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

Druga generacija računala odnosi se na evolucijskoj fazi tehnologije koja je korištena u razdoblju između 1956. i 1963. U ovoj fazi, tranzistori zamijenio vakuum cijevi, ova zamjena obilježava početak ove generacije računala.

Ova generacija počela je kucati na vrata kako su sredinom pedesetih godina prošlog stoljeća intenzivirali napredni razvoj i komercijalni interes za računalnom tehnologijom. Na taj način uvedena je druga generacija računalne tehnologije koja se nije temeljila na vakuumskim cijevima, već na tranzistorima.

Računalo UNIVAC 1232 Izvor: Daderot putem Wikimedia Commonsa

Godine 1956., umjesto vakuumskih cijevi, računala su počela koristiti tranzistore kao komponente za elektroničku obradu, pokrećući na taj način računala druge generacije.

Tranzistor je bio mnogo manje veličine od vakuumske cijevi. Kako se smanjila veličina elektroničkih komponenata, prelazeći od vakuumske cijevi do tranzistora, veličina računala se također smanjivala i postala je mnogo manja od one na prethodnim računalima.

Proboj za posao

Vakumska cijev bila je daleko inferiornija od tranzistora. Zahvaljujući ovoj zamjeni, računala su bila pouzdanija, manja i brža od svojih prethodnika. Ne samo da se smanjila veličina računala, već i stopa potrošnje električne energije. S druge strane, povećala je učinkovitost i pouzdanost.

Osim korištenja tranzistora, što ih je činilo manjim, ova generacija računala imala je i vanjske komponente, poput pisača i disketa. Pored toga, imali su i druge elemente poput operativnih sustava i programa.

Tako su se računala nove generacije počela pojavljivati ​​u novom području poslovanja u ranim šezdesetim godinama prošlog stoljeća. Ta su se računala mogla koristiti za ispis računa za kupnju, izvršenje dizajna proizvoda, izračunavanje plaća i tako dalje.

Stoga nije iznenađujuće da su gotovo sve velike komercijalne tvrtke 1965. godine koristile računala za obradu svojih financijskih podataka.

Podrijetlo i povijest druge generacije

Dolazak tranzistora

Tranzistor je izumljen 1947. Obavio je isti osnovni posao kao vakuumska cijev, funkcionirajući kao elektronički prekidač koji se može uključiti ili isključiti.

Međutim, u usporedbi s vakuumskim cijevima, tranzistori su imali brojne prednosti: bili su manji, imali veću radnu brzinu i trebali manje energije, tako da su emitirali manje topline. Nisu imali niti i nisu zahtijevali pretjerano hlađenje.

U početku su germanijski tranzistori bili jedini dostupni. Problemi s pouzdanošću tih ranih tranzistora pojavili su se jer je prosječno vrijeme između kvarova bilo oko 90 minuta. To se poboljšalo nakon što su postali dostupni pouzdaniji bipolarni spojni tranzistori.

Oni su već zamijenili vakuumske cijevi u računalima u kasnim pedesetima.

Bolje računala

Korištenjem tranzistora računala su u gustom prostoru mogla držati do desetine tisuća binarnih logičkih krugova.

Prvo tranzistorsko računalo izgrađeno je na Sveučilištu u Manchesteru, a bilo je operativno 1953. Druga verzija dovršena je tamo 1955. Kasnije su strojevi koristili oko 200 tranzistora.

Ti su strojevi bili manji, pouzdaniji i brži od strojeva prve generacije. Međutim, uzeli su više ormara i bili su toliko skupi da su ih mogle priuštiti samo velike korporacije.

Bolji programski jezici

Računalo / računalo iz 1950-ih.

1950. godine razvijen je skupštinski jezik, poznat kao prvi jezik koji je imao naredbe slične engleskom.

Kôd može pročitati i napisati programer. Da bi se pokrenulo na računalu, moralo se pretvoriti u strojno čitljiv format, postupkom koji se zove montaža.

Karakteristike računala druge generacije

Glavna značajka bila je uporaba tehnologije krugova koja je koristila tranzistore umjesto vakuumskih cijevi za izgradnju osnovnih logičkih krugova.

Međutim, iako je tranzistor predstavljao veliko poboljšanje u odnosu na vakuumsku cijev, ova su se računala i dalje oslanjala na bušaće kartice za unos instrukcija, ispise za izlaz podataka i još uvijek su stvarali određenu količinu topline.

Korištenje energije

Električna snaga potrebna za rad s računalima bila je manja. Proizvodila se toplina, iako nešto manje, pa je još uvijek potreban klimatizacijski uređaj.

