TREDJE GENERATION AF COMPUTERE: HISTORIE, EGENSKABER, HARDWARE, SOFTWARE - TEKNOLOGI - 2025

Den tredje generation af computere henviser til computerteknologi, der var baseret på integrerede kredsløb, som blev brugt i perioden mellem 1963 og 1974. Integrerede kredsløb kombinerede forskellige elektroniske komponenter, såsom transistorer og kondensatorer, blandt andre.

Der blev produceret meget små transistorer, hvor de kunne arrangeres i en enkelt halvleder, hvilket gjorde, at computersystemernes generelle ydelse forbedres dramatisk.

IBM 360 Kilde: flickr.com af Don DeBold. Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0)

Disse kredsløb overtrådte bedre end vakuumrør og transistorer, både med hensyn til omkostninger og ydelse. Omkostningerne ved integrerede kredsløb var meget lave. Derfor var det vigtigste træk ved tredje generation af computere, at integrerede kredsløb begyndte at blive brugt som computerenheder, som fortsat blev brugt indtil den aktuelle generation.

Den tredje generation var dybest set vendepunktet i computernes liv. Stansede kort og printere blev udvekslet til tastaturer og skærme, der var forbundet til et operativsystem.

På dette tidspunkt blev computere mere tilgængelige for massepublikum på grund af deres mindre størrelse og mere passende omkostninger.

Moore's Law

Implementeringen af ​​disse computere var også på linje med Moore's Law, der blev afsløret i 1965.

Denne lov hedder, at fordi størrelsen på transistoren svækkede så hurtigt, ville antallet af transistorer, der ville passe på de nye mikrochips, fordoble sig hvert andet år i de næste ti år. Efter ti år, i 1975, blev denne eksponentielle vækst justeret til hvert femte år.

I løbet af tredje generation blev processoren bygget ved hjælp af mange integrerede kredsløb. I den fjerde generation var det, at en komplet processor kunne placeres på en enkelt siliciumchip, hvis størrelse var mindre end et frimærke.

I dag bruger næsten alle elektroniske enheder en form for integreret kredsløb placeret på kredsløbskort.

Tredje generations oprindelse og historie

Transistorerne havde været en enorm forbedring i forhold til vakuumrør, men de genererede stadig en masse varme og forårsagede skader på dele af computeren. Denne situation blev løst med ankomsten af ​​kvarts.

Transistorerne blev reduceret i størrelse for at blive anbragt på siliciumhalvledere, også populært kaldet chips. På denne måde blev transistorerne erstattet af det integrerede kredsløb eller chip. Forskere formåede at sætte mange komponenter på en enkelt chip.

Som et resultat blev computeren mindre og mindre, da flere komponenter blev komprimeret på en enkelt chip. De var også i stand til at øge hastigheden og effektiviteten af ​​tredje generation af computere.

Integreret kredsløb

I den tredje generation blev integreret kredsløb eller mikroelektronik teknologi det største flagskib.

Jack Kilby fra Texas Instruments og Robert Noyce fra Fairchild Semiconductor var de første til at udvikle ideen om det integrerede kredsløb i 1959.

Det integrerede kredsløb er en unik enhed, der internt indeholder et stort antal transistorer, registre og kondensatorer, der er konstrueret af et enkelt tyndt stykke silicium.

Det første integrerede kredsløb indeholdt kun seks transistorer. Det bliver vanskeligt at sammenligne med de integrerede kredsløb, der bruges i dag, og som indeholder op til hundreder af millioner af transistorer. En ekstraordinær udvikling i mindre end et halvt århundrede.

Derfor kan det ikke bestrides, at størrelsen på computeren blev mindre og mindre. Computere i denne generation var små, billige, store hukommelse, og behandlingshastigheden var meget høj.

Egenskaber ved den tredje generation af computere

Disse computere var yderst pålidelige, hurtige og nøjagtige med en lavere pris, selvom de stadig var relativt dyre. Ikke kun blev dens størrelse reduceret, men også energibehovet og varmeproduktionen.

Brugere kunne interagere med computeren gennem tastaturer og skærmmonitorer til både dataindgang og output samt interaktion med et operativsystem og opnå en hardware- og softwareintegration.

Evnen til at kommunikere med andre computere opnås, hvilket fremmer datakommunikation.

Computere blev brugt i folketællingsberegninger såvel som i militære, bankmæssige og industrielle applikationer.

Teknologi brugt

Transistorerne blev erstattet af det integrerede kredsløb i deres elektroniske kredsløb. Det integrerede kredsløb var en enkelt komponent, der indeholdt et stort antal transistorer.

Behandlingshastighed

På grund af brugen af ​​integrerede kredsløb blev computerens ydelse hurtigere og også mere nøjagtig.

