Встроенной программой компьютер

Раздел Манчестер мелкомасштабных экспериментальной машины , первый, хранящий программу компьютера.

Ранние вычислительные машины были закреплены программ. Изменение свою функцию требуется повторное подключение и реструктуризацию машины. ^{[ 18 ]} С предложению, хранящий программу компьютера это изменилось. Хранимая-компьютерная программа включает в себя дизайн в набор инструкций и может хранить в памяти набор инструкций ( программы ), что детализирует вычисления .Теоретической основой для хранящий программу компьютере был заложен Алана Тьюринга в его 1936 бумаге. В 1945 году Тьюринг присоединился к Национальной физической лаборатории и начал работу над разработкой электронной хранится-программы цифрового компьютера. Его 1945 отчет «Предлагаемый электронный калькулятор" был первым спецификация для такого устройства. Джон фон Нейман в Университете Пенсильвании , также распространен его первый проект доклада о EDVAC в 1945 году. ^{[ 7 ]}

Ferranti Марк 1 , с. 1951.

Манчестер Малый Экспериментальная машина, по прозвищу Бэби , был первый в мире компьютер, хранящий программу . Он был построен в Университете Виктории в Манчестере на Фредерика К. Уильямс , Том Килберн и Джефф Tootill, и выполнил свою первую программу 21 июня 1948 года. ^{[ 24 ]} Он был разработан в качестве тестового стенда для Williams трубки первым произвольным доступомцифровой запоминающее устройство. ^{[ 25 ]} Хотя компьютер считался "маленький и примитивный" по меркам своего времени, это был первый рабочая машина, чтобы содержать все элементы, необходимых для современной электронной вычислительной машины. ^{[ 26 ]} Как только SSEM продемонстрировал возможности своей конструкции, проект был инициирован в университете для развития его в более удобный компьютер, Манчестер Mark 1 .

Марк 1, в свою очередь быстро стал прототипом для Ferranti Mark 1 , первый в мире коммерчески доступный компьютер общего назначения. ^{[ 27 ]}Построенный Ferranti , он был доставлен в Университете Манчестера в феврале 1951 года. По крайней мере, семь из этих более поздних машин были поставлены в период с 1953 по 1957 год, один из них Shell лаборатории в Амстердаме . ^{[ 28 ]} В октябре 1947 года, руководители британской кейтеринговой компании J. Лион и компании решили принять активное участие в продвижении коммерческую разработку компьютеров. ЛЕО Якомпьютер начал функционировать в апреле 1951 года ^{[ 29 ]} и побежал первый в мире регулярный рутинный офисный компьютер работу .

Транзистор компьютеры

Биполярный транзистор

Биполярный транзистор был изобретен в 1947 году. С 1955 г. транзисторы заменили вакуумные лампы в компьютерных конструкций, что привело к появлению «второго поколения» компьютеров. По сравнению с вакуумными трубками, транзисторы имеют много преимуществ: они меньше и требуют меньше энергии, чем вакуумные трубки, поэтому выделяют меньше тепла. Транзисторы распределительные кремния были более надежным по сравнению вакуумных трубок и имел длительный, неопределенный, срок службы. Транзисторных компьютеров могут содержать десятки тысяч бинарных логических схем в относительно компактном пространстве.

В Манчестерском университете , команда под руководством Тома Килберн спроектировал и построил машину с помощью недавно разработанных транзисторов вместо клапанов. ^{[ 30 ]} Их первый транзисторная компьютер и первый в мире, был в строй к 1953 , и второй версия была завершена там в апреле 1955 года. Тем не менее, машина действительно использовали клапанов генерировать свои 125 кГц часы сигналов и в схеме, чтобы читать и писать на его магнитной памяти барабана , поэтому он не был первым полностью транзисторный компьютер. Это различие идет в Харуэлл CADET 1955, ^{[ 31 ]} , построенной разделения электроники Research Establishment атомной энергии вХаруэлле . ^{[ 32 ] [ 33 ]}

Интегральная схема

Следующий большой шаг вперед в вычислительной мощности пришел с появлением интегральных схем . Идея интегральной схемы впервые был задуман радиолокационной ученый, работающий на Royal Radar создании в Министерстве обороны , Джеффри WA Dummer . Даммер представил первую публичную описание интегральной схемы на Симпозиуме по достижения в области качества электронных компонентов в Вашингтоне, округ Колумбия 7 мая 1952 года. ^{[ 34 ]}

Первые практические ИС были изобретены Джек Килби в Texas Instruments и Роберт Нойс в Fairchild Semiconductor . ^{[ 35 ]} Килби записал свои первоначальные идеи, касающиеся интегральной схемы в июле 1958, успешно демонстрируя первый рабочий интегрированный пример 12 сентября 1958 года. ^{[ 36 ]} В заявке на патент от 6 февраля 1959 года, Килби описал свое новое устройство как «тела полупроводникового материала ... в котором все компоненты электронной схемы полностью интегрированы ". ^{[ 37 ]} Нойс также придумал его идеи интегральной схемы полгода позже, чем Килби. ^{[ 38 ]} Его чип решены многие практические проблемы, Килби нам не имели. Производится на Fairchild Semiconductor, это было сделано из кремния , тогда как чип Килби была сделана из германия .

Эта новая разработка возвестил взрыв в коммерческого и личного использования компьютеров и привело к изобретению в микропроцессор . В то время как предметом, какие именно устройства был первый микропроцессор спорным, частично из-за отсутствия согласия по точному определению термина "микропроцессора", это в значительной степени оспаривается, что первый однокристальный микропроцессор был Intel 4004, ^{[ 39 ]} разработан и реализуется Тед Хофф , Федерико Faggin , и Стэнли Mazor на Intel . ^{[ 40 ]}

Программы

Определяющей чертой современных компьютеров, которые отличает их от всех других машин в том, что они могут быть запрограммированы . То есть, что некоторый тип инструкций (программа ) может быть задана к компьютеру, и он будет обрабатывать их. Современные компьютеры на базе архитектуры фон Неймана часто имеют машинный код в видеимперативного языка программирования .

С практической точки зрения, компьютерная программа может быть несколько инструкций или распространяется на многие миллионы инструкций, как это делают программы длятекстовых процессоров и веб-браузеров , например. Типичный современный компьютер может выполнять миллиарды операций в секунду ( GigaFLOPS ) и редко ошибается в течение многих лет эксплуатации. Большие компьютерные программы, состоящие из нескольких миллионов операций может занять команды программистов лет писать, и в связи со сложностью задачи почти наверняка содержат ошибки.