Электронная вычислительная машина

Электронная вычислительная машина (сокращенно ЭВМ) - общее название для вычислительных машин, что является электронным (начиная с первых ламповых машин, включая полупроводниковые и т.д.) в отличие от электромеханических (на электрических реле и т.д.) и механических вычислительных машин. Во времена широкого распространения аналоговых вычислительных машин, которые тоже были в подавляющем большинстве электронными, во избежание недоразумений использовалось название "цифровая электронная вычислительная машина" (ЦЕОМ) или "счетная" ( рус. счётная ) Машина (для подчеркивания того, что цифровая электронная машина именно реализует непосредственно вычисления результата, в то время, как аналоговая машина, фактически, реализует процесс физического моделирования с получением результата измерением).

Уникальное изобретение XX века - электронную вычислительную машину - в последнее время чаще всего называют по английской манере - компьютер (computer), что в переводе дает то же значение: вычислитель.

Опыт широкого практического применения ЭВМ довольно быстро указал на неожиданные и непредвиденные возможности. Выяснилось, что подобно числам можно эффективно превращать любую другую информацию.

1. История появления ЭВМ

Z3 Конрада Цузе, 1941, считается первой в мире рабочей программируемой, полностью автоматической вычислительной машиной

Компьютер ENIAC

EDSAC один из первых компьютеров, где было реализовавано хранение программы в памяти ( архитектура фон Неймана)

• 1941 год - Конрад Цузе создает вычислительную машину Z3, которая имела все свойства современного компьютера.
• 1942 год - в Университете штата Айова ( англ. Iowa State University ) Джон Атанасов ( англ. John Atanasoff ) И его аспирант Клиффорд Берри ( англ. Clifford Berry ) Создали (а точнее - разработали и начали монтировать) первый в США электронную цифровую вычислительную машину ( англ. Atanasoff-Berry Computer - ABC (вычислительная машина) ). Хотя эта машина так и не была завершена (Атанасов ушел в действующую армию), она, как пишут историки, оказала большое влияние на Джона мокли, создавший через два года первая ЭВМ ENIAC.
• В начале 1943 года успешные испытания прошла первая американская вычислительная машина Марк I, предназначенная для выполнения сложных баллистических расчетов ВМФ США.
• В конце 1943 года заработала английская вычислительная машина специального назначения "Колосс". Машина работала над расшифровкой секретных кодов фашистской Германии.
• В 1944 году Конрад Цузе разработал еще более быструю вычислительную машину Z4.
• 1946 стал годом создания первой универсальной электронной цифровой вычислительной машины ENIAC.
• В 1950 году в Киеве под руководством академика Лебедева была создана первая в континентальной Европе ЭВМ - МЭСМ.

2. Строение современного электронного компьютера

Большинство современных вычислительных машин имеют блочно-модульную конструкцию: аппаратную конфигурацию, необходимую для выполнения определенных работ, можно составлять из готовых узлов и блоков.

Системный блок представляет собой основной узел, в котором собраны наиболее важные компоненты персонального компьютера. Основной компонентой является материнская плата. На ней расположены:

• центральный процессор;
• шины - набор кабелей для передачи данных и сигналов управления;
• оперативная память - набор микросхем, предназначенных для хранения данных во время их непосредственного обработки;
• постоянная память - микросхемы, предназначенные для постоянного хранения информации, в том числе и при выключенном питания.

В связи с тем, что многие компоненты могут быть интегрированы на материнской плате, то не все они могут быть представлены как отдельные комплектующие элементы. Задняя панель, как правило, содержит панели плат расширений с разъемами, заглушки разъемов, вентиляционное отверстие вентилятора блока питания.

2.1. Материнская плата

Материнская плата является своеобразным "фундаментом" для всех комплектующих ПК. Именно в нее вставляются все основные устройства: видеокарта, оперативная память, процессор, жесткие диски и т.д.. Другими словами, это платформа, на которой строится вся конфигурация компьютера.

На материнских платах также встречаются интегрированные устройства, есть встроенные. Материнские платы подобного типа уже в течение длительного времени фигурируют на компьютерном рынке. Примером могут служить материнские платы со встроенными звуковой и видеокартами.

Устройства интегрируются на материнскую плату с целью удешевления общей стоимости компьютера. Действительно, стоимость чипа плюс расходы на инженерные разработки по интеграции значительно меньше, чем стоимость разработки и изготовления отдельной полноценной платы расширения. Однако интегрированные решения имеют свои недостатки. Это, во-первых, невозможность модернизации в будущем. А во-вторых, такие решения имеют достаточно среднюю производительность.

2.2. Центральный процессор (CPU)

Центральный процессор (Central processing unit) - функциональная часть ЭВМ, предназначенная для интерпретации команд. Всеми блоками компьютера управляет центральный процессор (ЦП). Он также выполняет все программы. Это компактный модуль (размером около 5 х 5 х 0,3 см), который вставляется в гнездо на материнской плате. Полупроводниковый кристалл современного процессора содержит миллионы или даже миллиарды транзисторов. Центральный процессор - основной компонент компьютера, предназначенный для управления всеми его устройствами и выполнения арифметических и логических операций над данными.

Сегодня существует два основных производителя процессоров для персональных компьютеров и, соответственно, наборов системной логики ( чипсетов) для построения материнских плат для них - от компании Intel (Slot 1, Slot 2, Socket 340, Socket 478) и от компании AMD (Slot A, Socket A). Первая поддерживает процессоры Intel Pentium II, Pentium III, Celeron и Pentium 4, а вторая - AMD Athlon и Duron. Процессор одного производителя в большинстве случаев невозможно использовать в материнских платах, рассчитанных для другого.

По числу процессоров, составляющих центральный процессор, различают однопроцессорные и многопроцессорные (мультипроцессорные) материнские платы.

2.3. Виды

• Мини-ЭВМ (minicomputer) - малая ЭВМ, имеющая небольшие размеры и стоимость. Появившись в конце 1960-х годов, мини-ЭВМ имеют широкие возможности в решении задач различных классов.
• МикроЭВМ (microcomputer) - ЭВМ малых размеров, созданная на базе микропроцессора. Различают микроЭВМ встроенные и персональные, настольные и портативные, профессиональные и бытовые.
• Большие ЭВМ (мейнфреймы)
• Супер ЭВМ (суперкомпьютеры)

2.4. Характеристики

Быстродействие (computer speed) - характеристика ЭВМ, определяющий количество элементарных операций (сложение и др.)., выполняемых за единицу времени.

См.. также

• Компьютер

См.. также

• Чарльз Бэббидж
• Ада Лавлейс
• IBM
• Электронно-вычислительная машина
• ZX Spectrum
• День IT-работника