Пк поколения: Компьютеры пятого поколения — Википедия – История вычислительной техники — Википедия

Содержание

Поколения компьютеров: краткое описание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

В соответствии с общепринятой методикой оценки развития вычислительной техники первым поколением считались ламповые компьютеры, вторым —транзисторные, третьим — компьютеры на интегральных схемах, а четвёртым — с использованием микропроцессоров.

Первое поколение ЭВМ (1948–1958) создавалось на основе вакуумных электроламп, машина управлялась с пульта и перфокарт с использованием машинных кодов. Эти ЭВМ размещались в нескольких больших металлических шкафах, занимавших целые залы.

Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы – диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно-технических задач. К этому поколению ЭВМ можно отнести: МЭСМ, БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, «Стрела», Минск-1, Урал-1, Урал-2, Урал-3, М-20, «Сетунь», БЭСМ-2, «Раздан» (рис. 2.1).

ЭВМ первого поколения были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2–3 тысячи операций в секунду, емкость оперативной памяти – 2 кб или 2048 машинных слов (1 кб = 1024) длиной 48 двоичных знаков.

Второе поколение ЭВМ (1959–1967) появилось в 60-е гг. ХХ века. Элементы ЭВМ выполнялись на основе полупроводниковых транзисторов (рис. 2.2, 2.3). Эти машины обрабатывали информацию под управлением программ на языке Ассемблер. Ввод данных и программ осуществлялся с перфокарт и перфолент.

Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличило емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития ПО.

Третье поколение ЭВМ (1968–1973). Элементная база ЭВМ – малые интегральные схемы (МИС), содержавшие на одной пластинке сотни или тысячи транзисторов. Управление работой этих машин происходило с алфавитно-цифровых терминалов. Для управления использовались языки высокого уровня и Ассемблер. Данные и программы вводились как с терминала, так и с перфокарт и перфолент. Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.). Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ и резко снизить цены на аппаратное обеспечение. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличенное быстродействие, повышенную надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились.

Четвертое поколение ЭВМ (1974–1982). Элементная база ЭВМ – большие интегральные схемы (БИС). Наиболее яркие представители четвертого поколения ЭВМ – персональные компьютеры (ПК). Связь с пользователем осуществлялась посредством цветного графического дисплея с применением языков высокого уровня.

Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. Высокая степень интеграции способствовала увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что привело к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости. Все это оказывает существенное воздействие на логическую структуру (архитектуру) ЭВМ и на ее ПО. Более тесной становится связь структуры машины и ее программного обеспечения, особенно операционной системы (ОС) (или монитора) – набора программ, которые организуют непрерывную работу машины без вмешательства человека

Пятое поколение ЭВМ (1990 – настоящее время) создано на основе сверхбольших интегральных схем (СБИС), которые отличаются колоссальной плотностью размещения логических элементов на кристалле.

 

6. Организация компьютерных систем

Процессоры

На рис. 2.1 показана структура обычного компьютера с шинной организацией. Центральный процессор — это мозг компьютера. Его задача — выполнять программы, находящиеся в основной памяти. Он вызывает команды из памяти, определяет их тип, а затем выполняет одну за другой. Компоненты соединены шиной, представляющей собой набор параллельно связанных проводов, по которым передаются адреса, данные и сигналы управления. Шины могут быть внешними (связывающими процессор с памятью и устройствами ввода-вывода) и внутренними.

Рис. 2.1. Схема компьютера с одним центральным процессором и двумя устройствами ввода-вывода

Процессор состоит из нескольких частей. Блок управления отвечает за вызов команд из памяти и определение их типа. Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические операции (например, сложение) и логические операции (например, логическое И).

Внутри центрального процессора находится память для хранения промежуточных результатов и некоторых команд управления. Эта память состоит из нескольких регистров, каждый из которых выполняет определенную функцию. Обычно размер всех регистров одинаков. Каждый регистр содержит одно число, которое ограничивается размером регистра. Регистры считываются и записываются очень быстро, поскольку они находятся внутри центрального процессора.

Самый важный регистр — счетчик команд, который указывает, какую команду нужно выполнять следующей. Название «счетчик команд» не соответствует действительности, поскольку он ничего не считает, но этот термин употребляется повсеместно1. Еще есть регистр команд, в котором находится выполняемая в данный момент команда. У большинства компьютеров имеются и другие регистры, одни из них многофункциональны, другие выполняют лишь какие-либо специфические функции.

7. Программное обеспечение. Основная память.

Вся совокупность программ, хранящихся на всех устройствах долговременной памяти компьютера, составляет его программное обеспечение (ПО).

Взаимодействие между пользователем, прикладным программным обеспечением, операционной системой и аппаратным обеспечением (оборудованием).  
Программное обеспечение компьютера делится на:

— системное ПО;
— прикладное ПО;
— инструментальное ПО.




Поколения ЭВМ

Первое поколение компьютеров (1938-1960гг)

Начало второй мировой войны послужило толчком к пониманию стратегической роли вычислительных машин. Правительства разных стран инициировали проекты, направленные на развитие вычислительной техники. В 1938 году в Германии под руководством инженера Конрада Цузе была создана первая в мире вычислительная машина $Z1$. Она была разработана на основе механических арифмометров. Чуть позже одна за другой появились ее усовершенствованные модели $Z2$, $Z3$ и $Z4$. Все они использовалась для выполнения расчетов при проектировании уранового атомного реактора, баллистических ракет и самолетов. Практически одновременно в Великобритании завершается создание вычислительной машины «Colossus», которая была предназначена для расшифровки сообщений Вермахта. И немецкие модели и английская модель были разработаны исключительно для решения узких задач и не могли применяться широко.

В $1944$ году американец Говард Эйкен усовершенствовал немецкие изобретения при помощи электромеханического реле. Теперь механические детали перемещались электромагнитным сигналом. Компьютер был назван «Mark I» и использовался, как и немецкий предшественник, для баллистических расчетов. Одно вычисление на Mark I требовало порядка $5$ секунд.

В $1946$ году американские ученые Джон Мокли и Джон Эккерт догадались заменить электромеханические реле на электронные вакуумные лампы. Так появился электронный вычислительный интегратор и калькулятор ЭНИАК. Лампы позволили увеличить его скорость работы в $1000$ раз в сравнении с

Mark I. ЭНИАК помогал решать все те же баллистические и аэродинамические задачи. Длина ЭНИАКа составляла $30$м., объем – $85м^3$,вес-$30$ тонн.

Рисунок 1.

Определение 1

Первый компьютер, предназначенный для коммерческого использования, появился в $1951$ году в США. Назвали его УНИАК – универсальный автоматический компьютер.

Параллельно в СССР также велись независимые работы по созданию компьютеров. В начале $50$-х под руководством академика С.А.Лебедева были созданы МЭСМ (малая электронная счетная машина) и БЭСМ (большая электронная счетная машина).

