ЧЕТВЪРТО ПОКОЛЕНИЕ КОМПЮТРИ: ИСТОРИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ХАРДУЕР, СОФТУЕР - ТЕХНОЛОГИЯ - 2025

В четвъртото поколение на компютри се отнася до вида на компютри, които са били използвани по време на фазата, която започна през 1972 г. Тази фаза е на базата на информационните технологии на микропроцесора.

Това поколение компютри е това, което работи и до днес. Може да се каже, че компютрите, които могат да се видят наоколо, са компютри от четвърто поколение.

IBM PC 5150 Източник: CC BY-SA 3.0, Първите разработки в компютърните технологии се основават на революционния технологичен напредък, където движещата сила са изобретенията и новите технологии. Това поколение вероятно се разглежда по-добре като еволюционно, отколкото революционно.

По този начин, четвъртото поколение компютри беше голямо разширение или подобрение на третото поколение компютри.

Раждането на микропроцесора се случи едновременно с раждането на микрокомпютъра. Това поколение също беше приведено в съответствие със закона на Мур, който предсказваше експоненциалния растеж на транзисторите в микрочипове в началото на 1965г.

важност

Най-напред микропроцесорите използваха широкомащабна интеграционна технология, а по-късно и многомащабна интеграционна технология, за да накрая капсулират милиони транзистори в един чип.

Микропроцесорна технология сега се среща във всички съвременни компютри. Чиповете като такива могат да бъдат произведени евтино и в големи количества.

Това поколение компютри се разви много бързо, защото бяха толкова универсални и лесни за използване. Ролята на компютрите е много полезна, особено в областта на индустрията и информационните технологии.

Новият микропроцесор беше толкова мощен, колкото компютърът ENIAC от 1946. Това, което изпълваше цяла стая в първото поколение, вече можеше да се побере в дланта на ръката ви.

Настолните компютри станаха нещо обичайно. Личните компютри, наблюдавани в офиси и домове, са компютри от четвърто поколение.

Произход и история на четвъртото поколение

Изобретението на микропроцесорния чип, въведено в компютри от четвърто поколение. Това доведе до развитието на микрокомпютри или персонални компютри.

Първият микропроцесор, наречен Intel 4004, е разработен от американската компания Intel през 1971 г.

Технологията с много големи мащабни интеграции (VLSI) направи рутинното производство на пълен процесор или основна памет с един интегриран кръг, маса произведена на много ниска цена.

Това доведе до нови класове машини, като персонални компютри и високопроизводителни паралелни процесори, съдържащи хиляди процесори.

Лични компютри

През 1981 г. IBM избра Intel за производител на микропроцесора за новата си машина - IBM-PC. Този микропроцесор беше Intel 8086.

Този компютър може да изпълнява 240 000 суми в секунда. Въпреки че беше много по-бавен от компютрите от семейството на IBM 360, днес той беше само 4000 долара. Това съотношение цена-производителност предизвика бум на пазара на микрокомпютри.

През 1996 г. Pentium Pro PC на Intel може да реализира 400 000 000 суми в секунда. Това беше приблизително 210 000 пъти по-бързо от ENIAC.

Графичен потребителски интерфейс

Това беше по същество интерфейс, при който средният потребител взаимодейства с компютъра, използвайки визуални икони, вместо да се налага да пише команди на език за програмиране.

Това направи използването на компютъра много по-лесно и затова повече хора бяха в състояние да използват технологията.

Софтуерът, работещ на тези компютри, също беше достъпен за малко или дори безплатно.

Характеристики на четвъртото поколение компютри

- Увеличена употреба на компютър в сравнение с предишното поколение.

- Имаше драстично увеличение на скоростта на процесора.

- Клавиатурата и видеомониторът станаха стандартни устройства. Мишката започна да играе важна роля.

- Размерът, разходите, енергийните нужди и производството на топлина намаляват в сравнение с предходното поколение.

Миниатюризация

Миниатюризационният електронен компонент, наречен Large Scale Integration (LSI), е разработен за пакетиране на повече и повече схеми на един чип.

По-късно беше въведена много голяма мащабна интеграция (VLSI), използвайки микропроцесорна технология.

многозадачност

За разлика от компютри от предишно поколение, те могат да обработват множество задачи, осигурявайки голяма гъвкавост.

Компютрите възпроизвеждат видеоклипове, показват снимки, пускат музика, могат да се използват за сърфиране в Интернет и т.н.

Тази гъвкавост означава, че имат повече мощност на обработка. Тази допълнителна мощност е създадена с внедряването на микропроцесора.

Микропроцесорите имат тази мощност, тъй като са намалили размера на транзисторите и са увеличили броя на процесорите, включени в дадена схема.

съхранение

Полупроводници като RAM, ROM и кеш памет са използвани като първични паметта. Основната памет се увеличи под формата на EPROM и SRAM.

Като вторична памет са използвани магнитни дискове, като твърди дискове, дискети, оптични дискове (CD, DVD) и флаш памет.

