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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Ordinateur personnel. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Ordinateur - un appareil ou un système capable d'effectuer une séquence d'opérations donnée, bien définie et variable.
L'ordinateur de nos jours a pris la même place que le téléphone, la voiture et la télévision. Mais, apparemment, ce ne sont que les premiers signes avant-coureurs de l'ère totale de l'informatisation qui s'annonce dans les prochaines décennies. À tous égards, l'ordinateur est un phénomène tout à fait extraordinaire. Peut-être qu'aucune autre invention technologique avant lui ne s'est montrée aussi rapidement, ne s'est développée aussi rapidement et n'a pas imprégné toutes les sphères de notre vie de manière aussi multiple. Les ordinateurs sont déjà devenus indispensables dans le travail de bureau, les affaires, les affaires militaires, la science, la technologie et des centaines d'autres activités professionnelles. Ils s'enracinent rapidement dans les domaines de l'art, de la politique et du sport. L'importance que les ordinateurs ont réussi à occuper dans la vie privée des gens, dans leurs loisirs et leur communication mutuelle est énorme. Mais tout cela ne sert peut-être que de préparation ou de premier signe avant-coureur d'une révolution grandiose de l'information qui s'annonce dans les prochaines décennies. Car c'est l'ordinateur qui devra jouer le rôle de cette clé magique, cette fenêtre magique, à l'aide de laquelle chaque individu, à travers les réseaux informatiques mondiaux, pourra accéder à toute la richesse des informations accumulées par l'humanité. Bien qu'à notre époque les opérations informatiques ne soient en aucun cas le principal et, en tout cas, pas le seul domaine d'application de l'ordinateur, il doit historiquement son apparition au développement de la technologie informatique. La première génération d'ordinateurs, ces ordinateurs durs et à faible vitesse, ont été les pionniers de la technologie informatique. Comme nous nous en souvenons, ils ont rapidement disparu de la scène, ne trouvant jamais une large application commerciale en raison du manque de fiabilité, du coût élevé et de la programmation difficile. Ils ont été remplacés par des ordinateurs de deuxième génération. Les semi-conducteurs sont devenus l'élément de base de ces machines. Les vitesses de commutation des premiers transistors imparfaits étaient déjà des centaines de fois supérieures à celles des tubes à vide, la fiabilité et l'efficacité étaient également supérieures de plusieurs ordres de grandeur. Cela a immédiatement élargi la portée de l'ordinateur. Il est devenu possible de les installer sur des navires et des avions. La demande d'ordinateurs a augmenté rapidement. Les premiers ordinateurs série à transistors sont apparus en 1958 simultanément aux USA, en Allemagne et au Japon. En 1962, la production en série de circuits intégrés a commencé, mais déjà en 1961, un ordinateur expérimental a été créé sur 587 microcircuits. En 1964, IBM a lancé la production de machines IBM-360 - la première série massive d'ordinateurs basés sur des éléments intégrés. Pour la première fois, il devint alors possible de relier des machines en complexes et, sans aucune modification, de transférer des programmes écrits pour un ordinateur vers n'importe quel autre de cette série. Ainsi, la standardisation du matériel et des logiciels des ordinateurs a été réalisée. Au total, la série comprenait 9 machines de différents niveaux de complexité avec un temps de fonctionnement supplémentaire de 206 à 0,18 microsecondes. Pendant plusieurs années, 19 1971 ordinateurs de cette série de différentes classes ont été vendus. Nous pouvons en conclure qu'avec l'avènement des machines de la troisième génération, la demande d'ordinateurs a encore augmenté. Ils ont commencé à acquérir de nombreuses entreprises industrielles et commerciales. Créés en 1976, les microprocesseurs Intel ont connu un succès commercial extraordinaire, car ils apportaient une solution à une gamme assez large de tâches opérationnelles à un faible coût. En 1, les premières machines de la quatrième génération sur de grands circuits intégrés sont apparues - les américaines Cray-2 et Cray-100 avec une vitesse de 300 millions d'opérations par seconde. Ils contenaient environ XNUMX XNUMX puces (microcircuits). Donc, en un mot ressemblait à la préhistoire de l'ordinateur personnel. Personne n'avait prévu l'émergence de ce type de machine. Il est tombé, au sens figuré, comme de la neige sur la tête. Tout a commencé dans la même année 1976, lorsque deux techniciens américains entreprenants de vingt ans sans éducation spéciale, Stefan Wozniak et Steve Jobs, ont créé le premier ordinateur personnel petit mais prometteur dans un atelier primitif situé dans un garage ordinaire. Il s'appelait "Apple" ("Apple") et était à l'origine destiné aux jeux vidéo, bien qu'il ait également des capacités de programmation. Jobs a ensuite fondé Apple Computer, qui a été le pionnier de la production de masse d'ordinateurs personnels. La demande pour eux a dépassé toutes les attentes.
