ČETVRTA GENERACIJA RAČUNALA: POVIJEST, KARAKTERISTIKE, HARDVER, SOFTVER - TEHNOLOGIJA - 2024

Četvrta generacija računala odnosi se na vrstu računala koji su korišteni tijekom faze koja je započela u 1972. Ova faza se temelji na informacijskoj tehnologiji mikroprocesora.

Ova generacija računala je ta koja djeluje i danas. Može se reći da su računala koja se mogu uočiti oko računala četvrte generacije.

IBM PC 5150 Izvor: CC BY-SA 3.0, Prvi razvoj računalne tehnologije temeljio se na revolucionarnom tehnološkom napretku, gdje su pokretačka snaga bili izumi i nove tehnologije. Na ovu se generaciju vjerojatno bolje gleda kao na evolucijsku nego na revolucionarnu.

Dakle, četvrta generacija računala bila je veliko proširenje ili poboljšanje treće generacije računala.

Rođenje mikroprocesora dogodilo se istodobno s rođenjem mikroračunala. Ova je generacija također usklađena s Mooreovim zakonom koji je predvidio eksponencijalni rast tranzistora u mikročipovima početkom 1965. godine.

Važnost

Mikroprocesori su prvo koristili veliku integracijsku tehnologiju, a kasnije vrlo veliku tehnologiju integracije kako bi na kraju ugradili milijune tranzistora na jednom čipu.

Mikroprocesorska tehnologija danas se nalazi u svim modernim računalima. Čips kao takav može se proizvesti jeftino i u velikim količinama.

Ova generacija računala razvila se vrlo brzo jer su bila tako svestrana i jednostavna za korištenje. Uloga računala bila je vrlo korisna, posebno u području industrije i informacijske tehnologije.

Novi mikroprocesor bio je jednako moćan kao i ENIAC računalo iz 1946. Ono što je punilo cijelu sobu u prvoj generaciji sada je moglo stati na vaš dlan.

Stolna računala postala su uobičajena. Osobna računala viđena u uredima i domovima su računala četvrte generacije.

Podrijetlo i povijest četvrte generacije

Izum mikroprocesorskog čipa ugrađen je u računala četvrte generacije. To je dovelo do razvoja mikroračunala ili osobnih računala.

Prvi mikroprocesor, nazvan Intel 4004, razvila je američka tvrtka Intel 1971. godine.

Tehnologija vrlo velike skale (VLSI) omogućila je rutinsku proizvodnju kompletnog CPU-a ili glavne memorije s jednim integriranim krugom, masa proizvedena po vrlo niskoj cijeni.

To je rezultiralo novim razredima strojeva, poput osobnih računala i visoko-performansi paralelnih procesora koji sadrže tisuće CPU-a.

Osobna računala

1981. IBM je odabrao Intel kao proizvođača mikroprocesora za svoj novi stroj, IBM-PC. Ovaj mikroprocesor bio je Intel 8086.

Ovo je računalo moglo izvršiti 240.000 iznosa u sekundi. Iako je bio puno sporiji od računala u obitelji IBM 360, današnjih dolara iznosio je samo 4.000 dolara. Taj omjer cijene i performanse uzrokovao je bum na tržištu mikroračunala.

1996. Intelov je Pentium Pro PC mogao pokrenuti 400 000 000 svota u sekundi. To je otprilike 210.000 puta brže od ENIAC-a.

Grafičko korisničko sučelje

To je u osnovi sučelje gdje prosječni korisnik interaktivno komunicira s računalom koristeći vizualne ikone, umjesto da mora narediti naredbe u programskom jeziku.

To je znatno olakšalo korištenje računala i zato je više ljudi moglo koristiti tehnologiju.

Softver koji je pokrenut na tim računalima također je bio dostupan za malo ili čak besplatno.

Karakteristike računala četvrte generacije

- Povećana upotreba računala u odnosu na prethodnu generaciju.

- Došlo je do dramatičnog povećanja brzine procesora.

- Tipkovnica i videonadzor postali su standardni uređaji. Miš je počeo igrati važnu ulogu.

- Veličina, trošak, potreba za energijom i proizvodnja topline su smanjeni u odnosu na prethodnu generaciju.

minijaturizacija

Minijaturistička elektronička komponenta, zvana integracija velikih razmjera (LSI), razvijena je za pakiranje sve više i više krugova na jedan čip.

Kasnije je uvedena vrlo velika skala integracija (VLSI), koristeći mikroprocesorsku tehnologiju.

multitask

Za razliku od računala prethodne generacije, ova mogu obrađivati ​​više zadataka, pružajući veliku svestranost.

Računala reproduciraju videozapise, prikazuju slike, puštaju glazbu, mogu se koristiti za surfanje Internetom, itd.

Ova svestranost znači da imaju veću moć obrade. Ova dodatna snaga stvorena je implementacijom mikroprocesora.

Mikroprocesori imaju tu snagu jer su smanjili veličinu tranzistora i povećali broj procesora uključenih u krug.

skladištenje

Poluvodiči poput RAM-a, ROM-a i keš memorije korišteni su kao primarna memorija. Pojačala se glavna memorija u obliku EPROM-a i SRAM-a.