Veličine računala

Fizička veličina računala druge generacije bila je mnogo manja nego kod prethodnih računala.

Ubrzati

Brzina obrade poboljšana je za pet puta. Izmjereno je u mikrosekundama.

skladištenje

- Usvojen je razvoj magnetske jezgre, tako da je kapacitet glavne memorije bio veći nego u prvoj generaciji računala.

- Povećani su kapacitet pohrane i upotreba računala.

- Postoji podrška za vanjsku pohranu, u obliku magnetske vrpce i magnetskih diskova.

Upotreba softvera

- Za programiranje, računala bi mogla koristiti čak i jezike visoke razine da bi zamijenili složeni strojni jezik, teško razumljiv.

- Ubrzavaju se procesi koje provode računala s operativnim sustavima i dostižu milijune operacija u sekundi.

- Računala nisu bila orijentirana samo na inženjerske primjene, već i na komercijalne aplikacije.

- Uveden je skupštinski jezik i softver operativnog sustava.

Hardver

Ta su računala bila tehnološki revolucionarna. Međutim, s obzirom da su ih ručno sastavili, još uvijek su bili tako skupi da su ih mogle priuštiti samo velike organizacije.

Hardver druge generacije pomogao je korporacijama da smanje troškove čuvanja i obrade evidencija, ali sustavi su bili skupi za kupnju ili zakup, teški za programiranje i radno intenzivni, barem prema današnjim standardima.

S obzirom na ove troškove, samo odjeli za obradu podataka velikih korporacija i vladinih organizacija mogli su ih priuštiti da ih instaliraju.

tranzistori

Poput vakuumskih cijevi, tranzistori su elektronički prekidači ili kapije koji se koriste za pojačavanje ili kontrolu struje ili za uključivanje i isključivanje električnih signala. Oni se nazivaju poluvodiči, jer sadrže elemente koji se nalaze između vodiča i izolatora.

Tranzistori su građevni blokovi bilo kojeg mikročipa. Oni su ujedno i pouzdaniji i energetski učinkovitiji, kao i mogućnost električne i struje bolje i brže.

Tranzistor je imao vrlo superiorne performanse zbog svoje malene veličine, kao i manje potrošnje energije i manje proizvodnje topline.

Tranzistor prenosi električni signal kroz otpornik. Bio je vrlo pouzdan u usporedbi s vakuumskim cijevima.

Drugi uređaji

U ovoj generaciji počele su se koristiti tipkovnice i videonadzori. Prvi pisač korišten je kao ulazni uređaj za crtanje na ekranu monitora. S druge strane, u upotrebu je ušao brzi pisač.

Uvedena je upotreba magnetskih vrpci i diskova kao sekundarne memorije za trajno pohranjivanje podataka, koja zamjenjuje kartice u računalu.

softver

Jezik skupštine

Računala druge generacije prešla su s jezika stroja na jezike montaže, omogućujući programerima da riječima opisuju upute. Programiranje kratkih kodova zamijenilo je duge i teške binarne kodove.

Jezik sklapanja bio je mnogo lakši za uporabu u odnosu na strojni jezik, jer programer nije morao biti svjestan obavljenih operacija.

Jezici na visokoj razini

Ova generacija obilježila je uobičajenu upotrebu jezika na visokoj razini. Jezici na visokoj razini razvijeni su za stvaranje softvera koji olakšavaju programiranje i konfiguraciju računala.

Ovi strojevi druge generacije programirani su na jezicima kao što su COBOL i FORTRAN, a koriste se za široku paletu komercijalnih i znanstvenih zadataka.

Jezik FORTRAN korišten je u znanstvene svrhe, a COBOL jezik u komercijalne svrhe. Bilo je i poboljšanja sistemskog softvera.

Osim toga, program pohranjen u računalu druge generacije pružio je veliku fleksibilnost, u cilju povećanja performansi tih računala.

Gotovo svako računalo ima svoj jedinstveni operativni sustav, programski jezik i aplikativni softver.

Osim razvoja softvera operacijskog sustava, na police se nalaze i druge poslovne aplikacije.

Jezik kontrole procesa

Najvažnija promjena u radu računala postigla je batch sustav i autonomiju koju je računalu dao na štetu izravne kontrole korisnika.

To je dovelo do razvoja jezika upravljanja procesima, koji je pružao snažno sredstvo za kontrolu sudbine zadatka koje računalo izvršava bez unosa korisnika.

Izumi i njihovi autori

- Tranzistor

Pod vodstvom Williama Shockleyja, Johna Bardeena i Waltera Brattaina, prvi tranzistor je izumljen u Bell Telephone Laboratories krajem 40-ih godina. Za ovaj izum uspjeli su dobiti Nobelovu nagradu za fiziku 1956. godine.