Dets hastighed var næsten 10.000 gange større end den første generation af computere.

Opbevaring

Hukommelseskapaciteten var større, og hundreder af tusinder af tegn kunne gemmes, tidligere kun titusinder. Halvlederhukommelse, såsom RAM og ROM, blev brugt som primær hukommelse.

Eksterne diske blev brugt som lagringsmedier, hvis adgang til data var tilfældig med en stor lagerkapacitet på millioner af tegn.

Forbedret software

- Programmeringssprog på højt niveau blev fortsat udviklet. Sprog på højt niveau som FORTAN, BASIC og andre bruges til at udvikle programmer.

- Evne til at udføre multiprocessering og multitasking. Evnen til at udføre flere operationer samtidig blev udviklet gennem installationen af ​​multiprogrammering.

Hardware

Denne generation indledte konceptet "familie af computere", som udfordrede producenterne til at oprette computerkomponenter, der var kompatible med andre systemer.

Interaktionen med computere blev markant forbedret. Videoterminaler til dataoutput blev introduceret, hvilket således erstattede printere.

Tastaturer blev brugt til indtastning af data i stedet for at skulle udskrive stansede kort. Nye operativsystemer blev introduceret til automatisk behandling ligesom multiple programmering.

Med hensyn til opbevaring begyndte magnetiske diske til hjælpeklemmer at udskifte magnetbånd.

Integreret kredsløb

I denne generation af computere blev integrerede kredsløb brugt som den vigtigste elektroniske komponent. Udviklingen af ​​integrerede kredsløb gav anledning til et nyt felt inden for mikroelektronik.

Med det integrerede kredsløb blev det søgt at løse de komplekse procedurer, der blev brugt til at designe transistoren. At skulle manuelt tilslutte kondensatorer og dioder til transistorer var tidskrævende og ikke helt pålidelig.

Ud over at reducere omkostningerne, øgede sætning af flere transistorer på en enkelt chip i høj grad hastigheden og ydeevnen på enhver computer.

Komponenterne i det integrerede kredsløb kan være hybrid eller monolitisk. Det hybridintegrerede kredsløb er, når transistoren og dioden placeres separat, mens den monolitiske er, når transistoren og dioden er placeret sammen på en enkelt chip.

software

Operativ system

Computere begyndte at bruge operativsystem-software til at styre computerhardware og ressourcer. Dette gjorde det muligt for systemer at køre forskellige applikationer på samme tid. Derudover blev fjernbehandlingsoperativsystemer brugt.

IBM oprettede operativsystemet OS / 360. Væksten af ​​software blev meget forbedret på grund af, at den var adskilt, idet softwaren blev solgt separat fra hardware.

Sprog på højt niveau

Selvom samlesprog havde vist sig at være meget nyttige ved programmering, fortsatte man med at undersøge bedre sprog, der var tættere på traditionel engelsk.

Dette gjorde den almindelige bruger ganske fortrolig med computeren, da den var den vigtigste årsag til den enorme vækst i computerindustrien. Disse sprog blev kaldt sprog på højt niveau.

Tredje generations sprog havde proceduremæssig karakter. Derfor er de også kendt som proceduremæssigt orienterede sprog. Procedurer kræver, at du ved, hvordan et problem løses.

Hvert sprog på højt niveau blev udviklet for at imødekomme nogle grundlæggende krav til en bestemt type problem.

De forskellige sprog på højt niveau, som en bruger kunne bruge, var FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, PL-1 og mange andre.

Kildeprogram

Program skrevet på et højt niveau sprog kaldes et kildeprogram. Dette er det element, som programmereren indtaster i computeren for at opnå resultater.

Kildeprogrammet skal konverteres til et objektprogram, som er sproget for nuller og dem, som computeren kan forstå. Dette gøres af et mellemprogram, der kaldes en compiler. Kompilatoren afhænger af både det sprog og den anvendte maskine.

Opfindelser og deres forfattere

Integreret kredsløb

Det er et kredsløb, der består af et stort antal elektroniske komponenter placeret på en enkelt siliciumchip gennem en fotolitografisk proces.

Det blev først designet i 1959 af Jack Kilby hos Texas Instrument og Robert Noyce hos Fairchild Corporation, uafhængigt. Det var en vigtig opfindelse inden for datalogi.

Kilby byggede sit integrerede kredsløb på germanium, mens Noyce byggede det på en siliciumchip. Det første integrerede kredsløb blev brugt i 1961.

IBM 360

IBM opfandt denne computer i 1964. Den blev brugt til kommercielle og videnskabelige formål. IBM brugte cirka 5 milliarder dollars på at udvikle System 360.

Det var ikke blot en ny computer, men en ny tilgang til computerdesign. Introduceret den samme arkitektur for en familie af enheder.

