Vi forklarer alt om datamaskiner, deres typer, komponenter og egenskapene til hver generasjon gjennom historien.
Hva er en datamaskin?
EN datamaskin, datamaskin eller datamaskin er en programmerbar digital maskin, elektronisk drevet, i stand til å behandle store mengder data i høye hastigheter. Så du får informasjon nyttig som deretter introduserer en operatør menneskelig, eller overfører til andre systemer via datanettverk av ulike slag.
Datamaskinen er det mest allsidige, kraftige og revolusjonerende verktøyet menneske har skapt i sin historie nylig. Representerer toppen av Industrielle revolusjon, vitenskapelig teknologi som var vitne til det tjuende århundre etter andre verdenskrig.
Dens tilstedeværelse og popularisering i vår tid endret ikke bare måten å behandle informasjon på i verden for alltid, men også måten å jobbe på og tenke arbeid på, måter å kommunisere på lang avstand, former for fritid og mange andre områder i hverdagen.
De består hovedsakelig av et stort antall integrerte kretser, støttekomponenter og elektroniske utvidelser. Imidlertid har datamaskiner radikalt endret seg gjennom sin egen rapid historie, går fra å være enorme og ubehagelige fasiliteter, til å okkupere en plass så liten som lommen på buksene våre, når det gjelder smarttelefoner.
Det enorme antallet komponenter i en datamaskin kan grupperes i to separate kategorier, som er:
- Maskinvare. Den fysiske og materielle delen av systemet, det vil si dets elektriske og elektroniske komponenter, som oppfyller ulike grunnleggende funksjoner, som å utføre beregninger eller drive systemet. På en eller annen måte vil det tilsvare "kroppen" til datamaskinen.
- programvare. Den immaterielle, digitale, abstrakte delen av systemet, som omhandler operasjoner av en konseptuell eller representasjonstype, vanligvis innenfor et simulert virtuelt miljø, det vil si innenfor en simulering som gjør interaksjonen med brukeren mer vennlig. Brukernavn. Dette omfatter alle slags programmer, fra basisprogrammene (som f.eks Operativsystem som holder systemet i gang) til de senere installerte programmene. Følger metafor, ville tilsvare "sinnet" til datamaskinen.
Datamaskintyper
Det er svært forskjellige typer datamaskiner, som tar hensyn til funksjoner som størrelse, kraft og nytte. De skiller seg ut fra dem:
- Superdatamaskiner. De kraftigste enhetene i verden er faktisk sett med forskjellige datamaskiner integrert i en enkelt enhet, som kan drives eksponentielt. Den største superdatamaskinen i verden ligger ved China National University of Defense Technology, den heter Tianhe-2 og kan utføre omtrent 33,48 billioner operasjoner per sekund.
- Mainframes. Også kjent som makrodatamaskiner, har de en tendens til å være store (i det minste sammenlignet med bærbare datamaskiner) og plassert i nøye avkjølte rom i store rom. Virksomhet eller institusjoner av et land, hvor de utfører millioner av beregninger og operasjoner per sekund, og mater hele datanettverk og systemer med informasjon.
- Personlige datamaskiner (PCer). Enheter beregnet for bruk av en enkelt bruker om gangen, slik at du kan utføre en rekke oppgaver, inkludert å koble til et datanettverk og sende og motta data i høye hastigheter. De har en mikroprosessor variabel strøm og er den typen datamaskiner som vi har kommersielt tilgang til i enhver butikk. teknologi. De er også kjent som stasjonære datamaskiner.
- Bærbare datamaskiner (bærbare datamaskiner, netbooks). Selv om de faktisk er personlige datamaskiner, lister vi disse typene enheter separat fordi de er fysisk lette deler, designet for bruk utendørs eller for å reise med oss i en koffert. Selv om de har mindre kraft enn PC-er, veier de opp for det i praktisk og mobilitet.
- Nettbrett og mobiltelefoner. Den siste generasjonen av teknologiske dingser (dingser) er i hovedsak datamaskiner, selv om de er bestemt til forskjellige funksjoner (vanligvis mer rekreasjons- eller kommunikasjon) og enda mindre enn bærbare datamaskiner. Smarttelefoner er små, men kraftige datamaskiner dedikert til telekommunikasjon og surfing InternettMens nettbrett er små berøringsskjermer med lignende funksjoner.
Deler av en datamaskin
Stort sett består et datasystem eller en datamaskin av en rekke elementer samlet i tre sett eller deler:
- Sentralenhet (PROSESSOR). prosessor er forkortelsen for Sentralenhet, og det er navnet som er gitt til "hjernen" til datamaskinen, det vil si dens logisk-elektroniske kjerne. Der foregår de logiske operasjonene i systemets prosessorer eller mikroprosessorer, og det faste minnet og lagringsenhetene er fysisk ordnet. Sistnevnte kalles "harddisk" eller "harddisk", og brukes til å inneholde informasjon. I sin tur består CPU-en av:
- Den aritmetisk-logiske enheten (ALU). Dedikert til å utføre logiske operasjoner, matte eller formelle som støtter systemet.
- Kontrollenheten (UC). Ansvarlig for å overvåke systemet og sikre kontinuerlig drift.
- Registrene. Hva er informasjonen som genereres av driften av systemet, og som brukes til prosesser av tilbakemelding av systemet.
