אנו מסבירים הכל על מחשבים, סוגיהם, מרכיביהם והמאפיינים של כל דור לאורך ההיסטוריה.
מה זה מחשב?
א מַחשֵׁב, מחשב או מחשב הוא מכונה דיגיטלית הניתנת לתכנות, המופעלת אלקטרונית, המסוגלת לעבד כמויות גדולות של נתונים במהירויות גבוהות. אז אתה מקבל מֵידָע שימושי שמציג אופרטור בן אנוש, או משדר למערכות אחרות באמצעות רשת מחשבים מסוגים שונים.
המחשב הוא הכלי המגוון, החזק והמהפכני ביותר בן אדם יצר אצלו הִיסטוֹרִיָה לאחרונה. מייצג את שיא ה מהפכה תעשייתית, מַדָעִי טכנולוגיה שהייתה עדה למאה העשרים לאחר ה מלחמת העולם השנייה.
נוכחותו והפופולריות שלו בזמננו לא רק שינו לעד את דרך עיבוד המידע בעולם, אלא גם את אופן העבודה והתפיסה של העבודה, דרכי התקשורת למרחקים ארוכים, צורות הפנאי ותחומים רבים אחרים בחיי היום-יום.
הם מורכבים בעיקר ממספר רב של מעגלים משולבים, רכיבים תומכים והרחבות אלקטרוניות. עם זאת, מחשבים השתנו באופן קיצוני במהלך המהיר שלהם הִיסטוֹרִיָה, עובר ממתקנים ענקיים ולא נוחים, לתפוס מקום קטן כמו כיס המכנסיים שלנו, במקרה של סמארטפונים.
ניתן לקבץ את המספר העצום של רכיבים במחשב לשתי קטגוריות נפרדות, שהן:
- חוּמרָה. החלק הפיזי והמוחשי של המערכת, כלומר הרכיבים החשמליים והאלקטרוניים שלה, הממלאים תפקידים בסיסיים שונים, כגון ביצוע חישובים או הפעלת המערכת. בדרך כלשהי זה יהיה שווה ערך ל"גוף" המחשב.
- תוֹכנָה. החלק הבלתי מוחשי, הדיגיטלי, המופשט של המערכת, העוסק בפעולות מסוג רעיוני או ייצוגי, לרוב בתוך סביבה וירטואלית מדומה, כלומר בתוך סימולציה שהופכת את האינטראקציה עם המשתמש לידידותית יותר. שם משתמש. זה מקיף כל מיני תוכניות, מתוכניות הבסיס (כגון מערכת הפעלה שמחזיק את המערכת פועלת) ליישומים שהותקנו מאוחר יותר. בעקבות ה מֵטָפוֹרָה, יהיה שווה ערך ל"מוח" של המחשב.
סוגי מחשבים
ישנם סוגים שונים מאוד של מחשבים, המתייחסים לתכונות כמו הגודל, הכוח והשימוש שלו. הם בולטים מהם:
- מחשבי על. המכשירים החזקים ביותר בעולם הם למעשה סטים של מחשבים שונים המשולבים ביחידה אחת, הניתנת להפעלה אקספוננציאלית. מחשב העל הגדול בעולם ממוקם באוניברסיטה הלאומית של סין לטכנולוגיה של הגנה, הוא נקרא Tianhe-2 ויכול לבצע כ-33.48 טריליון פעולות בשנייה.
- מיינפריים. ידועים גם בתור מחשבי מאקרו, הם נוטים להיות גדולים (לפחות בהשוואה למחשבים ניידים) וממוקמים בחדרים מקוררים בקפידה בתוך חדרים גדולים. עֵסֶק אוֹ מוסדות של מדינה, שבה הם מבצעים מיליוני חישובים ופעולות בשנייה, ומזין רשתות מחשבים ומערכות שלמות במידע.
- מחשבים אישיים (מחשבים אישיים). יחידות המיועדות לשימוש של משתמש בודד בכל פעם, ומאפשרות לבצע מגוון רחב של משימות, לרבות התחברות לרשת מחשבים ושליחה וקבלה של נתונים במהירויות גבוהות. יש להם מיקרו - מעבד כוח משתנה והם סוג המחשבים שאנו יכולים לגשת אליהם באופן מסחרי בכל חנות קמעונאית. טֶכנוֹלוֹגִיָה. הם ידועים גם בתור מחשבים שולחניים.