Med andre ord, et program designet til at køre på en maskine i denne familie kunne også køre på alle de andre.

UNIX

Dette operativsystem blev opfundet i 1969 af Kenneth Thompson og Dennis Ritchie. UNIX var et af de første operativsystemer til computere, skrevet på et sprog kaldet C. I sidste ende var der mange forskellige versioner af UNIX.

UNIX er blevet det førende operativsystem til arbejdsstationer, men det har haft lav popularitet på pc-markedet.

Pascal

Dette sprog er opkaldt efter Blaise Pascal, en fransk matematiker fra det 17. århundrede, der byggede en af ​​de første mekaniske tilføjelsesmaskiner. Det blev først udviklet som et undervisningsværktøj.

Niklaus Wirth udviklede dette programmeringssprog i slutningen af ​​1960'erne. Pascal er et meget struktureret sprog.

Fremhævede computere

IBM 360

Den tredje generation begyndte med introduktionen af ​​IBM 360-familien af ​​computere.Dette var uden tvivl den vigtigste maskine, der blev bygget i denne periode.

De store modeller havde op til 8 MB hovedhukommelse. Den mindste kapacitetsmodel var model 20 med kun 4Kbyte hukommelse.

IBM leverede fjorten modeller af denne serie af computere, inklusive engangsmodeller til NASA.

Et medlem af denne familie, Model 50, kunne udføre 500.000 summer pr. Sekund. Denne computer var cirka 263 gange hurtigere end ENIAC.

Dette var en ret succesrig computer på markedet, da det gjorde det muligt for dig at vælge mellem forskellige typer indstillinger. Imidlertid brugte alle computere i IBM 360-serien det samme sæt instruktioner.

Honeywell 6000

De forskellige typer modeller i denne serie inkluderede en forbedret instruktionssæt-funktion, der tilføjede decimaleregning til operationerne.

CPU'en på disse computere arbejdede med 32-bit ord. Hukommelsesmodulet indeholdt 128 k ord. Et system kan understøtte et eller to hukommelsesmoduler til højst 256k ord. De brugte forskellige operativsystemer, såsom GCOS, Multics og CP-6.

PDP-8

Det blev udviklet i 1965 af DEC. Det var en kommercielt vellykket minicomputer. På det tidspunkt var disse computere de bedst sælgende computere i historien. De var tilgængelige i stationære modeller og i chassismonteringer.

Det havde et mindre sæt instruktioner. Den brugte 12 bit til ordets størrelse.

De havde adskillige egenskaber, såsom lave omkostninger, enkelhed og udvidelsesmuligheder. Designet af disse computere gjorde programmeringen let for programmerere.

Fordele og ulemper

Fordel

- Den største fordel ved integrerede kredsløb var ikke kun deres lille størrelse, men deres ydelse og pålidelighed, overlegen tidligere kredsløb. Strømforbruget var meget lavere.

- Denne generation af computere havde en højere computerhastighed. Takket være deres hurtige beregning var de meget produktive. De kunne beregne data i nanosekunder

- Computere var mindre i størrelse sammenlignet med tidligere generationer. Derfor var de lette at transportere fra et sted til et andet på grund af deres mindre størrelse. De kunne installeres meget let og krævede mindre plads til deres installation.

- De producerede mindre varme sammenlignet med de foregående to generationer af computere. En intern blæser blev startet til at blive brugt til varmeudladning for at undgå skader.

- De var meget mere pålidelige og krævede derfor et mindre hyppigt vedligeholdelsesprogram. Derfor var vedligeholdelsesomkostningerne lave.

- Billigere. Den kommercielle produktion steg betydeligt.

- De havde en stor lagerkapacitet.

- Dets brug var til generelle formål.

- Musen og tastaturet begyndte at blive brugt til at indtaste kommandoer og data.

- Kan bruges med sprog på højt niveau.

Ulemper

- Det var påkrævet, at der stadig var aircondition.

- Teknologien, der kræves for at fremstille de integrerede kredsløbschips var meget sofistikeret.

- Integrerede kredsløbschips var ikke nemme at vedligeholde.

Referencer

1. Benjamin Musungu (2018). Generationer af computere siden 1940 til nutiden. Kenyaplex. Taget fra: kenyaplex.com.
2. Encyclopedia (2019. Generationer, computere. Fra: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Historie om computerudvikling og generering af computer. Taget fra: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generationer af computere. Inkluder hjælp. Taget fra: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generering af computer og deres funktioner. Taget fra: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Fem generationer af computere. Taget fra: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Computerhistorie: Klassificering af generationer af computere. Turbo Future. Taget fra: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generering af computer. Stella Maris College. Taget fra: stellamariscollege.org.
9. Vejledning og eksempel (2019). Tredje generation af computere. Taget fra: tutorialandexample.com.