RAČUNALA TREĆE GENERACIJE: POVIJEST, KARAKTERISTIKE, HARDVER, SOFTVER - TEHNOLOGIJA - 2026

Treća generacija računala odnosi se na računalne tehnologije koja je na temelju integriranih krugova u kojima je u razdoblju između 1963. i 1974. integriranih sklopova u kombinaciji raznih elektroničkih komponenti, kao što su tranzistori i kondenzatora, među ostalima.

Izrađeni su vrlo mali tranzistori, koji su bili sposobni biti raspoređeni u jednom poluvodiču, čime su se opći rad računalskih sustava drastično poboljšao.

IBM 360 Izvor: flickr.com Don DeBold. Atribucija 2.0 Općenito (CC BY 2.0)

Ovi krugovi nadmašili su vakuumske cijevi i tranzistore, kako u troškovima tako i u izvedbi. Trošak integriranih krugova bio je vrlo nizak. Stoga je glavna karakteristika računala treće generacije bila ta što su integrirani sklopovi počeli koristiti kao računalne uređaje, koji su se nastavili koristiti do trenutne generacije.

Treća generacija u osnovi je bila prekretnica u životu računala. Izbušene kartice i pisači zamijenjeni su za tipkovnice i monitore spojene na operativni sustav.

U to su vrijeme računala postala dostupnija masovnoj publici zbog manje veličine i prikladnijih troškova.

Mooreov zakon

Primjena ovih računala također je usklađena s Mooreovim zakonom, objavljenim 1965. godine.

Ovim se zakonom tvrdilo da će se, budući da se veličina tranzistora toliko brzo smanjivala, tijekom sljedećih deset godina broj tranzistora koji bi odgovarali novim mikročipovima udvostručiti svake dvije godine. Nakon deset godina, u 1975. taj se eksponencijalni rast prilagodio na svakih pet godina.

Tijekom treće generacije procesor je izgrađen korištenjem mnogih integriranih krugova. U četvrtoj je generaciji kompletan procesor mogao biti smješten na jednom silicijskom čipu, čija je veličina bila manja od poštanske marke.

Danas gotovo svi elektronički uređaji koriste neku vrstu integriranog kruga postavljenog na pločama.

Podrijetlo i povijest treće generacije

Tranzistori su se značajno poboljšali u odnosu na vakuumske cijevi, ali oni su i dalje stvarali puno topline, uzrokujući oštećenja na dijelovima računala. Ova je situacija riješena dolaskom kvarca.

Tranzistori su smanjene veličine da bi se postavili na silikonske poluvodiče, također popularno zvane čips. Na taj način tranzistori su zamijenjeni integriranim krugom ili čipom. Znanstvenici su uspjeli staviti mnoge komponente na jedan čip.

Kao rezultat toga, računalo je dobivalo sve manje i manje jer je više komponenti bilo komprimirano u jedan čip. Oni su također mogli povećati brzinu i učinkovitost računala treće generacije.

Integrirani krug

U trećoj generaciji, integrirani krug ili mikroelektronska tehnologija postali su glavni vodeći brod.

Jack Kilby iz tvrtke Texas Instruments i Robert Noyce iz tvrtke Fairchild Semiconductor prvi su razvili ideju o integriranom krugu 1959. godine.

Integrirani krug jedinstven je uređaj koji u sebi sadrži veliki broj tranzistora, registra i kondenzatora koji su izrađeni od jednog tankog komada silicija.

Prvi integrirani sklop sadržavao je samo šest tranzistora. Postaje teško usporediti s integriranim krugovima koji se danas koriste, a koji sadrže do stotine milijuna tranzistora. Izuzetan razvoj u manje od pola stoljeća.

Stoga je nesporno da je veličina računala bila sve manja i manja. Računala ove generacije bila su mala, jeftina, velike memorije, a brzina obrade bila je vrlo velika.

Karakteristike računala treće generacije

Ta su računala bila vrlo pouzdana, brza i točna, s nižim troškovima, iako su još uvijek relativno skupa. Ne samo da je smanjena njegova veličina, već i potreba za energijom i proizvodnjom topline.

Korisnici su mogli komunicirati s računalom putem tipkovnica i monitora za zaslon i za ulaz i izlaz podataka, uz interakciju s operativnim sustavom, postižući integraciju hardvera i softvera.

Sposobnost komunikacije s drugim računalima postiže se, poboljšavajući podatkovnu komunikaciju.

Računala su korištena u proračunima popisa, kao i u vojnoj, bankarskoj i industrijskoj primjeni.

Korištena tehnologija

Tranzistore je zamijenio integrirani krug u svojim elektroničkim sklopovima. Integrirani krug bio je jednostruka komponenta koja je sadržavala veliki broj tranzistora.