Все эти вычислительные машины относятся к первому поколению. Они работали на радиодеталях и вакуумных лампах, в качестве запоминающих устройств использовали магнитные ленты и перфокарты. В каждой был свой собственный способ записи программ – машинный язык, который мог использоваться только для этой модели компьютера. Следовательно, программы написанные для одного компьютера, не могли повторно использоваться на другом.

Второе поколение компьютеров (1960-1970гг)

Базовым элементом этого поколения стали полупроводниковые приборы — диоды, биполярные транзисторы, тороидальные ферритовые микротрансформаторы.

Один транзистор заменял $40$ ламп, работал со скоростью в несколько десятков тысяч операций в секунду и потреблял мало электроэнергии. Применение транзисторов резко сократило габариты компьютеров и сделало их более дешевыми.

Рисунок 2.

Более низкая стоимость расширила круг пользователей, поэтому именно в это время разработчики компьютеров заговорили о необходимости программной совместимости. Вскоре появились первые универсальные языки программирования – Фортран, Алгол, Кобол. Теперь уже компьютеры могли широко использоваться в промышленности и банковском деле для выполнения рутинных операций. В 1964 году появился первый монитор.

Третье поколение компьютеров (1970-1980гг)

В $1959$ году Джек Килби предложил технологию изготовления гибридных интегральных схем. Чуть позже Робертом Нойсом была запатентована технология изготовления монолитной интегральной схемы, которая позволяла разместить на площади $10 \ мм^2$ десятки тысяч транзисторов. Теперь один кристалл мог выполнять такую же работу, как и тридцатитонный ЭНИАК. С конца $60$-х эти технологии стали применяться при производстве компьютеров.

Рисунок 3.

Модели «IBM 360» компании IBM стали первыми компьютерами этого поколения. В СССР примерно в это же время начался серийный выпуск компьютеров модели ЕС (единой системы). Новое поколение компьютеров хорошо зарекомендовало себя для решения проектных задач.

Четвертое поколение компьютеров (1980-1990гг)

Замечание 1

В $1969$ году произошло революционное событие — создание большой, сверхбольшой интегральной схемы и микропроцессора. Теперь центральный процессор небольшой ЭВМ стало возможно разместить на площади $0,635 \ см^2$. Именно в это время — в $1976$ году- появляется первый персональный компьютер, то есть компьютер предназначенный для работы в однопользовательском режиме. Его создали сотрудники фирмы Hewlett-Packard Стив Джобс и Стефан Возняк. Изобретение получило название «Apple» и было предназначено для игр. В $1977$ году была зарегистрирована компания «Apple» и начался серийный выпуск персональных компьютеров.

Рисунок 4.

Всплеск популярности персональных компьютеров существенно снизил спрос на большие ЭВМ. Это отражалось на прибылях главного производителя больших ЭВМ – компании IBM. И с $1979$ года IBM также переходит к производству персональных компьютеров –«IBM PC».

Пятое поколение компьютеров (1990-…)

Термин «пятое поколение компьютеров» считается спорным. История предыдущих четырех поколений показывает, что усовершенствования происходили за счет увеличения количества элементов на единицу площади. По этой логике от компьютеров пятого поколения ожидались параллельные вычисления — взаимодействие огромного количества процессоров.

В начале $80$-х Япония объявила правительственную программу по разработке компьютеров нового типа. Разработчики делали ставку на параллельные вычисления, многопроцессорность и переход от процедурных языков программирования к языкам, основанным на логике. По мнению специалистов использование таких языков должно было бы сделать программы самообучаемыми и тем самым приблизить человечество на шаг к реализации искусственного интеллекта.

Одновременно в СССР была предпринята попытка создания многопроцессорного компьютера «Марс».

Замечание 2

Однако, оказалось, что параллельная работа нескольких процессоров не дает той высокой производительности, которая ожидалась. Разработанные образцы быстро устаревали. Что же касается языков, основанных на логике, выяснилось, что они не позволяют создавать программы необходимого уровня сложности без использования обычных процедурных подходов.

Поэтому многие специалисты считают, что пятое поколение компьютеров не состоялось как таковое, а для дальнейшего совершенствования нужны принципиально новые технологии. Другие утверждают, что все-таки можно называть пятым поколением реализацию параллельных вычислений и облачных технологий.

Перспективы развития вычислительной техники

На сегодняшний день имеется несколько перспективных направлений, в которых ожидается развитие вычислительной техники:

  • оптический компьютер;
  • квантовый компьютер;
  • нейрокомпьютер;

Оптический компьютер, или фотонный компьютер, является на сегодняшний день гипотетическим вычислительным устройством, где вычисления производятся при помощи фотонов. Для реализации этой технологии должен быть разработан «оптический транзистор». Скорость фотона примерно в $10$ раз выше скорости электрического сигнала, поэтому оптический транзистор должен быть в 1000 раз быстрее компьютеров нынешнего поколения. На сегодняшний день еще только идет поиск материалов с эффектами нелинейной оптики, которые можно было бы использовать для изготовления таких транзисторов.

Квантовый компьютер. Впервые идею квантовых вычислений теоретически описал в $1981$ году Пол Бениофф. Суть этой идеи состоит в следующем. Современные компьютеры реализуют теоретические принципы, при которых каждый бит памяти может быть равен либо нулю, либо единице. Если же рассматривать квантовое состояние, то каждый бит может быть и нулем и единицей одновременно. А это позволит вести несколько вычислений параллельно.

Замечание 3

В $2007$ году канадская компания D-Wave System объявила о создании квантового компьютера. Компьютеры D-Wave рекламируются как квантовые компьютеры доступные для коммерческого использования. Однако, ряд ученых утверждают, что скорость вычислений D-Wave не отличается принципиально от скорости вычислений обычных компьютеров. Поэтому на сегодняшний день трудно уверенно утверждать, что идея квантового компьютера действительно реализована.

Нейрокомпьютеры. Пусковым механизмом к развитию идеи нейрокомпьютера стали биологические исследования нервной системы человека. Нервная система человека состоит из отдельных клеток – нейронов. Каждый нейрон имеет до $10000$ связей с другими нейронами и умеет выполнять некоторые элементарные действия. Слаженная работа всех нейронов с учетом их связей обеспечивает работу мозга, который умеет решать довольно сложные задачи.

По аналогии с человеческим мозгом огромное количество специальных вычислительных элементов — искусственных нейронов, связанных между собой, должно обеспечивать высокую скорость вычислений и самообучение всей системы.

Замечание 4

Работы и исследования по всем перспективным направлениям вычислительной техники в настоящее время активно ведутся развитыми станами мира.

