6a1a62ac-1db3-4b38-a5a0-c7d5ea5521eb

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.
4
Исторические данные из архивов вычислительной техники

5.

Принципы архитектуры фон Неймана (1945)
5
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.

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)
8
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.

9.

Четвертое поколение: эволюция
процессоров (1971-настоящее
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.
9
Данные производителей процессоров и исторических обзоров

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.
11
Информация основана на данных Intel и справочной литературы по микроэлектронике до 2024 года.

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.
13
TOP500 List, июнь 2024

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.

16.

Спасибо за вниамние