NSWI /2011 ZS HISTORIE. Vše, co bylo možné vynalézt, již vynalezeno bylo. Charles Duell, americký patentový ústav, Thomas Watson, 1943

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "NSWI120 2010/2011 ZS HISTORIE. Vše, co bylo možné vynalézt, již vynalezeno bylo. Charles Duell, americký patentový ústav, 1899. Thomas Watson, 1943"

Štěpán Bureš
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 Pi Principy i počítačů čů HISTORIE Vše, co bylo možné vynalézt, již vynalezeno bylo. Charles Duell, americký patentový ústav, 1899 Myslím, že na světě je trh pro asi 5 počítačů. Thomas Watson, 1943

2 Doplňková literatura C.Wurster: Computers An Ilustrated History R.Rojas, Rojas U.Hashagen: The First Computers History and Architectures D.Mayer: Pohledy do minulosti elektrotechniky 2

3 Počátky historie počítačů 1971 mikroprocesor integrovaný obvod 1947 tranzistor 1904 elektronka 1822 Difference Engine C. Babbage 1642 Pascalina B. Pascala? abakus 3

4 Počátky historie počítačů computer z latinského computare, počítat (1646 Sir Thomas Browne) KDY TO TEDY VLASTNĚ ZAČALO? Nutné základy: formalizace matematizace mechanizace 4

5 Dnešní chápání počítače univerzální programovatelný stroj 1805 Joseph-Marie Jacquard ( ) Jacques de Vaucanson ( ) 9

6 Praotcové moderních počítačů Blaise Pascal ( ) Gottfried Wilhelm von Leibniz ( ) Charles Babbage ( ) Thomas de Colmar ( ) 10

7 Pascalina 11

8 Charles Babbage : On the Economy of Manufactures and Machinery 1864: Passages from the Life of a Philosopher 1822 Difference Engine hodnoty polynomů 6.st paměť, řídící jednotka, vstup/výstup 1842 Analytical Engine univerzální, řízen programem na děrných štítcích podmíněný skok 12

9 tabulátor vstupní ídt data na štítíh štítcích Herman Hollerith sčítání lidu 1890, výsledky za 6 týdnů: (výsledky z r nebyly ani po 7 letech) 1911 Computer Tabulating Recording Company ( 1924 International Business Machines Corp.) 16

10 počítače 20. století počátek především Holleritovy tabulátory mezi válkami a během II. světové války: Konrad Zuse Alan Turing John von Neumann 17

11 Konrad dzuse studium stavebního inženýrství Z mechanický; binární kód Z reléový, děrná páska považován za první funkční počítač na světě binární, 64 slov po 22 bitech floating-point (14 mantissa, 7 exp., 1 znam.) 2400 relé (1800 paměť, 600 výkonná jedn.) 5-10Hz, */ 3s, + 0.7s, 4kW, 1000kg Plankalkül první jazyk vyšší úrovně 18

slov po 22 bitech floating-point (14 mantissa, 7 exp., 1 znam.

12 Z1 (1936) 20

13 Z3 21

14 Z4 22

15 Alan Mathison Turing základy oboru umělé inteligence 1936 hypotetické zařízení Turingův stroj během II. Světové války v Británii, pokusy o dešifrování Enigmy 1943 COLOSSUS 1950 Turingův test 23

16 Turingůvstroj příklad Úloha: Nastav 1 na výstupu, když jsou na vstupu nalezeny alespoň třiposobě jdoucí jedničky. Jinak nastav na výstupu 0 Čtecí a záznamová hlava Páska 1 Stav 3 Stav Start 0 0 Stav 1 červené šipky reprezentují vstup 0 modré šipky reprezentují vstup 1 černá čísla reprezentují výstup odpovídající 0 příslušnému vstupu 24

Jinak nastav na výstupu 0 Čtecí a záznamová hlava 1 0 1 1 1 0 1 1 0 Páska 1 Stav 3 Stav 2

17 Turingůvtest Práce A.Turinga směřovaly do oblasti vztahu člověka a stroje, položil základy vědy o umělé inteligenci navrhl test popisující možnost testování inteligence stroje připojení testující osoby dálnopisy pokud není možno v přijatelném čase rozlišit zda odpovídá stroj nebo člověk, pak stroj vykazuje znaky inteligence 25

umělé inteligenci navrhl test popisující možnost testování inteligence stroje

18 Harvard dmark I Automatic Sequence-Controlled Calculator Mark 1 Howard Hathaway Aiken ( ) standardní elektromechanické prvky +-*/, logaritmy, trigonometrické funkce 18 x 2.5 m, 5 tun, 530 mil drátu, součástí, 3304 relé. program na děrné pásce bez návratu plně automatický, možné dlouhé výpočty (balistické tabulky) 26

trigonometrické funkce 18 x 2.5 m, 5 tun, 530 mil drátu, 760 000 součástí, 3304 relé.