Поколения настольных компьютеров

Новиков М.Г.
25.01.2008
(современная хронология периодически дописывается)

Вступление 

Поколение персонального компьютера определяется прежде всего поколением используемого в нём процессора, поскольку последний является основным его компонентом. Если меняется поколение процессора, значит, меняется и поколение всего компьютера. Процессор каждого следующего поколения скачкообразно отличался от предыдущего, аккумулируя в себе самые свежие на этот период технологии.

Последние несколько лет с поколениями процессоров как Intel, так и его основного конкурента AMD, происходит явная путаница. Чтобы понять, насколько один процессор лучше другого, уже недостаточно видеть его название, в котором раньше был заложен номер поколения. Теперь вместо чёткой цифры процессоры именуют малоинформативными названиями, и пользователям, чтобы понять, что же они всё-таки покупают, приходится углубляться в тонкости вычислительных технологий. Вероятно, такая путаница введена намеренно в маркетиновых целях.

В этой статье я попытался чётко отделить одно поколение от другого, взяв за основу линейку процессоров Intel. Для полноты информации, для каждого поколения процессоров Intel я упомянул соответствующее поколение его конкурента AMD. Может, кому-то эта классификация и покажется «притянутой за уши», но, по крайней мере, она значительно проясняет сложившуюся ситуацию.

Процессоры до 6-го поколения

Поколения процессоров Intel чётко прослеживались вплоть до процессора Pentium: 0 — i8086 и i8088, 1 — i80186 и i80188, 2 — i80286, 3 — i80386, 4 — i80486. В поколениях AMD тоже всё было почти гладко: 0 — Am8086 и Am8088, 1 — Am80186 и Am80188, 2 — Am286, 3 — Am386, 4 — Am486. Правда, следующий процессор Am5x86 принадлежал ещё к четвертому поколению, поскольку предназначался для тех же материнских плат, что и Am486 и не имел программной совместимости с пятым поколением.

Таким образом, до этого момента поколения процессоров определялись, прежде всего, неким набором усовершенствований, и указывались самим производителем в названии, а также в номере семейства, зашитым в микросхему. Далее у AMD поколения продолжают нумероваться достаточно чётко, хотя и меняют свой вид — K5, K6, K7, K8. У Intel  же на i80486 нумерация заканчивается, и вместо неё на следующем процессоре появляется название Pentium. В нём всё ещё угадывается пятое поколение процессоров (аналог K5 у AMD), а вот дальше начинается настоящая путаница.

Терминология

Чтобы разобраться со следующими поколениями процессоров, нам придётся ввести четыре новых понятия, которые их характеризуют. Расположим понятия от более общего к более конкретному:

  • архитектура — внешний вид процессора с точки зрения программиста, то есть базовый набор команд,  регистров, и т.п. Именно при единой архитектуре сохраняется обратная программная совместимость процессоров разных поколений. По большому счёту, базовая архитектура всех процессоров IBM-совместимых компьютеров, будь то Intel или AMD, одинакова (т.н. архитектура x86), поэтому далее мы не будем оперировать этим понятием, но будем отличать его от понятия микроархитектуры.
  • микроархитектура — блочная схема процессора, описывающая общие принципы его строения. Состоит из набора различных вычислительных технологий и их взаимосвязей (конвейеры, КЭШи, шины и т.п.).
  • ядро — электрическая схема, воплощающая микроархитектуру. Может существовать несколько разных ядер одной микроархитектуры, незначительно отличающихся характеристиками той или иной используемой вычислительной технологии или отсутствием некоторых второстепенных технологий вообще. Также существуют многоядерные процессоры, ядра которых представляют собой сборки из нескольких других ядер.
  • технология изготовления — обычно под этим понимают минимально возможный физический размер элемента схемы в нанометрах (как правило, транзистора).

По совокупности трёх последних характеристик можно судить о принадлежности современных процессоров к тому или иному поколению. Иногда при самостоятельном определении поколения процессора на пользователя оказывает влияние  цифра в его коммерческом названии, которая не всегда отражает реальное положение дел (Pentium II и Pentium III — казалось бы, разные поколения, а отличий практически нет). Я постарался не идти на поводу у коммерческих названий, и классифицировал процессоры только по совокупности вышеперечисленных признаков.

Процессоры 6-го поколения и выше

Первым процессором 6-го поколения был разработанный корпорацией Intel специально для серверов и мощных рабочих станций процессор Pentium Pro. Кодовое имя процессора — P6. В этом процессоре была применена новая микроархитектура, которую назвали также — P6. Новая микроархитектура с шестёркой в названии, а также шестёрка в кодовом имени однозначно относят этот процессор к шестому поколению. К тому же поколению относился процессор от AMD K6, выпущенный несколько позже.

После Pentium Pro был выпущен Pentium MMX, который снова имел микроархитектуру, ядро и технологию изготовления (350 нм) от Pentium, но некоторое количество специализированных мультимедийных команд (MMX). Учитывая, Pentium Pro не имел этих новых команд, хотя принадлежал к следующему поколению, то классификацию набору команд будем считать вторичной. А значит, Pentium MMX принадлежит ещё к пятому поколению. Кроме того, его кодовое название P55C (у обычного Pentium’а — P5 или P54C), в отличие от P6 у Pentium Pro, что подтверждает моё предположение.

Следующим у Intel был процессор Pentium II. Он получил микроархитектуру P6, и имел ядро Klamath, изготовлявшееся по той же технологии 350 нм (а позже ядро Deschutes, изготовлявшееся по технологии 250 нм). Всё это позволяет отнести этот процессор к шестому поколению, как и Pentium Pro. Замечу, что полноценным конкурентом процессора Pentium II от AMD стал K6-2 (процессор второй ступени шестого поколения).

Следующим был Pentium III. Я не причисляю его к следующему поколению, ибо принципиальных отличий от Pentium II нет. Та же микроархитектура, та же технология 250 нм, лишь ядро другое — Katmai. В дальнейшем процессор переведен на ядро Coppermine и технологию 180 нм, а еще позже (уже после выпуска более медленного Pentium 4) — на ядро Tualatin и технологию 130 нм. Да и номер семейства тот же, что и у Pentium II  — шестой.

Конкурентом процессора Pentium III  от AMD стал K6-III (процессор третьей ступени шестого поколения).

Следующий процессор Pentium 4 (именно 4 а не IV) был разработан с использованием новой микроархитектуры NetBurst, что однозначно относит его к следующему, седьмому поколению, и ядра Willamette, изготовлявшегося по старой технологии 180 нм. Затем он был переведён на ядро Northwood и технологию 130 нм. Замечу, что номер семейства у этого процессора — уже 15. Куда делись семейства с 7 по 14 — непонятно. Аналогом этого процессора от AMD является линейка K7 (Athlon, Duron, Athlon XP, Sempron). При этом и Athlon и Athlon XP я отношу к одному поколению, поскольку они различаются не более, чем Pentium II и Pentium III, которые я также отнёс к одному поколению.

