаналитики.
Исторические данные из архивов вычислительной техники
4

5.

Принципы архитектуры фон Неймана (1945)
Ключевые концепции архитектуры
Компоненты системы по фон Нейману
Архитектура фон Неймана базируется на
использовании двоичной системы и хранении
программы в общей памяти для
последовательного выполнения команд.
Основные части включают устройство ввода,
процессор, память и устройство вывода,
обеспечивая эффективное взаимодействие и
управление вычислениями.
5

6.

Первое поколение ЭВМ (1946-1956)
ENIAC — гигант прошлого
ENIAC, оснащённый 18 000 вакуумных ламп, весил 30 тонн
и занимал 167 м², выполнял до 5000 операций в секунду,
являясь рекордсменом своего времени.
UNIVAC I — шаг к миниатюризации
UNIVAC I, более компактный и лёгкий, с 5 000 лампами и
площадью 35 м², уступал в скорости, но стал важным
этапом в компьютерной индустрии.
6

7.

Второе поколение: переход от ламп к транзисторам (1956-1963)
Транзисторы значительно уменьшили размеры и
вес устройств, сократили тепловыделение и
повысили надёжность, увеличив срок службы в
сотни раз по сравнению с лампами.
Этот технологический сдвиг позволил создавать
более компактные, быстрые и экономичные
компьютеры, что способствовало развитию
вычислительной техники.
7

8.

Третье поколение: интегральные схемы (1964-1971)
Развитие интегральных схем
Унификация и программирование
Интегральные схемы объединили сотни
транзисторов на одном чипе, значительно
расширяя возможности и снижая затраты на
производство и обслуживание.
Появление IBM System/360 дало архитектурную
унификацию, а языки программирования BASIC
и Pascal упростили и расширили использование
вычислительной техники.
8

9.

Четвертое поколение: эволюция процессоров (1971настоящее время)
Ключевые этапы увеличения числа
транзисторов в процессорах, отражающие
экспоненциальный рост вычислительной
мощности.
Количество транзисторов выросло более чем
в 40 000 000 раз, отражая бурное развитие
вычислительных технологий.
Данные производителей процессоров и исторических обзоров
9

10.

Персональные компьютеры: исторический обзор (1975-1984)
Появление ПК нового поколения
Altair 8800 стал пионером массовых домашних
компьютеров, открывая эпоху персональных вычислений с
доступной ценой и набором базовых функций.
Рынок и цены первых моделей
Apple I, Apple II, IBM PC и Macintosh показали различные
подходы к дизайну и функциональности, задавая
стандарты индустрии на следующие десятилетия.
10

11.

Закон Мура: экспоненциальный рост транзисторов
(1970-2024)
Закон Мура наблюдается как основополагающий
принцип в микроэлектронике, стимулирующий
инновации в процессорных технологиях и увеличении
вычислительной мощности.
Рост числа транзисторов на чипе способствует
непрерывному улучшению производительности и
энергоэффективности компьютерных систем за
последние пять десятилетий.
Информация основана на данных Intel и справочной литературы по
микроэлектронике до 2024 года.
11

12.

Масштабы и размер вычислительной техники
В 1946 году ENIAC занимал около 167 м², требуя
целый зал для размещения. К 1960-м крупные
мейнфреймы уменьшились до размеров шкафов
приблизительно 10 м².
В 1981 IBM PC сократил площадь до 0,5 м², а
современные смартфоны 2024 года занимают всего
около 0,007 м², подтверждая радикальную
миниатюризацию техники.
12

13.

Топ-3 суперкомпьютера современности
Таблица сравнивает лидирующие суперкомпьютеры
мира по производительности, стране происхождения и
месту в рейтинге.
Лидеры суперкомпьютерной индустрии
демонстрируют растущую мощность в экзафлопсах,
подчёркивая преимущество США и возрастающий
вклад Европы.
TOP500 List, июнь 2024
13

14.

Квантовая вычислительная эра: принципы и компании
Кубит, в отличие от классического бита,
способен находиться в суперпозиции, что
позволяет квантовым компьютерам
выполнять параллельные вычисления и
решать определённые задачи
значительно быстрее.
Компании IBM, Google и Microsoft
инвестируют в развитие квантовых
технологий, совершенствуя аппаратное
обеспечение и программные платформы
для коммерческого использования.
14

15.

Будущее вычислительной техники: инновации
и масштабы
Развитие ускоряется благодаря нейроморфным чипам, фотонным процессорам, ДНКкомпьютерам и квантовому превосходству, обеспечивая миниатюризацию и расширение
возможностей вычислений.