Magnetni diskovi, poput tvrdih disketa, disketa, optičkih diskova (CD, DVD) i flash memorije, korišteni su kao sekundarna memorija.

Umrežavanje

Pojavio se koncept računalne mreže. Kako su računala postajala sve moćnija, bili su u mogućnosti povezati se zajedno u mreže, što je na kraju dovelo do razvoja Interneta.

Razvijen je napredan i jednostavan za korištenje softver za web stranice. Osim toga, razvijeni su e-pošta i mobilna komunikacija.

Hardver

Četvrta generacija donijela je važan napredak na makroračunalima druge generacije, kao i na miniračunalima treće generacije, dodajući novu kategoriju strojeva, a to je bilo mikroračunalo ili osobno računalo.

S druge strane, poluvodičke memorije zamijenile su magnetske memorije jezgre. Također su razvijeni miš i prijenosni uređaji.

Korištenjem mikroprocesora u računalima, njihov rad postao je mnogo brži, kao i učinkovit.

Mikroprocesor je čip koji se koristi u računalu za obavljanje svih aritmetičkih ili logičkih funkcija koje izvršava bilo koji program.

Integracija

Ova generacija je naučila o procesima za stvaranje integriranih krugova koji su sadržavali tisuće tranzistora na jednom čipu.

U velikoj skali (LSI) može se postaviti 1000 uređaja po čipu, a u vrlo širokoj integraciji (VLSI) 100.000 uređaja može se smjestiti po čipu.

Pomoću mikroprocesora bilo je moguće centralnu procesnu jedinicu (CPU) računala staviti na jedan čip. Za jednostavne sustave, cijelo računalo može stati na jedan čip: procesor, glavna memorija i ulazna / izlazna kontrolera.

Procesni čipovi koriste se za CPU, a memorijski čipovi se koriste za RAM. Međutim, bilo je moguće dizajnirati procesore s ugrađenom memorijom ili predmemorijom na jednom čipu.

Paralelna obrada

Povećana je upotreba paralelnih procesora. Ovi strojevi kombiniraju nekoliko procesora za paralelno obavljanje izračuna, izvršavajući više od jedne upute istodobno.

Koriste se za znanstvene proračune i za baze podataka i poslužitelje datoteka.

softver

Ta su računala imala brži programski jezik zbog čega je aplikacijski softver za mikroračunala bio popularan.

Računala su korištena za obradu teksta, obradu proračunskih tablica i isporuku grafike.

Operativni sustavi

1974. Intel je osmislio 8-bitni mikroprocesor zvan 8808. Gary Kildall napisao je operativni sustav za ovaj procesor, poznat kao Control Program za mikroračunala (CP / M).

S druge strane, IBM je surađivao s Billom Gatesom, koji je kupio operativni sustav Computer Product, kako bi ga distribuirao s novim IBM računarom.

Obojica su bili operativni sustavi temeljeni na naredbenim linijama, gdje je korisnik mogao komunicirati s računalom putem tipkovnice.

Grafičko korisničko sučelje

Steve Jobs pokrenuo je Apple Macintosh računalo 1984. godine, s boljim grafičkim korisničkim sučeljem, koristeći ideju sučelja Xerox Alto.

Nakon Appleovog uspjeha, Microsoft je integrirao verziju školjke Windowsa u verziju DOS-a iz 1985. godine.

Windows se tako koristio 10 godina, sve dok ga nije izumio Windows 95. Ovo je bio cjelovit operativni sustav, sa svim uslužnim programima.

Jezici četvrte generacije

Za razliku od jezika treće generacije, jezici četvrte generacije nisu proceduralni, ali koriste deklarativni stil.

Deklarativni stil pruža matematičku specifikaciju onoga što bi trebalo izračunati, ostavljajući prevoditelju mnogo detalja o tome kako treba izračunati.

Stoga se veliki program izrađen s jezikom treće generacije može zamijeniti jednom deklaracijom sa jezikom četvrte generacije.

Izumi i njihovi autori

Izumom LSI tehnologije i VLSI tehnologije doveli su do četvrte generacije računala. Pored toga, ova generacija uključuje sljedeće razvoje:

- Grafičko korisničko sučelje.

- Novi operativni sustavi.

- Različiti ulazni / izlazni i sekundarni uređaji za pohranu.

- Lokalne mreže.

Mikroprocesor

Razvio ga je 1971. godine Ted Hoff, zajedno s F. Fagginom i S. Mazorom. Razvili su mikroprocesor Intel 4004 za Intel Corporation.

Ovaj mikroprocesor sadržavao je 2.300 tranzistora. Označio je početak generacije računala koja se proteže do današnjih dana.

Altair 8800

Altair 8800, 1975.

Bilo je to jedno od prvih mikroračunala. Stvorila ga je 1975. tvrtka Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

Ed Roberts dizajnirao ga je koristeći procesorski čip Intel 8080, koji je bio prvi 16-bitni mikroprocesor. Bio je to početni utjecaj osobnog računanja u svijetu.