En peu de temps, l'entreprise de Jobs est devenue une grande entreprise prospère. Cela a forcé d'autres entreprises à prêter attention au marché des ordinateurs personnels. De nombreux modèles de "voitures personnelles" de divers concepts sont apparus en vente. En 1981, IBM sort son premier ordinateur personnel, l'IBM PC. Son succès dans le monde entier a été énorme, ce qui était en grande partie dû au très bon microprocesseur 16 bits Intel-8088 et au logiciel superbement conçu de Microsoft. Le prochain modèle PC/XT, sorti en 1983, disposait de 640 Ko de RAM, d'un disque dur et de hautes performances. En 1986, un modèle PC / AT encore plus avancé basé sur le microprocesseur Intel-80286 est apparu. À la fin de la décennie, les ordinateurs IBM sont devenus les plus massifs et les plus populaires. Qu'est-ce qu'un ordinateur personnel ? Quelle que soit la complexité d'un ordinateur, son schéma fonctionnel peut être divisé en trois grandes sections : mémoire, processeur et équipement périphérique. La mémoire sert à stocker des nombres et des commandes logiques (qui y sont également stockées dans un code numérique) et fonctionne en communication constante avec le processeur, et si nécessaire, elle est connectée à des périphériques. Physiquement, la mémoire est divisée en cellules conditionnelles séparées, chacune contenant exactement un nombre d'une longueur fixe. Une cellule de machine est caractérisée par une certaine microstructure qui détermine combien d'unités binaires d'information (bits) peuvent y être écrites. Un bit correspond à un bit de la cellule. Cette partie de la cellule, comme déjà mentionné, peut être dans l'un des deux états - elles correspondent aux valeurs conditionnelles "zéro" et "un". Huit bits forment une plus grande unité d'information - un octet, avec lequel vous pouvez représenter en mémoire une lettre de l'alphabet, un chiffre du système décimal, ainsi que tout signe de ponctuation ou tout autre symbole. Chaque cellule se voit attribuer une adresse, sachant que vous pouvez y accéder, y entrer un numéro ou le lire à partir de la cellule. Les cellules de mémoire stockent également un programme composé d'un ensemble d'instructions - des prescriptions élémentaires pour ce que la machine doit faire pendant chaque cycle de travail. Enfin, la mémoire est utilisée pour stocker les résultats intermédiaires de la résolution du problème. Les performances de la mémoire sont caractérisées par deux indicateurs : la capacité (c'est-à-dire le nombre de nombres codés sous forme binaire qui peuvent y être placés) et la vitesse (c'est-à-dire la rapidité avec laquelle ces nombres peuvent être écrits en mémoire et récupérés à partir de là). Les performances de la mémoire dépendent de la vitesse à laquelle chaque cellule passe d'un état à un autre. La quantité de mémoire et sa vitesse, d'une manière générale, sont en conflit les unes avec les autres. Ceteris paribus - plus il y a de mémoire, moins ses performances sont élevées et plus les performances sont élevées - moins il y a de mémoire. Par conséquent, dans les ordinateurs modernes, la mémoire est organisée sous la forme d'une structure à plusieurs niveaux. Une distinction est généralement faite entre la mémoire principale et la mémoire externe. La mémoire principale, quant à elle, se compose de deux parties : la mémoire vive (RAM) et la mémoire morte (ROM). Le premier niveau, le plus élevé, est formé par la RAM directement connectée au processeur. Dans la mémoire à accès aléatoire, le temps d'accès minimum aux données stockées en mémoire est atteint. Le deuxième échelon de mémoire - la mémoire morte - est connecté à la RAM en cas de surcharge. Il sert de "référence rapide", à laquelle le microprocesseur accède de temps en temps pour les informations nécessaires, ou programmes d'application. Sa vitesse est inférieure de plusieurs ordres de grandeur à celle de la RAM, mais son volume est beaucoup plus important. De plus, lorsque l'ordinateur est éteint, les informations qu'il contient ne sont pas effacées. La mémoire externe fait référence à divers dispositifs capables de stocker de grandes quantités d'informations. Ce sont des lecteurs de disques magnétiques, des bandes magnétiques, etc. Leurs performances peuvent être inférieures de