Brzina obrade

Zbog korištenja integriranih krugova performanse računala postale su brže i preciznije.

Njegova brzina bila je gotovo 10.000 puta veća od one prve generacije računala.

skladištenje

Kapacitet memorije bio je veći i moglo se pohraniti stotine tisuća znakova, prethodno samo deseci tisuća. Poluvodnička memorija, poput RAM-a i ROM-a, koristila se kao primarna memorija.

Vanjski diskovi korišteni su kao medij za pohranu, čija je priroda pristupa podacima bila slučajna, s velikim kapacitetom za milijune znakova.

Poboljšani softver

- nastavni su se razvijati jezici programa na visokoj razini Za razvoj programa koriste se jezici visoke razine poput FORTAN, BASIC i drugih.

- Sposobnost za obavljanje višestrukih obrada i više zadataka. Sposobnost obavljanja nekoliko operacija istovremeno razvijena je uvođenjem višeprograma.

Hardver

Ova generacija uvela je koncept "obitelji računala", što je izazvalo proizvođače da stvore računalne komponente kompatibilne s drugim sustavima.

Interakcija s računalima znatno se poboljšala. Uvedeni su video terminali za izlaz podataka čime su zamijenjeni pisači.

Tipkovnice su korištene za unos podataka, a ne za ispis bušenih kartica. Uvedeni su novi operativni sustavi za automatsku obradu, kao i višestruko programiranje.

Što se tiče pohrane, za pomoćne terminale magnetski diskovi su počeli zamjenjivati ​​magnetske vrpce.

Integrirani krug

U ovoj generaciji računala integrirani sklopovi korišteni su kao glavna elektronička komponenta. Razvojem integriranih krugova nastalo je novo polje mikroelektronike.

Pomoću integriranog kruga nastojalo se riješiti složene postupke koji se koriste za projektiranje tranzistora. Ručno spajanje kondenzatora i dioda na tranzistore bilo je dugotrajno i ne potpuno pouzdano.

Osim smanjenja troškova, stavljanje više tranzistora na jedan čip uvelike je povećalo brzinu i performanse bilo kojeg računala.

Komponente integriranog kruga mogu biti hibridne ili monolitne. Hibridni integrirani krug je kada su tranzistor i dioda postavljeni odvojeno, dok je monolitni kada su tranzistor i dioda smješteni zajedno na jedan čip.

softver

Operacijski sustav

Računala su počela koristiti softver operativnog sustava za upravljanje računalnim hardverom i resursima. To je sustavima omogućilo istovremeno pokretanje različitih aplikacija. Pored toga, korišteni su operacijski sustavi za daljinsko obrađivanje.

IBM je stvorio OS / 360 operativni sustav. Rast softvera znatno je poboljšan zbog razdvajanja, pri čemu se softver prodavao odvojeno od hardvera.

Jezici na visokoj razini

Iako su se jezici za sklapanje pokazali vrlo korisnim u programiranju, istraživanja su nastavila raditi na boljim jezicima koji su bili bliži konvencionalnom engleskom.

To je uobičajenog korisnika dosta upoznalo s računalom, što je glavni razlog za golem rast računalne industrije. Ti su se jezici nazivali jezici na visokoj razini.

Jezici treće generacije bili su proceduralne prirode. Stoga su poznati i kao jezici orijentirani prema procedurama. Postupci zahtijevaju da znate kako će se problem riješiti.

Svaki jezik na visokoj razini razvijen je kako bi zadovoljio neke osnovne zahtjeve za određenu vrstu problema.

Različiti jezici na visokoj razini koje bi korisnik mogao koristiti bili su FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, PL-1 i mnogi drugi.

Izvorni program

Program napisan na jeziku visoke razine naziva se izvornim programom. Ovo je element koji programer ulazi u računalo kako bi postigao rezultate.

Izvorni program mora se pretvoriti u objektni program, koji je jezik nula i jezik koji računalo može razumjeti. To se postiže posrednim programom koji se zove prevoditelj. Kompajler ovisi o jeziku i stroju koji se koristi.

Izumi i njihovi autori

Integrirani krug

To je sklop koji se sastoji od velikog broja elektroničkih komponenti smještenih na jednom silicijskom čipu kroz fotolitografski postupak.

Prvi put su ga dizajnirali Jack Kilby iz Texas Instrumenta i Robert Noyce iz Fairchild Corporation, neovisno. Bio je to važan izum na području informatike.

Kilby je svoj integrirani krug izgradio na germaniju, dok ga je Noyce gradio na silikonskom čipu. Prvi integrirani sklop korišten je 1961. godine.