Manzana

1976. Steve Wozniak razvio je prvo Apple-ovo računalo (Apple I). Bilo je to malo osobno računalo.

Steve Jobs pomogao mu je u prodaji ovog računala i kasnije mu pomogao da napravi Apple II. Wozniak i Jobs su suosnivači Applea.

IBM PC

Međunarodni poslovni stroj (IBM) je 1981. predstavio ovo prvo kućno računalo s pokretanjem 4004 procesora.

Microsoft

Paul Allen i Bill Gates, osnivači Microsofta, započeli su pisati BASIC jezik za ALTAIR 8800.

Potom je DOS operativni sustav donio veliki uspjeh kompaniji. 1985. izdali su Windows 1.0, 16-bitno grafičko operativno okruženje.

1986. pokrenuli su program za obradu teksta, baze podataka i proračunskih tablica pod nazivom Microsoft Works.

Izdvojena računala

Uključeni su miniračunala iz 1970-ih, poput PDP-11/03 i PDP-11/34, osobna računala s kraja 1970-ih i početka 1980-ih, te makroračunala koja koriste mikroprocesore, poput IBM-ove z-serije.

Xerox Alto

1973. lansirano je PARC-ovo Xerox Alto računalo. Bilo je to pravo osobno računalo s Ethernet priključkom, mišem, ali i grafičkim korisničkim sučeljem s bitmapima, prvim takve vrste. Pokretao se na 16-bitnom čipu kompanije Texas Instruments.

Apple mikroračunala

Wozniak i Jobs razvili su Apple II, koji je bio jedan od prvih masovno proizvedenih vrlo uspješnih kućnih mikroračunala.

Bila je prva u seriji Apple II. Ukupno je prodano pet milijuna. Radio je s ROM-om i Integer BASIC. Wozniak je 1978. razvio Disk II, disketni pogon za pohranu.

Računalo Apple II privuklo je tvrtke da više koriste računala jer može pokrenuti softver poput VisiCalc proračunske tablice.

Apple je Macintosh predstavio 1984. godine na temelju mikroprocesora Motorola 68000. U početku to nije bilo komercijalno uspješno, ali na kraju je to i bilo.

Mnogi drugi modeli Apple-ovih računala proizvedeni su tijekom računarstva četvrte generacije. Neki su bili uspješni, dok drugi nisu.

IBM PC

1981. IBM je izdao osobno računalo. Postalo je najprodavanije računalo i danas se prodaje. Bilo je to računalo sa sustavom Windows.

Arhitektura IBM PC-a postala je de facto standard na tržištu, što su drugi proizvođači računala htjeli oponašati.

Prednosti i nedostatci

Prednost

Najznačajniji napredak u razvoju računala dogodio se pri prelasku s treće na četvrtu generaciju.

Najveća je korist što većina stanovništva može imati barem jedno računalo kod kuće zahvaljujući njihovoj pristupačnosti i odgovarajućoj veličini.

- Oni su visoko pouzdana računala, male veličine i moćnija. Oni zahtijevaju mnogo manje održavanja nego prethodne generacije.

- Imaju snagu brze obrade uz manju potrošnju energije. Uz to, najjeftiniji su među svim generacijama.

- Imaju unutarnji ventilator za ispuštanje topline i na taj način mogu održavati odgovarajuću temperaturu. Klimatizacija im više nije potrebna da bi normalno funkcionirale.

- Oni pružaju okruženje za jednostavno korištenje tijekom rada s njima, zbog razvoja grafičkog korisničkog sučelja i interaktivnih uređaja za unos i izlaz.

- Oni su računala opće namjene. Mogu se koristiti za gotovo sve. Njegova je proizvodnja potpuno komercijalna.

- Mogu se koristiti sve vrste jezika visoke razine.

Nedostaci

Za proizvodnju mikroprocesora potrebna je najnovija tehnologija. To je ograničilo dizajn i proizvodnju na vrlo malo tvrtki (Intel, AMD itd.), Što sve ovisi o njima.

Dizajn i izrada mikroprocesora vrlo je složena. Za proizvodnju su potrebni skupa postava i visoko kvalificirano osoblje.

S druge strane, umreženi sustav ima osjetljivost na napad velikih razmjera, što također ostavlja mogućnost napada virusa u cijelom sustavu, čineći sve ranjivima.

Reference

1. Benjamin Musungu (2018). Generacije računala od 1940. do danas. Kenyaplex. Preuzeto sa: kenyaplex.com.
2. Enciklopedija (2019. Generacije, računala. Preuzeto sa: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Povijest razvoja računala i generacije računala. Preuzeto sa: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generacije računala. Uključite pomoć. Preuzeto sa: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generacija računala i njihove značajke. Preuzeto sa: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Pet generacija računala. Preuzeto sa: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019.). Povijest računala: Klasifikacija generacija računala. Budućnost Turbo. Preuzeto sa: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generacija računala. Stella Maris College. Preuzeto sa: stellamariscollege.org.
9. Weebly (2019.). Povijest računala. Preuzeto sa: weebly.com.