plusieurs ordres de grandeur à celles des dispositifs de mémoire principale, mais ils peuvent avoir une capacité énorme - plusieurs millions ou milliards d'octets. Initialement, un magnétophone à cassette conventionnel servait de périphérique de mémoire externe pour un ordinateur. Au fil du temps, les disquettes (disques magnétiques souples ressemblant à une petite plaque enfermée dans une enveloppe spéciale ; leur capacité est d'environ 1 à 1,4 Mo) ont commencé à se généraliser. Les informations de la mémoire de l'ordinateur vers une disquette et d'une disquette vers la mémoire de l'ordinateur sont écrites à l'aide d'un lecteur de disque - un périphérique d'entrée-sortie de données spécial. Une cassette à bande peut stocker autant d'informations qu'une disquette, mais le temps nécessaire pour accéder à un programme ou à un élément de données pour les lecteurs de bande magnétique est beaucoup plus long que pour un lecteur de disque magnétique. Cela est compréhensible, puisque les informations sur la bande sont enregistrées sous la forme d'une longue séquence de bits et que pour lire les informations nécessaires, vous devez rembobiner la bande entière. Désormais, les disques durs (disques durs) sont utilisés comme périphérique de mémoire externe. L'unité la plus importante de tout ordinateur est le processeur. Son rôle est joué dans un ordinateur par un microprocesseur - un circuit intégré sur un cristal de silicium. Le microprocesseur implémente le circuit logique le plus complexe, qui peut être considéré comme le "cœur et le cerveau" de la machine. Le nom même du bloc parle de ses fonctions actives. En effet, le processeur est en train de traiter, conformément au programme, les informations contenues dans la mémoire. Dans chaque cycle de travail, le processeur effectue une opération logique ou de calcul. La base du processeur est constituée de circuits logiques: unité de contrôle, unité logique arithmétique et registres. Le dispositif de contrôle contrôle le fonctionnement de tous les composants de l'ordinateur ; l'entrée de ce circuit reçoit des codes de commande de la mémoire, qui sont convertis en un ensemble d'impulsions de commande envoyées aux points désirés du circuit informatique. Le fonctionnement du dispositif de contrôle peut être assimilé aux actions d'un chef d'orchestre qui, guidé par les notes d'une œuvre musicale, à l'aide d'une baguette de chef d'orchestre, indique à des groupes de musiciens et à des musiciens individuels le début et la fin points de parties de l'œuvre musicale en cours d'exécution. L'unité arithmétique-logique est conçue pour effectuer des opérations arithmétiques et logiques. Les registres sont des dispositifs numériques électroniques permettant de stocker temporairement des informations sous la forme d'un nombre binaire. Si le registre peut stocker simultanément 8 bits (huit caractères binaires), il est appelé huit bits. S'il y a 16 seize bits, et ainsi de suite. Les registres sont spécialisés dans leurs fonctions. Certains sont uniquement destinés à stocker des informations, d'autres agissent comme des compteurs de commandes exécutées, d'autres servent à mémoriser les adresses des commandes exécutées, etc. Les périphériques informatiques constituent une grande famille de dispositifs simples et complexes dont l'intérêt principal est d'assurer la communication entre l'ordinateur et le monde extérieur. Tout d'abord, l'ordinateur doit être doté de la capacité de percevoir l'information. C'est ce que font les périphériques d'entrée. Le principal périphérique d'entrée est le clavier. Il contient des touches alphanumériques pour la saisie de chiffres et de textes, ainsi que des touches pour le contrôle du curseur, les modes de commutation et les registres, et à d'autres fins. Les touches du clavier sont disposées presque de la même manière que sur une machine à écrire. Le principal dispositif d'affichage des informations est un écran (moniteur). La souris a une grande importance dans le dialogue entre l'utilisateur et l'ordinateur. Une souris est un petit appareil qui glisse sur une surface plane. Les coordonnées relatives de son mouvement sont transmises à l'ordinateur et traitées de manière à contrôler les mouvements sur l'écran d'affichage d'un marqueur