Процессоры Pentium 4, начиная с ядра Prescott (и далее Prescott 2M и Cedar Mill), я отношу к следующему, восьмому поколению. Несмотря на ту же микроархитектуру NetBurst, она была достаточно существенно модернизирована. Процессоры перешли на новую технологию изготовления 90 нм, а позже 65 нм. Предполагаю, что процессор не поменял название, поскольку существующее Pentium 4 было к тому времени очень хорошо раскручено, а первые процессоры на новом ядре зачастую работали медленнее старых. Соответствующим поколением от AMD является K8 (Athlon 64).

После Pentium 4 появились некие двуглавые монстры — Pentium D. По сути это два процессора Pentium 4 на ядрах Prescott (а потом и Cedar Mill), объединённых в одном корпусе. Та же микроархитектура, та же технология 90 нм (а впоследствии и 65 нм). Сдвоенное ядро Prescott назвали Smithfield, а Cedar Mill — Presler. Я не отношу эти процессоры к процессорам нового поколения. Это просто очередная вариация последних процессоров Pentium 4. Кроме того, у AMD первые двухядерные процессоры, судя по всему, тоже относились к восьмому поколению (Athlon 64 X2, Athlon 64 FX-60).

Core 2 Duo, Core 2 Quard — однозначно новое, девятое поколение процессоров, основанное на новой микроархитектуре Core. Процессоры изготавливались на ядре Conroe (двухядерные) и Kentsfield (четырёхядерные) и технологии 65 нм, а также на ядре Wolfdale (двухядерные) и Yorkfield (четырёхядерные) и технологии 45 нм.
Аналогом от AMD является поколение, вначале называемое журналистами K8L, затем K10. И то и другое название ошибочно. Сама AMD отказалась от K-образных названий, и процессоры девятого поколения она называет «AMD Next Generation Processor Technology» (Phenom).

Core i7 (i3, i5) — десятое поколение, основанное на микроархитектуре Nehalem. Процессоры изготавливались по технологии 45 нм.
Аналогом от AMD является поколение K10.5 (Phenom II), также изготавливаемое по 45 нм. техпроцессу.

Итого имеем следующую условную разбивку процессоров (а также компьютеров на их основе) по поколениям:

Поко-
ление
Презентация первой модели процессора Название характерной для поколения процессорной линейки Микро- архитектура Технология изготовления (нм)
1 1978, июнь i8086 (i8088) 3000
2 1982, февраль i80286 1500
1 1982 Am86 3000
2 1985 Am286 1500
3 1985, октябрь i80386 (DX,SX) 1500,1000
4 1989, апрель i80486 (DX,DX2,DX4,SX,SX2) 1000, 800, 600
3 1991, январь Am386 (DX,SX) 1500, 1000
4 1993, январь Am486, Am5x86 700, 500, 350
5 1993, март Pentium (P5,P54C,P54CS) 800, 600, 350
6 1995, ноябрь Pentium Pro P6 600, 350
5 1996, январь K5 K5 500, 350
5 1997, январь Pentium MMX (P55C) 350
6 1997, январь K6 K6 350, 250
6 1997, май Pentium II P6 350, 250
6 1998, май K6-2 K6-2 250
6 1999, февраль K6-III K6-III 250
6 1999, февраль Pentium III P6 250, 180, 130
7 1999, июнь Athlon K7 250, 180
7 2000, ноябрь Pentium 4 до ядра Prescott NetBurst 180, 130
7 2001, сентябрь Athlon XP K7 180, 130
8 2003, апрель Athlon 64 K8 130, 90
8 2004, февраль Pentium 4 начиная с ядра Prescott NetBurst 90, 65
8 2005, май Pentium D (двухядерные) NetBurst 90, 65
8 2005, июнь Athlon 64 X2 (двухядерные) K8 90, 65
9 2006, июль Core 2 (Duo, Quard – 2-х и 4-х ядерные) Core 65, 45
9 2007, ноябрь Phenom (четырёхядерные) K10 65
10 2008, ноябрь Core i3-i7 поколение 1 (4-х и 6-ти яд.) Nehalem 45, 32
10 2009, январь Phenom II (четырёхядерные) «K10.5» 45
11 2011, январь Core i3-i7 поколение 2 (4-х и 6-ти яд.) Sandy Bridge 32, 22
11 2011, сентябрь FX (4-х, 6-ти и 8-ми ядерные) Bulldozer 32
12 2013, июнь Core i3-i7 поколение 3 (4-х и 6-ти яд.) Haswell 22, 14
13 2015, август Core i3-i9 поколение 4 (от 2 до 18 яд.) Skylake 14, 10
13 2017, февраль Ryzen (4-х, 6-ти, 8-ми, 12-ти и 16-ти яд.) Zen 14, 12, 7

Перспектива

Дальнейшие планы Intel:

(микроархитектура — технология) — поколение, год выпуска

(Cannon Like — 10 нм) — 13 поколение, 2019 г.
(Ice Like — 10 нм) — 14 поколение, 2020 г.
(Tiger Like — 10 нм) — 14 поколение, 2021 г.
(? — 7 нм) — 14 поколение, 2022 г.*
(? — 7 нм) — 15 поколение, 2023 г.*
(? — 5 нм) — 15 поколение, 2025 г.*
(? — 5 нм) — 16 поколение, 2026 г.*
(? — 3 нм) — 16 поколение, 2028 г.*
(? — 3 нм) — 17 поколение, 2029 г.*
(? — 2 нм) — 17 поколение, 2031 г.*
(? — 2 нм) — 18 поколение, 2032 г.
*
(? — 1 нм) — 18 поколение, 2034 г.*
(? — 1 нм) — 19 поколение, 2035 г.
*

*Интерполяция планов Intel на несколько следующих лет.

Как мы видим, последнее время Intel выпускает новые поколения процессоров раз в 2–3 года, связывая каждое из них с новой микроархитектурой. Попытки перейти на строгий двухлетний цикл натыкаются на сложности с уровнем брака при переходе к каждому новому техпроцессу, поэтому в будущем мы, очевидно, также будем ждать колебаний этого цикла, видимо, с тенденцией к его увеличению.

AMD выпускала процессоры аналогичной производительности с некоторой задержкой, потом пыталась выйти на двухгодичный цикл, хотя и с заметным отставанием; затем вообще перестала разрабатывать новые архитектуры для настольных ПК и пропустила 12-е поколение, ударившись в мобильный сектор. Теперь же AMD снова вступила в борьбу в секторе настольных компьютеров.

Заключение

О новинках в компьютерном мире зачастую пишут журналисты, имеющие лишь поверхностное представление о предмете своих статей. В результате сплошная путаница в терминологии, названиях и т.п. Применительно к процессорам, такие понятия, как архитектура, микроархитектура, платформа, ядро, кодовое имя, семейство и т.п. используются вперемешку направо и налево без осмысления их сущности. В связи с этим не все наименования мне удалось расставить по своим местам, а посему они были просто опущены.