19 Grace Murray Hopper 27

20 28

21 ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer uveden do provozu na Pensylvánské univerzitě v roce 1946, používal desetimístná dekadická čísla, aritmeticko-logická jednotka obsahovala dvacet sčítaček, speciální násobičku, děličku a obvody pro výpočet druhé odmocniny, programoval se pomocí propojování speciálních programových jednotek, použita "rychlá" registrová paměť elektronek 29

22 ENIAC vs Pentium ENIAC 150MHz rychlost (součtů/s) paměť 200 čísel Bytů L2 cache prvky elektronek přepínačů p kondenzátorů odporů relé tranzistorů velikost 3m výška, plocha 167m 2 29x21 mm hmotnost 30 tun <20g 31

23 EDVAC Electronic Discrete Variable Automatic Computer binární aritmetika vnitřní paměť na rtuťových zpožďovacích linkách řízení programem uloženým v paměti následoval UNIVAC 32

24 John Louis von Neumann americký matematik maďarského původu zakladatel teorie her koncepce programovatelného počítače se stala základem pro realizaci moderních programovatelných strojů 34

25 von Neumannova architektura Operační č paměť Vstupní zařízení ALU Výstupní zařízení Řadič Tok kdat Řídící signály řadiče Stavová hlášení + popis vlastností architektury 35

26 von Neumannova architektura Struktura počítače nezávislá na řešené úloze pro reprezentaci instrukcí i čísel se používají dvojkové signály a dvojková číselná soustava počítač řízen programem uloženým v paměti Paměť buňky stejné velikosti identifikace adresou 36

27 von Neumannova architektura Program posloupnost elementárních příkazů, přechod mezi definovanými stavy stroje při změně dat se program nemění uložen v paměti, nerozlišitelný od dat změna pořadí provádění instrukcí pouze instrukcemi skoku k 37

28 Zdokonalování von Neumannovy koncepce

29 Harvardská architektura Oddělení datových prostorů Různé adresové prostory pro program a data Různá implementace programové / datové paměti Oddělení datových cest Optimalizace práce stroje 40

30 1 byte akumulátoru v počítači Borroughs 205 (cca 1954) 41

31 Desítkový čítač s elektronkami 42

32 Ovládací panel bloku počítače 43

33 Feritová paměť 44

34 Počítače IBM IBM 604 (1948) - elektronkový s registry IBM 701 (1952) - elektronkový s paměťovou elektronkou IBM 650 (1954) - elektronkový s magnetickou bubnovou b pamětí IBM 704 (1956) - feritové paměti IBM 7090 (1960) - první počítač vybavený polovodičovou technologií 45

35 IBM 360 (1964) postaven na integrovaných obvodech zásadní změny výstavby stavebnicová konstrukce jednotná struktura dat a instrukcí jednotný způsob připojování periferií ochrana dat v paměti tato koncepce zůstala dlouho zachována 46

36 IBM z9-109 model S54 (November 2005) 1-54 konfigurovatelných PU SAP; CP, IFL, ICF, zaap (max 54/54/16/27) ESCON, FICON, OSA (max 1024/120/48) CMOS 10K-SOI GB memory 1740kg, příkon 18.3kW, 62.4kBTU, 2.49m 2 Availability, Security 47

37 Vývoj v Čechách První návrh počítače představen v Badatelském ústavu matematickém (1947) Některé části návrhu pokusně realizovány, např. elektronková násobička Založeno oddělení počítacích strojů vústředním ústavu matematickém ČSAV Projekt M1 - Fourierova transformace (1952) 51

38 SAPO (1958) (1) aritmetické jednotky a řadič generátor impulsů magnetická bubnová paměť ovládací panel a I/O 52

39 SAPO (2) reléová technologie, 400 elektronek, k 700 relé binární aritmetika v pohyblivé řádové čárce délka slova 32 bitů magnetická bubnová paměť 1024 slov pětiadresové instrukce rychlost práce 5 op/s trojnásobná redundance ALU 15 střadačů, paralelní operace 53

40 EPOS 1 (1963) Předcházely ověřovací práce na projektech E1a a E1b 8000 elektronek, feritová paměť, op/s vnější a vnitřní sdílení času (HW) stavebnicovost spolehlivost (samoopravné kódy) 54

41 Prof. Antonín Svoboda *14. října 1907 v Praze pracoval na vývoji vojenských zaměřovačů pro řízení protiletecké obrany za války odešel nejdříve do Francie a potom do USA - firma ABAX po roce 1946 koncepční práce na projektech jk SAPO a EPOS (Svobodovy mapy) 1964 odešel opět do USA 18. května

42 Generace počítačů 0. relé, jednotky operací za sekundu (Z, Harvard M1) elektronky, lk k bubnová b paměť 1kB, 0.01MIPS 01MIPS (ENIAC, UNIVAC) tranzistory, t ferritová paměť 10kB, 0.1MIPS (IBM 1401, IBM 7070) SSI, ferritová paměť 1MB, 1MIPS (IBM 360) MSI, paměť MSI 1MB, 1MIPS (IBM 370) LSI, paměť 10MB, 10MIPS (IBM 308X) 56

43 Současné třídy počítačů Vestavěné (embedded) spotřební elektronika; omezené zdroje Osobní nejvíce viditelné Servery podpora infrastruktury, náročnější aplikace Superpočítače orientace na výpočetní výkon Mainframe orientace na dostupnost, spolehlivost, propustnost a další 57

44 Mainframe facts Who uses mainframes? Most Fortune 1000 companies use a mainframe environment 60% of all data available on the Internet is stored on mainframe computers Why mainframes? Large-scale transaction processing Thousands of transactions per second Support thousands of users and application programs Simultaneously accessing resources Terabytes of information in databases Large-bandwidth communications There are way more CICS transactions processed daily than Web pages served 58

Podobné dokumenty

HISTORIE. Principy počítačů I. Literatura. Počátky historie počítačů. Počátky historie počítačů. Dnešní chápání počítače

HISTORIE. Principy počítačů I. Literatura. Počátky historie počítačů. Počátky historie počítačů. Dnešní chápání počítače Principy počítačů I HISTORIE Literatura www.computerhistory.org C.Wurster: Computers An Ilustrated History R.Rojas, U.Hashagen: The First Computers History and Architectures D.Mayer: Pohledy do minulosti