spécialement sélectionné, appelé curseur. Cette façon de positionner et de spécifier des objets à l'écran est très pratique. Avec cette organisation du dialogue, plusieurs versions pré-composées de commandes sont affichées à l'écran. En pointant le curseur sur l'un d'eux, l'utilisateur donne une commande. Ainsi, une personne qui n'a même pas une idée lointaine de la programmation peut travailler avec succès sur un ordinateur. Le périphérique de sortie le plus largement utilisé est un périphérique d'impression ou une imprimante. Mais il peut aussi s'agir d'un traceur graphique (traceur) pour afficher des graphiques et des dessins. Jusqu'à récemment, les imprimantes matricielles étaient les plus utilisées. Dans ceux-ci, l'image des signes individuels est construite sur une matrice de 9 par 9 points et est formée par des coups à travers le ruban d'encre des tiges les plus fines. Le nombre de tiges est généralement de 9, de sorte que les points de leur matrice se touchent, formant des lignes continues. Il est facile de créer des polices arbitraires sur ces imprimantes, ainsi que de produire des graphiques. Une meilleure qualité d'impression est fournie par les imprimantes à jet d'encre qui permettent plusieurs niveaux de luminosité et d'impression couleur. Le principe de fonctionnement de telles imprimantes est basé sur le fait que les plus petites gouttelettes d'encre sont éjectées sur le papier par le contrôle du programme à partir d'une buse se déplaçant horizontalement, formant l'image nécessaire. Les imprimantes laser offrent une impression de haute qualité à grande vitesse. Comme les photocopieurs, les imprimantes laser utilisent un processus d'impression xérographique, mais la différence est que l'image est formée en exposant (illuminant) directement les éléments photosensibles de l'imprimante avec un faisceau laser. Les impressions ainsi réalisées ne craignent pas l'humidité, résistent à l'abrasion et à la décoloration. La qualité de cette image est très élevée. Comme pour tout ordinateur, une partie nécessaire et intégrale d'un ordinateur est son logiciel. Il est presque impossible d'y travailler sans le programme approprié. La classe de programmes la plus importante pour chaque ordinateur doit être considérée comme son système d'exploitation, qui prend en charge le fonctionnement de tous les autres programmes, assure leur interaction avec le matériel et offre à l'utilisateur la possibilité de gérer l'ordinateur en général. Ce système convertit les commandes et les actions exécutées par une personne devant un ordinateur en de longs ensembles de commandes courtes et simples qu'un ordinateur peut comprendre. Il n'y a pas beaucoup de systèmes d'exploitation. En 1974, le système CP / M a été développé, ce qui a marqué le début de la création de systèmes d'exploitation pour ordinateurs personnels 8 bits. Le succès de ce système était dû à son extrême simplicité et sa compacité, ainsi qu'au fait qu'il nécessitait très peu de mémoire. En 1981, avec les ordinateurs IBM PC, le système d'exploitation MS-DOS est apparu - le système d'exploitation de disque Microsoft, qui est devenu le principal système d'exploitation pour les ordinateurs 16 bits. Le premier système Windows 95 de Microsoft est sorti en 1995. Ses caractéristiques distinctives étaient : une nouvelle interface utilisateur, la prise en charge des noms de fichiers longs, la détection et la configuration automatiques des périphériques Plug and Play, la possibilité d'exécuter des applications 32 bits et la présence de la prise en charge TCP/IP directement dans le système. Windows 95 utilisait le multitâche préemptif et exécutait chaque application 32 bits dans son propre espace d'adressage. Apple a développé le Mac OS (Macintosh Operating System) pour ses ordinateurs Macintosh. Les premières versions de Mac OS n'étaient compatibles qu'avec les Mac basés sur les processeurs Motorola 68k. Les versions suivantes étaient compatibles avec l'architecture PowerPC (PPC). Depuis le milieu des années 2000, Apple utilise des processeurs Intel dans ses ordinateurs. Selon le CLUF Mac OS, l'installation du système d'exploitation n'est autorisée que sur les ordinateurs Apple. Auteur : Ryzhov K.V.
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