- Hukommelse. Minne er et elektronisk rom hvor informasjonen som systemet krever for å fungere, er midlertidig lagret, og derfor er det også kjent som arbeidsminne. Det er to former for hukommelse:
- Tilfeldig tilgangsminne (RAM: Random Access Memory). Består av en sekvens av lagringsceller midlertidig okkupert av arbeidsinformasjon. Den kan skrives og omskrives etter behov. Når du slår av og starter systemet, tilbakestilles RAM fullstendig.
- Minne av kun lesing (ROM: Kun Les minne). En plass der minimumsinformasjonen for datamaskinen for å starte sin virksomhet allerede er registrert på fabrikken, for eksempel sette opp og den minimale konfigurasjonen som gir opphav til de mest komplekse prosessene i programvare. Dette minnet kan leses millioner av ganger, men kan ikke endres etter ønske.
- Eksterne enheter. Periferiutstyr er ikke-kjernekomponentene til en datamaskin, det vil si dens tilbehør eller vedlegg, som kan endres eller erstattes uten å endre kjernen i systemets operasjoner. Disse enhetene lar deg legge inn (input) eller trekke ut (output) informasjon fra systemet, eller utføre begge operasjonene samtidig (input-output). Eksempler på periferiutstyr er skjermer, skrivere, tastaturer, høyttalere osv.
Evolusjon av datamaskiner
Datamaskinens historie er ganske ny. Imidlertid kan mange ikke-digitale og til og med ikke-elektroniske enheter for å håndtere store mengder informasjon betraktes som forutsetninger: abacusen, eller de mekaniske enhetene for å beregne som ble brukt tidligere, er et eksempel på dette.
I tillegg må det vurderes hvor gamle begrepsgrunnlagene til alle datasystemer, som matematikk og matematikk, er algoritmer (830 e.Kr.), eller regnereglene (1620 e.Kr.). Imidlertid regnes den "analytiske motoren" til Charles Babbage og den tabulerende motoren til Hermann Hollerith som de første datamaskinene.
Imidlertid var de ennå ikke sammenlignbare med systemene som begynte å dukke opp på 1900-tallet. Ledet av den engelske matematikeren Alan Turing (1912-1954), under andre verdenskrig samarbeidet forskjellige allierte forskere i utviklingen av automatiske systemer for å dechiffrere fiendtlige militærkoder.
Motparten begynte også å implementere dette strategi, med opprettelsen av den automatiske kalkulatoren Z1, av den tyske ingeniøren Konrad Zuse (1910-1995), som ville bli fulgt av versjonene Z2, Z3 og Z4, hvis suksess gikk ubemerket hen på grunn av krigen.
Den første elektromekaniske datamaskinen, Harvard Mark I, ble født i 1944, frukten av det amerikanske selskapet IBM, og snart dukket det opp etterfølgerne Colossus Mark I og Colossus Mark 2. Siden den gang har fem generasjoner datamaskiner blitt utviklet suksessivt, og oppnådd hver stadig større kapasiteter:
- Den første generasjonen. Dukket opp i 1951 og besto av klumpete regnemaskiner utstyrt med pærer, tynne rør med flytende kvikksølv og magnetiske tromler. Operatører måtte inn i programmer kontroll ved hjelp av samlinger av perforerte pappkort, hvor det ble kryptert inn binær kode (nærvær eller fravær av hullet) informasjonen. Utgangspunktet for denne generasjonen er kommersialiseringen av UNIVAC-datamaskinen, som veide rundt 30 tonn og krevde et komplett rom.
- Den andre generasjonen. Den første revolusjonen i verden av datamaskiner ble produsert ved introduksjonen i 1959 av transistorer, som erstattet vakuumventilene og muliggjorde raskere beregning, en mindre fysisk størrelse på systemet og færre ventilasjons- og kjølebehov. Disse maskinene hadde fordel av oppfinnelsen av COBOL, den første programmeringsspråk av historien.
- Den tredje generasjonen. Oppsto fra oppfinnelsen i 1957 av integrerte kretser (i silisiumtabletter) og deres introduksjon til verden av databehandling i 1964. Dette ga større logistiske muligheter og gjorde bruken av datamaskinen mer fleksibel gjennom multiprogrammering, noe som ga stor allsidighet til industri av datamaskiner.
- Fjerde generasjon. Takket være miniatyriseringen av integrerte kretser fant oppfinnelsen av prosessoren og mikroprosessoren sted i 1971 og med det en ny datarevolusjon. Brikkene og mikrobrikkene viste seg å være billige, kraftige og effektive, og deres halvlederteknologi tillot utviklingen av små, praktiske og kraftige datamaskiner. Kommersielle datamaskiner er allerede i ferd med å bli en uatskillelig del av livet og arbeidet, og deres første åpne nettverksforbindelser begynner, som vil gi opphav til Internett i 1990.
- Den femte generasjonen. Fra dette tidspunktet blir det veldig vanskelig å identifisere generasjonene av datamaskiner, siden det stadig skjer revolusjonerende endringer. Men utseendet til raske informasjonsbærere (CD, DVD, Flash-stasjon), igjen protokoller av sammenkobling, og lenge etter smarttelefoner, nettbrett og en hel verden av berøringsbasert databehandling og Trådløst (trådløs), er klare indikasjoner på at fra og med 2000-tallet oversvømmet en ny generasjon datamaskiner markedene.
Hva vil være egenskapene til sjette generasjon? Vi vet ikke ennå. Det er de som peker på kvantedatamaskiner, eller kunstig intelligens, som deres mulige fremtidige veier, men bare tiden vil vise om de hadde rett.