- מחשבים ניידים (מחשבים ניידים, נטבוקים). למרות שהם אכן מחשבים אישיים, אנו מפרטים את סוגי המכשירים הללו בנפרד מכיוון שהם חלקים קלים פיזית, המיועדים לשימוש בחוץ או לנסיעה איתנו בתיק. למרות שיש להם פחות כוח ממחשבים אישיים, הם מפצים על כך בפרקטיות ובניידות.
- טאבלטים וטלפונים סלולריים. הדור האחרון של גאדג'טים טכנולוגיים (גאדג'טים) הם בעצם מחשבים, למרות שהם מיועדים לפונקציות שונות (בדרך כלל יותר פנאי או תקשורת) ואפילו קטן יותר ממחשבים ניידים. טלפונים חכמים הם מחשבים קטנים אך חזקים המוקדשים להם תקשורת וגלישה מרשתתבעוד שטאבלטים הם מסכי מגע קטנים עם פונקציות דומות.
חלקים של מחשב
באופן כללי, מערכת מחשב או מחשב מורכבים ממספר אלמנטים שנאספו לשלושה קבוצות או חלקים:
- יחידת עיבוד מרכזית (מעבד). מעבד הוא ראשי התיבות של יחידת עיבוד מרכזית, וזה השם שניתן ל"מוח" של המחשב, כלומר לגרעין הלוגי-אלקטרוני שלו. שם הפעולות הלוגיות מתרחשות במעבדים או במיקרו-מעבדים של המערכת, ויחידות הזיכרון והאחסון הקבועות מסודרות פיזית. האחרונים נקראים "דיסק קשיח" או "דיסק קשיח", ומשמשים להכיל מידע. בתורו, המעבד מורכב מ:
- זיכרון. זיכרון הוא חלל אלקטרוני שבו המידע שהמערכת דורשת לעבודה מאוחסן באופן זמני, וזו הסיבה שהוא מכונה גם זיכרון עבודה. ישנן שתי צורות של זיכרון:
- זיכרון גישה אקראית (RAM: זיכרון גישה אקראית). מורכב מרצף של תאי אחסון הנכבשים באופן זמני על ידי מידע עבודה. ניתן לכתוב ולשכתב לפי הצורך. כאשר אתה מכבה ומפעיל את המערכת, זיכרון ה-RAM מאופס לחלוטין.
- זיכרון של קריאה בלבד (ROM: זיכרון לקריאה בלבד). חלל שבו המידע החיוני המינימלי למחשב להתחיל את פעולתו כבר רשום במפעל, כגון להכין והתצורה המינימלית המולידה את התהליכים המורכבים ביותר של ה- תוֹכנָה. ניתן לקרוא את הזיכרון הזה מיליוני פעמים, אך לא ניתן לשנות אותו כרצוננו.
- התקנים היקפיים. ציוד היקפי הוא הרכיבים שאינם הליבה של המחשב, כלומר האביזרים או הקבצים המצורפים שלו, אותם ניתן לשנות או להחליף מבלי לשנות את ליבת הפעולות של המערכת. מכשירים אלו מאפשרים לך להזין (קלט) או לחלץ (פלט) מידע מהמערכת, או לבצע את שתי הפעולות בו-זמנית (קלט-פלט). דוגמאות לציוד היקפי הם מסכים, מדפסות, מקלדות, רמקולים וכו'.
אבולוציה של מחשבים
ההיסטוריה של המחשבים היא די עדכנית. עם זאת, מספר רב של מכשירים לא דיגיטליים ואפילו לא אלקטרוניים להתמודדות עם כמויות גדולות של מידע יכולים להיחשב כתקדימים: אבוקסיס, או המכשירים המכניים לחישוב שהיו בשימוש בעבר, הם דוגמה לכך.
בנוסף, יש לשקול כמה הם הבסיסים המושגיים של כל מערכות המחשב, כגון מתמטיקה ומתמטיקה. אלגוריתמים (830 לספירה), או כללי החישוב (1620 לספירה). עם זאת, "המנוע האנליטי" של צ'ארלס באבאג' ומנוע הטבולה של הרמן הולרית' נחשבים למחשבים הראשונים.