Часть вины за этот хаос лежит, безусловно, на самих компаниях Intel и AMD, которые придумывают всякий раз новые сложные системы классификации своей продукции, чтобы окончательно запутать покупателя. Это, наверное, такая фишка — отказ от чёткого разделения, чтобы любой чих разработчика в случае коммерческой необходимости можно было позиционировать, как новое поколение. Но нас не обманешь!

Полезные ссылки:

Статьи о процессорах: http://www.ixbt.com/cpu.shtml и в частности вот эта познавательная статья про процессор: www.ixbt.com/cpu/x86-cpu-faq-2006.shtml

Нулевое поколение. механические вычислители — Информатика, информационные технологии

Поколения компьютеров – история развития вычислительной техники

В короткой истории компьютерной техники выделяют несколько периодов на основе того, какие основные элементы использовались для изготовления компьютера. Временное деление на периоды в определенной степени условно, т.к. когда еще выпускались компьютеры старого поколения, новое поколение начинало набирать обороты.

Можно выделить общие тенденции развития компьютеров:

  1. Увеличение количества элементов на единицу площади.
  2. Уменьшение размеров.
  3. Увеличение скорости работы.
  4. Снижение стоимости.
  5. Развитие программных средств, с одной стороны, и упрощение, стандартизация аппаратных – с другой.

Нулевое поколение. Механические вычислители

Предпосылки к появлению компьютера формировались, наверное, с древних времен, однако нередко обзор начинают со счетной машины Блеза Паскаля, которую он сконструировал в 1642 г. Эта машина могла выполнять лишь операции сложения и вычитания. В 70-х годах того же века Готфрид Вильгельм Лейбниц построил машину, умеющую выполнять операции не только сложения и вычитания, но и умножения и деления.

В XIX веке большой вклад в будущее развитие вычислительной техники сделал Чарльз Бэббидж. Его разностная машина, хотя и умела только складывать и вычитать, зато результаты вычислений выдавливались на медной пластине (аналог средств ввода-вывода информации). В дальнейшем описанная Бэббиджем аналитическая машина должна была выполнять все четыре основные математические операции. Аналитическая машина состояла из памяти, вычислительного механизма и устройств ввода-вывода (прямо таки компьютер … только механический), а главное могла выполнять различные алгоритмы (в зависимости от того, какая перфокарта находилась в устройстве ввода). Программы для аналитической машины писала Ада Ловлейс (первый известный программист). На самом деле машина не была реализована в то время из-за технических и финансовых сложностей. Мир отставал от хода мыслей Бэббиджа.

В XX веке автоматические счетные машины конструировали Конрад Зус, Джорж Стибитс, Джон Атанасов. Машина последнего включала, можно сказать, прототип ОЗУ, а также использовала бинарную арифметику. Релейные компьютеры Говарда Айкена: «Марк I» и «Марк II» были схожи по архитектуре с аналитической машиной Бэббиджа.

Первое поколение. Компьютеры на электронных лампах (1946-1955)

Быстродействие: несколько десятков тысяч операций в секунду.

Особенности:

  • Поскольку лампы имеют существенные размеры и их тысячи, то машины имели огромные размеры.
  • Поскольку ламп много и они имеют свойство перегорать, то часто компьютер простаивал из-за поиска и замены вышедшей из строя лампы.
  • Лампы выделяют большое количество тепла, следовательно, вычислительные машины требуют специальные мощные охладительные системы.

Примеры компьютеров:

Колоссус – секретная разработка британского правительства (в разработке принимал участие Алан Тьюринг). Это первый в мире электронный компьютер, хотя и не оказавший влияние на развитие компьютерной техники (из-за своей секретности), но помог победить во Второй мировой войне.

Эниак. Создатели: Джон Моушли и Дж. Преспер Экерт. Вес машины 30 тонн. Минусы: использование десятичной системы счисления; множество переключателей и кабелей.

Эдсак. Достижение: первая машина с программой в памяти.

Whirlwind I. Слова малой длины, работа в реальном времени.

Компьютер 701 (и последующие модели) фирмы IBM. Первый компьютер, лидирующий на рынке в течение 10 лет.

Второе поколение. Компьютеры на транзисторах (1955-1965)

Быстродействие: сотни тысяч операций в секунду.

По сравнению с электронными лампами использование транзисторов позволило уменьшить размеры вычислительной техники, повысить надежность, увеличить скорость работы (до 1 млн. операций в секунду) и почти свести на нет теплоотдачу. Развиваются способы хранения информации: широко используется магнитная лента, позже появляются диски. В этот период была замечена первая компьютерная игра.

Первый компьютер на транзисторах TX стал прототипом для компьютеров ветки PDP фирмы DEC, которые можно считать родоначальниками компьютерной промышленности, т.к появилось явление массовой продажи машин. DEC выпускает первый миникомпьютер (размером со шкаф). Зафиксировано появление дисплея.

Фирма IBM также активно трудится, производя уже транзисторные версии своих компьютеров.

Компьютер 6600 фирмы CDC, который разработал Сеймур Крей, имел преимущество над другими компьютерами того времени – это его быстродействие, которое достигалось за счет параллельного выполнения команд.

Третье поколение. Компьютеры на интегральных схемах (1965-1980)

Быстродействие: миллионы операций в секунду.

Интегральная схема представляет собой электронную схему, вытравленную на кремниевом кристалле. На такой схеме умещаются тысячи транзисторов. Следовательно, компьютеры этого поколения были вынуждены стать еще мельче, быстрее и дешевле.

Последнее свойство позволяло компьютерам проникать в различные сферы деятельности человека. Из-за этого они становились более специализированными (т.е. имелись различные вычислительные машины под различные задачи).

Появилась проблема совместимости выпускаемых моделей (программного обеспечения под них). Впервые большое внимание совместимости уделила компания IBM.

Было реализовано мультипрограммирование (это когда в памяти находится несколько выполняемых программ, что дает эффект экономии ресурсов процессора).

Дальнейшее развитие миникомпьютеров (PDP-11).

Четвертое поколение. Компьютеры на больших (и сверхбольших) интегральных схемах (1980-…)

Быстродействие: сотни миллионов операций в секунду.

Появилась возможность размещать на одном кристалле не одну интегральную схему, а тысячи. Быстродействие компьютеров увеличилось значительно. Компьютеры продолжали дешеветь и теперь их покупали даже отдельные личности, что ознаменовало так называемую эру персональных компьютеров. Но отдельная личность чаще всего не была профессиональным программистом. Следовательно, потребовалось развитие программного обеспечения, чтобы личность могла использовать компьютер в соответствие со своей фантазией.

В конце 70-х – начале 80-х популярностью пользовался компьютера Apple, разработанный Стивом Джобсом и Стивом Возняком. Позднее в массовое производство был запущен персональный компьютер IBM PC на процессоре Intel.