IBM 360

IBM je ovo računalo izumio 1964. Koristilo se u komercijalne i znanstvene svrhe. IBM je potrošio oko 5 milijardi USD za razvoj System 360.

To nije bilo jednostavno novo računalo, već novi pristup dizajnu računala. Predstavio je istu arhitekturu za obitelj uređaja.

Drugim riječima, program dizajniran za pokretanje na jednom stroju u ovoj obitelji mogao bi se pokrenuti i na svim ostalim.

UNIX

Ovaj operativni sustav izmislili su 1969. Kenneth Thompson i Dennis Ritchie. UNIX je bio jedan od prvih operativnih sustava za računala, napisan na jeziku zvanom C. Na kraju je postojalo mnogo različitih verzija UNIX-a.

UNIX je postao vodeći operativni sustav radnih stanica, ali imao je malu popularnost na tržištu računala.

paskal

Ovaj je jezik nazvan po Blaiseu Pascalu, francuskom matematičaru iz 17. stoljeća koji je izgradio jedan od prvih strojeva za mehaničko dodavanje. Prvo je razvijeno kao nastavno sredstvo.

Niklaus Wirth razvio je ovaj programski jezik krajem šezdesetih godina prošlog stoljeća, a Pascal je visoko strukturiran jezik.

Izdvojena računala

IBM 360

Treća generacija započela je uvođenjem računala računala IBM 360. To je sigurno najvažniji stroj izgrađen u ovom razdoblju.

Veliki modeli imali su i do 8MB glavne memorije. Model najmanjeg kapaciteta bio je model 20, sa svega 4Kbajta memorije.

IBM je isporučio četrnaest modela ove serije računala, uključujući jednokratne modele za NASA.

Jedan član ove obitelji, Model 50, mogao je zaraditi 500 000 svota u sekundi. Ovo je računalo približno 263 puta brže od ENIAC-a.

Ovo je bilo prilično uspješno računalo na tržištu jer vam je omogućilo izbor između različitih vrsta postavki. Međutim, sva računala iz serije IBM 360 koristila su isti skup uputstava.

Honeywell 6000

Različite vrste modela u ovoj seriji uključivale su poboljšanu funkciju skupa instrukcija, koja je operacijama dodala decimalnu aritmetiku.

CPU na tim računalima radio je s 32-bitnim riječima. Memorijski modul sadržavao je 128 k riječi. Sustav može podržati jedan ili dva memorijska modula za maksimalno 256k riječi. Koristili su razne operacijske sustave, kao što su GCOS, Multics i CP-6.

PDP-8

Razvio ga je 1965. godine DEC. Bio je to komercijalno uspješan miniračunalo. U to su vrijeme ta računala bila najprodavanija računala u povijesti. Bili su dostupni u desktop modelima i u kućištima.

Imao je manji niz uputa. Za veličinu riječi upotrijebio je 12 bita.

Imali su nekoliko karakteristika, poput niskih troškova, jednostavnosti i proširivosti. Dizajn ovih računala olakšao je programiranje programerima.

Prednosti i nedostatci

Prednost

- Glavna prednost integriranih krugova nije bila samo njihova mala veličina, već i njihova izvedba i pouzdanost u odnosu na prethodne krugove. Potrošnja energije bila je mnogo manja.

- Ova generacija računala imala je veću računalnu brzinu. Zahvaljujući brzini računanja bili su vrlo produktivni. Mogli su izračunati podatke u nanosekundama

- Računala su bila manjih dimenzija u odnosu na prethodne generacije. Zbog toga su ih zbog manje veličine lako prenosili s jednog mjesta na drugo. Mogli bi se instalirati vrlo lako i zahtijevali su manje prostora za njihovu ugradnju.

- Proizveli su manje topline u odnosu na prethodne dvije generacije računala. Za zagrijavanje topline počeo se koristiti unutarnji ventilator kako bi se izbjegla oštećenja.

- Bili su mnogo pouzdaniji i stoga su zahtijevali rjeđi program održavanja. Stoga su troškovi održavanja bili niski.

- Jeftiniji. Komercijalna proizvodnja znatno se povećala.

- Imali su veliki kapacitet skladištenja.

- Njegova je upotreba bila za opće potrebe.

- miš i tipkovnica počeli su se koristiti za unošenje naredbi i podataka.

- Može se koristiti s jezicima visoke razine.

Nedostaci

- Trebalo je još imati klima uređaj.

- Tehnologija potrebna za proizvodnju čipova s ​​integriranim krugom bila je vrlo sofisticirana.

- Čipove s integriranim krugom nije bilo lako održavati.

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. Vodič i primjer (2019). Računalo treće generacije. Preuzeto sa: tutorialandexample.com.