Tranzistor se pokazao održivom alternativom za elektronsku cijev. Njegova mala veličina, mala proizvodnja topline, visoka pouzdanost i mala potrošnja energije omogućili su proboj u minijaturizaciji složenih krugova.

To je bio uređaj sastavljen od poluvodičkog materijala koji se koristio za povećanje snage dolaznih signala, očuvanjem oblika izvornog signala, otvaranjem ili zatvaranjem kruga.

Postao je bitna sastavnica svih digitalnih sklopova, uključujući i računala. Mikroprocesori danas sadrže desetine milijuna tranzistora minimalne veličine.

- Memorija magnetske jezgre

Osim tranzistora, još jedan izum koji je utjecao na razvoj računala druge generacije bila je magnetska jezgrana memorija.

Kao primarna memorija korištena je magnetska jezgra. RAM je porastao sa 4K na 32K, što je omogućilo računalu da pohranjuje više podataka i uputa.

- Jezici na visokoj razini

FORTRAN

Njegov je stvaranje vodio John Backus za IBM 1957. Smatra se najstarijim programskim jezikom visoke razine.

COBOL

To je drugi najstariji programski jezik visoke razine. Kreirano 1961. Posebno je popularan za poslovne aplikacije koje se izvode na velikim računalima. Bio je najkorišteniji programski jezik na svijetu

Izdvojena računala

UNIVAC LARC

Ovo superračunalo razvio je Sperry-Rand 1960. godine za atomska istraživanja, tako da je mogao obraditi velike količine podataka.

Međutim, ovaj je računalni stroj bio preskup i obično je bio previše složen za veličinu tvrtke, pa nije bio popularan. Instalirana su samo dva LARC-a.

PDP

To je ime računala koje je proizvela kompanija DEC (Digital Equipment Corporation), a koju su osnovali Ken Olsen, Stan Olsen i Harlan Anderson.

1959. demonstriran je PDP-1. Četiri godine kasnije, tvrtka DEC započela je prodaju PDP-5, a zatim PDP-8 1964. godine.

PDP-8, koji je bio miniračunalo, bio je koristan za obradu ovih podataka i bio je prilično uspješan na tržištu.

IBM 1401

Ovo je računalo, koje je javnosti predstavljeno 1965. godine, računalo druge generacije koju je industrija najviše koristila. Zauzeo je praktički trećinu svjetskog tržišta. IBM je instalirao više od 10 1401 između 1960. i 1964. godine.

IBM 1401 nije imao operativni sustav. Umjesto toga, koristio je posebni jezik koji se zove simbolički programski sustav za izradu programa.

Pored IBM-a 1401, druga su računala proizvela IBM-a, poput IBM 700, 7070, 7080, 1400 i 1600, također računala druge generacije.

UNIVAC III

Uz zamjenu dijelova vakuumske cijevi s tranzistorima, Univac III je također dizajniran tako da je kompatibilan s različitim formatima podataka.

Međutim, to je utjecalo na veličinu riječi i skup uputa koji su bili različiti, pa su svi programi morali biti prepisivani.

Zbog toga su mnogi kupci, umjesto da povećavaju prodaju UNIVAC-a, radije prebacili dobavljače.

Prednosti i nedostatci

Prednost

- Oni su bili najbrži računski uređaji svog vremena.

- umjesto strojnog jezika upotrijebljen je skupštinski jezik. Zbog toga su ih lakše programirali zbog upotrebe ovog jezika.

- Za obavljanje operacija bilo im je potrebno mnogo manje energije i nisu proizvodili mnogo topline. Stoga se nisu toliko zagrijali.

- Tranzistori su smanjili veličinu elektroničkih komponenata.

- Veličina računala bila je manja i imala bolju prenosivost u odnosu na računala prve generacije.

- Koristili su brže periferne uređaje, poput pogona s vrpcama, magnetskih diskova, pisača itd.

- Računala druge generacije bila su pouzdanija. Pored toga, imali su i bolju preciznost u proračunima.

- Imali su niže troškove.

- Imali su bolju brzinu. Mogli su izračunati podatke u mikrosekundama.

- Imali su širu komercijalnu upotrebu.

Nedostaci

- Računala su korištena samo za određene svrhe.

- Još je bio potreban sustav za hlađenje. Računala su bila potrebna za postavljanje na klimatizirana mjesta.

- Također je bilo potrebno stalno održavanje.

- Komercijalna proizvodnja u velikom obimu bila je teška.

- Izbušene kartice i dalje su korištene za unos uputa i podataka.

- Bili su još skupi i nisu svestrani.

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.