Позднее появились суперскалярные процессоры, способные выполнять множество команд одновременно, а также 64-разрядные компьютеры.

Пятое поколение?

Сюда относят неудавшийся проект Японии (хорошо описан в Википедии). Другие источники относят к пятому поколению вычислительных машин так называемые невидимые компьютеры (микроконтроллеры, встраиваемые в бытовую технику, машины и др.) или карманные компьютеры.

Также существует мнение, что к пятому поколению следует относить компьютеры с двухядерными процессорами. С этой точки зрения пятое поколение началось примерно с 2005 года.

Поколения ЭВМ

Принципы фон Неймана

Под термином архитектура ЭВМ принято понимать совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их основных характеристик, определяющих функциональные возможности ЭВМ.

Архитектура ЭВМ охватывает обширный круг проблем, связанных с созданием комплекса аппаратных и программных средств и учитывающих большое количество определяющих факторов. Среди этих факторов самыми главными являются:

  • стоимость,
  • сфера применения,
  • функциональные возможности,
  • удобство в эксплуатации.

Ниже приводится перечень тех наиболее общих принципов построения ЭВМ, которые относятся к архитектуре:

• структура памяти ЭВМ;

• способы доступа к памяти и внешним устройствам;

• возможность изменения конфигурации компьютера;

• система команд;

• форматы данных;

• организация интерфейса.

Суммируя все вышеизложенное, получаем следующее определение архитектуры:

“Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов”.

В 1946 году Д. фон Нейман, Г. Голдстайн и А. Беркс в своей совместной статье изложили новые принципы построения и функционирования ЭВМ. В последствие на основе этих принципов производились первые два поколения компьютеров. В более поздних поколениях происходили некоторые изменения, хотя принципы Неймана актуальны и сегодня.

По сути, Нейману удалось обобщить научные разработки и открытия многих других ученых и сформулировать на их основе принципиально новое.

Принципы фон Неймана:

  1. Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.
  2. Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.
  3. Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.
  4. Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.
  5. Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.

Самым главным следствием этих принципов можно назвать то, что теперь программа уже не была постоянной частью машины (как например, у калькулятора). Программу стало возможно легко изменить. А вот аппаратура, конечно же, остается неизменной, и очень простой.

Для сравнения, программа компьютера ENIAC (где не было хранимой в памяти программы) определялась специальными перемычками на панели. Чтобы перепрограммировать машину (установить перемычки по-другому) мог потребоваться далеко не один день. И хотя программы для современных компьютеров могут писаться годы, однако они работают на миллионах компьютеров после несколько минутной установки на жесткий диск.

Статьи к прочтению:

ЭВМ — история развития


Похожие статьи:
  • Поколения эвм и их элементная база

    Структурная организация современных ЭВМ 2.1. Поколения ЭВМ и их элементная база. 14 2.2. Архитектура ЭВМ.. 20 2.3. Современная классификация ЭВМ.. 24…

  • Третье поколение эвм: 1970-1980-е годы

    Новый прорыв в производительности, надежности и миниатюризации позволила сделать технология интегральных схем, ознаменовавшая собой переход на третье…

Компьютеры пятого поколения | Наука

Компьютер пятого поколения PIM/m-1, один из немогих, увидевших свет

Компью́теры пя́того поколе́ния (яп. 第五世代コンピュータ) — широкомасштабная правительственная программа в Японии по развитию компьютерной индустрии и искусственного интеллекта, предпринятая в 1980-е годы. Целью программы было создание «эпохального компьютера» с производительностью суперкомпьютера и мощными функциями искусственного интеллекта. Начало разработок — 1982, конец разработок — 1992, стоимость разработок — 57 млрд ¥ (порядка 500 млн $).

    Возникновение проекта Править

    К моменту начала проекта Япония не являлась лидером в области компьютерных технологий, хотя достигла большого успеха в реализации компьютеров и приборов, беря за основу американские или английские разработки. Министерство Международной Торговли и Промышленности Японии (MITI) решило форсировать прорыв Японии в лидеры, и с 70-х годов министерство стало строить прогнозы о будущем компьютеров, поручив Японскому Центру Развития Обработки Информации (JIPDEC) указать несколько наиболее перспективных направлений для будущих разработок, а в 1979 был предложен трёхлетний контракт для более глубоких исследований, подключая промышленные и академические организации. Именно в это время и появился термин «компьютеры пятого поколения».

    Этот термин должен был подчеркнуть, что Япония планирует совершить новый качественный скачок в развитии вычислительной техники. Первым поколением считались ламповые компьютеры, вторым — транзисторные, третьим — компьютеры на интегральных схемах, а четвёртым — с использованием микропроцессоров. В то время как предыдущие поколения совершенствовались за счёт увеличения количества элементов на единицу площади (миниатюризации), компьютеры пятого поколения должны были для достижения сверхпроизводительности интегрировать огромное количество процессоров.

    Задачи исследования Править

    Главные направления исследований были следующими:

    • Технологии логических заключений (inference) для обработки знаний
    • Технологии для работы со сверхбольшими базами данных и базами знаний
    • Рабочие станции с высокой производительностью
    • Компьютерные технологии с распределёнными функциями
    • Суперкомпьютеры для научных вычислений

    Речь шла о компьютере с параллельными процессорами, работающим с данными, хранящимися в обширной базе данных, а не в файловой системе. При этом, доступ к данным должен был осуществляться с помощью языка логического программирования. Предполагалось, что прототип машины будет обладать производительностью между 100 млн и 1 млрд LIPS, где LIPS — это логическое заключение в секунду. К тому времени типовые рабочие станции были способны на производительность около 100 тысяч LIPS.

    Ход разработок представлялся так, что компьютерный интеллект, набирая мощность, начинает изменять сам себя, и целью было создать такую компьютерную среду, которая сама начнёт производить следующую, причём принципы, на которых будет построен окончательный компьютер, были заранее неизвестны, эти принципы предстояло выработать в процессе эксплуатации начальных компьютеров.

    Далее, для резкого увеличения производительности, предлагалось постепенно заменять программные решения аппаратными, поэтому не делалось резкого разделения между задачами для программной и аппаратной базы.

    Ожидалось добиться существенного прорыва в области решения прикладных задач искусственного интеллекта. В частности, должны были быть решены следующие задачи:

    • печатная машинка, работающая под-диктовку, которая сразу устранила бы проблему ввода иероглифического текста, которая в то время стояла в Японии очень остро
    • автоматический портативный переводчик с языка на язык (разумеется, непосредственно с голоса), который сразу бы устранил языковый барьер японских предпринимателей на международной арене
    • автоматическое реферирование статей, поиск смысла и категоризация
    • другие задачи распознавания образов — поиск характерных признаков, дешифровка, анализ дефектов и т. п.

    От суперкомпьютеров ожидалось эффективное решение задач массивного моделирования, в первую очередь в аэро- и гидродинамике.