עם זאת, הם עדיין לא היו ברי השוואה למערכות שהחלו להופיע במאה ה-20. בראשותו של המתמטיקאי האנגלי אלן טיורינג (1912-1954), במהלך מלחמת העולם השנייה מדענים שונים בעלות הברית שיתפו פעולה בפיתוח מערכות אוטומטיות לפענוח קודי צבא של האויב.
גם הצד שכנגד החל ליישם זאת אִסטרָטֶגִיָה, עם יצירת המחשבון האוטומטי Z1, על ידי המהנדס הגרמני קונרד זוסה (1910-1995), ואחריו יבואו גרסאות Z2, Z3 ו-Z4, שהצלחתן נעלמה מעיניו בשל המלחמה.
המחשב האלקטרומכני הראשון, הרווארד מארק I, נולד ב-1944, פרי חברת IBM האמריקאית, ועד מהרה הופיעו ממשיכיו Colossus Mark I ו-Colossus Mark 2. מאז פותחו ברציפות חמישה דורות של מחשבים, שהשיגו כל אחד מהם. יכולות גדולות מתמיד:
- הדור הראשון. הוא הופיע ב-1951, מורכב ממכונות חישוב מגושמות המצוידות בנורות, צינורות דקים של כספית נוזלית ותופים מגנטיים. המפעילים היו צריכים להיכנס ל תוכניות בקרה באמצעות אוספים של כרטיסי קרטון מחוררים, בהם הוצפן קוד בינארי (נוכחות או היעדר החור) המידע. נקודת המוצא של דור זה היא מסחור מחשב UNIVAC, ששקל כ-30 טון ודרש חדר שלם.
- הדור השני. המהפכה הראשונה בעולם המחשבים הופקה על ידי הצגתו ב-1959 של ה- טרנזיסטורים, שהחליף את שסתומי הוואקום ואפשר חישוב מהיר יותר, גודל פיזי קטן יותר של המערכת ופחות צרכי אוורור וקירור. מכונות אלו נהנו מהמצאת COBOL, הראשונה שפת תכנות של היסטוריה.
- הדור השלישי. נוצר מההמצאה ב-1957 של מעגלים משולבים (בטבליות סיליקון) והכנסתם לעולם של מחשוב בשנת 1964. זה סיפק יכולות לוגיסטיות גדולות יותר והפך את השימוש במחשב לגמיש יותר באמצעות ריבוי תכנות, מה שסיפק צדדיות רבה ל- תַעֲשִׂיָה של מחשבים.
- הדור הרביעי. הודות למזעור המעגלים המשולבים, התרחשה המצאת המעבד והמיקרו-מעבד בשנת 1971 ואיתה מהפכת מחשוב חדשה. השבבים והמיקרו-שבבים התגלו כזולים, חזקים ויעילים, וטכנולוגיית המוליכים למחצה שלהם אפשרה פיתוח של מחשבים קטנים, פרקטיים וחזקים. מחשבים מסחריים כבר הופכים לחלק בלתי נפרד מהחיים ומהעבודה, ומתחילים חיבורי הרשת הפתוחים הראשונים שלהם, שיולידו את האינטרנט ב-1990.
- הדור החמישי. מנקודה זו ואילך, קשה מאוד לזהות כראוי את דורות המחשבים, שכן יש שינויים מהפכניים כל הזמן. אבל המראה של נושאי מידע מהירים (CD, DVD, כונן פלאש), שוב פרוטוקולים של חיבור הדדי, והרבה אחרי סמארטפונים, טאבלטים ועולם שלם של מחשוב מבוסס מגע ו אַלחוּט (אלחוטי), הם אינדיקציות ברורות לכך שהחל משנות ה-2000 דור חדש של מחשבים הציף את השווקים.
מה יהיו תכונות הדור השישי? אנחנו לא יודעים עדיין. יש המצביעים על מחשבים קוונטיים, או על בינה מלאכותית, כדרכים העתידיים האפשריים שלהם, אבל רק הזמן יגיד אם הם צדקו.