    Эту программу предполагалось реализовать за 10 лет, три года для начальных исследований и разработок, четыре года для построения отдельных подсистем, и последние четыре года для завершения всей прототипной системы. В 1982 правительство Японии решило дополнительно поддержать проект, и основало Институт Компьютерной Технологии Нового Поколения (ICOT), объединив для этого инвестиции различных японских компьютерных фирм.

    Международный резонанс Править

    Вера в будущее параллельных вычислений была в то время настолько глубокой, что проект «компьютеров пятого поколения» был принят в компьютерном мире очень серьёзно. После того, как Япония в 70-е годы заняла передовые позиции в бытовой электронике, и в 80-е стала выходить в лидеры в автомобильной промышленности, японцы приобрели репутацию непобедимых. Проекты в области параллельной обработки данных тут же начали разрабатывать в США — в Корпорации по Микроэлектронике и Компьютерной Технологии (MCC), в Великобритании — в фирме Олви (Alvey), и в Европе в рамках Европейской Стратегической Программы Исследований в области Информационных Технологий (ESPRIT).

    Параллельный суперкомпьютер МАРС в СССР Править

    В СССР также начались исследования параллельных архитектур программирования, для этого в 1985 году было создано ВНТК СТАРТ, которому за три года удалось создать процессор «Кронос» и прототипный мультипроцессорный компьютер МАРС.

    В отличие от японцев, задача интеграции огромного числа процессоров и реализация распределённых баз знаний на базе языков типа Пролог не ставилась, речь шла об архитектуре, поддерживающей язык высокого уровня типа Модула-2 и параллельные вычисления. Поэтому проект нельзя назвать пятым поколением в японской терминологии.

    В 1988 проект был успешно з

    На пороге пятого поколения вычислительной техники: какие изменения ждут завтрашние ПК

    Любой учебник информатики начинается с перечисления поколений вычислительной техники. ЭВМ первого поколения были основаны на электронных лампах. Их сменили вычислительные машины второго поколения, сделанные из транзисторов. Интегральные микросхемы позволили построить компьютеры третьего, а микропроцессоры — четвёртого поколения. На этом компьютерная история неожиданно обрывается, а мы зависаем в странной атемпоральности, где ничего не происходит. Прошло три с лишним десятилетия, но пятое поколение так и не наступило.

    Это особенно странно на фоне того, что происходит в последнее время. Положение вещей в компьютерной индустрии меняется быстрее и значительнее, чем когда-либо в прошлом. Привычные способы классификации вычислительных устройств постепенно утрачивают связь с реальностью. Даже незыблемость позиций Microsoft или Intel начала вызывать сомнения.

    У меня есть гипотеза, объясняющая, что случилось. Тридцать лет четвёртого поколения усыпили нашу бдительность. В действительности мы стоим на пороге пятого поколения и не замечаем этого — отвыкли.

    Самый очевидный признак смены поколений — иная элементная база — подвёл нас. В этот раз элементная база не изменится. Впрочем, она никогда не была единственным признаком, отличающим одно поколение от другого. Есть и другие.

    В вычислительных устройствах, появляющихся в последние годы, прослеживаются общие черты, совершенно нехарактерные для компьютеров последних тридцати лет. Другие приоритеты, другой подход к безопасности, другой подход к интерфейсам, другой подход к многозадачности, другой подход к приложениям, другое всё.

    Безопасность

    Модель безопасности досталась современным персональным компьютерам в наследство от многопользовательских вычислительных машин семидесятых годов. Многопользовательских в самом буквальном смысле этого слова: одна ЭВМ обслуживала терминалы, за которыми одновременно работало множество пользователей. За порядком следил системный администратор, имеющий, в отличие от пользователей, доступ к любому файлу и любой программе.

    Сейчас подавляющее большинство компьютеров использует только один человек, причём, как правило, без помощи сисадмина. Главная опасность для компьютера — это не люди, а программы. Устанавливая приложения, пользователь может лишь надеяться, что они делают именно то, что нужно. А если нет? Любая программа имеет доступ ко всем данным пользователя и к любым аппаратным ресурсам. Она может делать с компьютером почти всё, что угодно. Ограничить её практически невозможно.

    Традиционные методы усиления безопасности, перенесённые на несвойственную им почву, отдают некоторым безумием. Взять хотя бы требование вводить администраторский пароль перед выполнением потенциально опасных действий — это же раздвоение личности! И не очень удачное: некомпетентный пользователь не становится умнее, если заставить его ввести пароль администратора. Авторы вредоносных программ это прекрасно знают и используют.

    Чем будет отличаться модель безопасности, придуманная с учётом того, как используют компьютеры сейчас, а не сорок лет назад? Во-первых, она будет основана на понимании, что пользователь один, а сисадмины встречаются только в сказках (и крупных корпорациях). Во-вторых, любое приложение, включая дружественное, должно считаться потенциальным врагом. То, что пользователь его установил, не значит, что приложению можно доверить любые произвольные данные или аппаратные ресурсы.

    Именно на этом строится защита безопасности в мобильных устройствах, использующих Android и iOS. Приложения запускаются в изолированных «песочницах» и неспособны повлиять на то, что находится за их пределами. Каждый чих требует отдельного разрешения (в Android разрешения выдаются при установке программы, в iOS запрашиваются по мере её работы, но суть от этого не меняется).

    Распределение ресурсов

    Как и устаревшая модель безопасности, принятый порядок распределения ресурсов — это ещё один реликт семидесятых годов. Запущенные процессы делят процессорные циклы, доступ к сети и прочие возможности компьютера так, будто между ними не больше разницы, чем между пользователями, которые сидят за терминалами ЕС ЭВМ. А это, как мы понимаем, давно не так.

    Современный персональный компьютер — это театр с одним зрителем. Если ресурсы ограничены, то, распределяя их, машина обязана руководствоваться единственной целью: сделать так, чтобы все доступные возможности были направлены на то, чем пользователь сейчас занят. Что бы ни происходило за кулисами, представление не должно прекращаться ни на минуту.

    Пример такого подхода — на этот раз не по возвышенным идеологическим соображениям, а вынужденно — это опять-таки мобильные устройства последних лет. Им поневоле приходится беречь процессорные циклы: мало того, что их едва хватает на жизнь, так они ещё и тратят батарею. Виртуальная память с бесконечным свопом — тоже непозволительная роскошь для смартфонов и планшетов.

    Выход, который нашли разработчики Android, iOS и Windows RT, известен. Запуск и выключение программ теперь контролирует сама система. Неактивные приложения могут быть выгружены из памяти в любой момент, чтобы освободить ресурсы для той задачи, с которой работает пользователь. Разработчики должны сами позаботиться о том, чтобы пользователь ничего не заметил, и использовать для работы в фоне специальные программные интерфейсы.

    Реклама на Компьютерре

    Хотя результат далёк от идеала, он всё же впечатляет. Мобильные устройства ухитряются реагировать на команды пользователя (или хотя бы создавать иллюзию реакции) шустрее, чем многократно более мощные персональные компьютеры.

    Работа с данными

    В основе любой современной мобильной платформы лежит одна из операционных систем, которая используется на обычных персональных компьютерах, — Linux, BSD или даже Windows. Разница — в дополнительном уровне абстракции, снимающем с пользователя заботы о частностях.

    Одна из таких частностей — это файлы. Строить многоуровневую иерархию каталогов и раскладывать по ним документы — это задача, которая была по силам инженерам или учёным, работавшим с вычислительными машинами в прошлом. Однако она превышает и потребности, и возможности сотен миллионов неспециалистов, использующих компьютеры теперь. Это подтвердит каждый, кто видел ПК, хотя бы пару месяцев истязавшийся далёким от техники человеком.

    В недрах iOS или Android по-прежнему есть файлы, однако они скрыты от пользователя. Доступ и обмен ими отдан на откуп приложениям. Текстовый редактор найдёт, покажет и откроет текстовые документы, которые редактировались с его помощью, а не отправит пользователя в путешествие по всему диску. Музыкальный плеер продемонстрирует фонотеку и позаботится о том, чтобы музыка не оказалась перемешана с фильмами и книгами, — для них есть свои программы. Немного жаль лишаться иерархии каталогов, но приличный поиск и богатые метаданные её неплохо заменяют.

    Приятный побочный эффект подобного подхода — исчезновение раздражающего понятия «несохранённый файл». Заставлять пользователя вручную сохранять данные — ещё один атавизм, сохранившийся с тех грустных времён, когда диски были маленькими и очень медленными. Сейчас большинства типов документов можно сохранять и восстанавливать за долю секунды — и не просто так, а во всех возможных версиях. Так почему бы не делать это?

    Новое железо

    Аппаратная основа компьютеров тоже меняется, и хотя эти изменения кажутся менее существенными, для порядка их тоже стоит перечислить.

    Главное отличие, из которого вытекает всё остальное, — изменение приоритетов. Если в прошлом главным показателем была производительность, то теперь фокус переместился на энергопотребление.

    В Intel ухитрились проворонить момент, когда это произошло, и до сих пор за это расплачиваются. Инициативу перехватила британская компания ARM, разрабатывающая схемы процессоров, которые могут дорабатывать и использовать другие производители (тут прослеживается занятная аналогия с Google, который эксплуатирует похожую модель при разработке Android). Процессоры ARM с самого начала стоили многократно дешевле, чем процессоры Intel, и при этом потребляли меньше энергии. Для того чтобы соперничать с процессорами Intel на равных, им недоставало производительности.

    Нарастить производительность ARM оказалось гораздо проще, чем понизить энергопотребление x86. Для решения этой задачи в Intel было создано специальное подразделение, которое получило небывало широкие полномочия, но всё не впрок. Его продукт — платформа Medfield — пока не оказал заметного влияния на рынок, а ARM тем временем полностью занял гигантский рынок планшетов и смартфонов и уже покушается на ноутбуки.

    Параллельно происходит медленный, но неотвратимый переход с жёстких дисков на твердотельные накопители. Его несколько тормозит относительно высокая стоимость флэш, но это ненадолго. Флэш дешевеет на глазах, и через пару лет вопрос цены будет окончательно снят. Третий процесс, вписывающийся в тот же ряд, — постепенная гибель физических носителей данных. DVD, вопреки ожиданиям, заменил интернет, а не более ёмкие диски Blu-Ray.

    Всего лишь мобильные устройства?

    Как можно говорить о новом поколении компьютеров, если в примерах фигурируют преимущественно мобильные устройства? Или автор имеет в виду, что компьютеры следующего поколения — это ограниченные планшеты наподобие iPad, лишённые клавиатуры и мыши и непригодные для «серьёзной работы»?

    Разумеется, нет. Ограничения мобильных устройств стали идеальной питательной средой для развития этих тенденций, но одними айпадами дело не ограничится. Наработки, впервые испытанные в iOS и Android, в какой-то форме проникнут и в более традиционные ПК. Собственно говоря, этот процесс уже начался: элементы перечисленных идей появляются в OS X и некоторых вариантах Linux, не говоря уже о Windows 8.

    Нужно осознать, что многие особенности, прослеживающиеся в современных мобильных устройствах, — это не досадное искажение привычного подхода, а нечто совершенно новое. Повернуть вспять и обойтись без них не выйдет. Это, возможно, не самый приятный вывод, но ничего не поделаешь: надо привыкать. Смена поколений редко бывает безболезненной.

    Поколения ЭВМ. Компьютеры 4, 5 и 6 поколения

    Описание слайда:

    Отчет шестого поколения процессоров начался с Pentium Pro, выпущенного в 1995 году. Сейчас к этому поколению относятся Pentium II (1997 г.), Celeron, Xeon (1998 г.) и, наконец, Pentium III (1999 г.). От предыдущего поколения эти процессоры главным образом отличает применение «динамического исполнения» (изменения порядка исполнения инструкций) и архитектура двойной независимой шины. Здесь вторичному кэшу, введенному в процессор (но не во все модели), выделяется отдельная высокоскоростная магистраль. В ходе эволюции поколения к системе команд Pentium Pro, расширенной относительно Pentium с целью сокращения условных переходов, было добавлено расширение MMX — так появился Pentium II. Теперь идею MMX — одновременное исполнение одной инструкции над группой операндов -распространили и на инструкции с плавающей точкой: SSE (Streaming SIMD Extensions) — основной козырь Pentium III. Правда, несколько раньше то же самое (но в меньшем объеме) было сделано фирмой AMD — расширение 3DNow! было реализовано уже в процессорах K6-2 для сокета 7. Отчет шестого поколения процессоров начался с Pentium Pro, выпущенного в 1995 году. Сейчас к этому поколению относятся Pentium II (1997 г.), Celeron, Xeon (1998 г.) и, наконец, Pentium III (1999 г.). От предыдущего поколения эти процессоры главным образом отличает применение «динамического исполнения» (изменения порядка исполнения инструкций) и архитектура двойной независимой шины. Здесь вторичному кэшу, введенному в процессор (но не во все модели), выделяется отдельная высокоскоростная магистраль. В ходе эволюции поколения к системе команд Pentium Pro, расширенной относительно Pentium с целью сокращения условных переходов, было добавлено расширение MMX — так появился Pentium II. Теперь идею MMX — одновременное исполнение одной инструкции над группой операндов -распространили и на инструкции с плавающей точкой: SSE (Streaming SIMD Extensions) — основной козырь Pentium III. Правда, несколько раньше то же самое (но в меньшем объеме) было сделано фирмой AMD — расширение 3DNow! было реализовано уже в процессорах K6-2 для сокета 7.

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о