Работа в мрежа

Появи се концепцията за компютърната мрежа. Тъй като компютрите станаха по-мощни, те успяха да се свържат заедно, за да образуват мрежи, което в крайна сметка доведе до развитието на Интернет.

Разработен е усъвършенстван и лесен за използване софтуер за уеб страници. Освен това бяха разработени имейл и мобилна комуникация.

железария

Четвъртото поколение донесе важни постижения в макрокомпютрите от второ поколение, а също и върху миникомпютрите от трето поколение, добавяйки нова категория машини, която беше микрокомпютърът или личният компютър.

От друга страна, полупроводниковите спомени заменят магнитните ядрени спомени. Разработени са също мишката и преносимите устройства.

С използването на микропроцесори в компютрите, тяхната производителност стана много по-бърза, както и ефективна.

Микропроцесорът е чип, използван в компютъра за изпълнение на всички аритметични или логически функции, изпълнявани от която и да е програма.

интеграция

Това поколение научи за процесите за създаване на интегрални схеми, които съдържаха хиляди транзистори в един чип.

В интеграция с големи мащаби (LSI) могат да бъдат поставени 1000 устройства на чип, а в много голяма мащабна интеграция (VLSI) могат да бъдат поставени 100 000 устройства на чип.

С микропроцесора беше възможно да се постави централния процесор (CPU) на компютъра на един чип. За прости системи, цял компютър може да се побере на един чип: процесор, основна памет и контролери за вход / изход.

За процесора се използват чипове за обработка, а чипове памет се използват за RAM. Въпреки това, беше възможно да се проектират процесори с вградена памет или кеш на един чип.

Паралелна обработка

Увеличава се използването на паралелни процесори. Тези машини комбинират няколко процесора, за да извършват изчисления паралелно, изпълнявайки повече от една инструкция наведнъж.

Те са били използвани за научни изчисления, а също и за бази данни и файлови сървъри.

софтуер

Тези компютри имаха по-бърз език за програмиране, което направи приложния софтуер за микрокомпютрите популярен.

Компютрите бяха използвани за обработка на текст, обработка на електронни таблици и предоставяне на графика.

Операционна система

През 1974 г. Intel създаде 8-битов микропроцесор, наречен 8808. Гари Килдал написа операционната система за този процесор, известна като Контролната програма за микрокомпютри (CP / M).

От друга страна, IBM си партнира с Бил Гейтс, който купи операционната система Computer Product, за да го разпространи с новия IBM компютър.

И двете бяха базирани на командния ред операционни системи, където потребителят може да взаимодейства с компютъра чрез клавиатурата.

Графичен потребителски интерфейс

Стив Джобс стартира компютъра Apple Macintosh през 1984 г., с по-добър графичен потребителски интерфейс, използвайки идеята за интерфейс Xerox Alto.

След успеха на Apple, Microsoft интегрира обвивка на Windows във версията от 1985 г. на операционната система DOS.

Windows се използва по този начин в продължение на 10 години, докато не се преоткрие с Windows 95. Това беше цялостна операционна система, с всички помощни програми.

Четвърто поколение езици

За разлика от третото поколение езици, четвъртото поколение езици не са процедурни, но използват декларативен стил.

Декларативният стил предоставя математическа спецификация на това, което трябва да се изчисли, оставяйки на съставителя много подробности за това как трябва да се направи изчислението.

Следователно голяма програма, направена с език от трето поколение, може да бъде заменена с една декларация с език на четвърто поколение.

Изобретения и техните автори

Изобретението на LSI технологията и VLSI технологията доведе до четвъртото поколение компютри. В допълнение, това поколение включва следните разработки:

- Графичен потребителски интерфейс.

- Нови операционни системи.

- Различни устройства за вход / изход и вторични устройства.

- Локални мрежи.

Микропроцесорна

Той е разработен през 1971 г. от Тед Хоф, заедно с Ф. Фаггин и С. Мазор. Те разработиха микропроцесора Intel 4004 за Intel Corporation.

Този микропроцесор съдържа 2300 транзистора. Той бележи началото на поколение компютри, които се простират до наши дни.

Алтаир 8800

Алтаир 8800, 1975.

Това беше един от първите микрокомпютри. Създаден е през 1975 г. от фирмата Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

Ед Робъртс го проектира с помощта на процесор Intel 8080, който беше първият 16-битов микропроцесор. Това беше първоначалното влияние на личните компютри в света.

Manzana

През 1976 г. Стив Возняк разработва първия компютър на Apple (Apple I). Това беше малък личен компютър.

Стив Джобс му помогна да продаде този компютър и по-късно му помогна да направи Apple II. Возняк и Джобс бяха съоснователи на Apple.

IBM PC

През 1981 г. International Business Machine (IBM) представи този първи домашен компютър, работещ с процесор 4004.

Microsoft

Пол Алън и Бил Гейтс, основатели на Microsoft, започнаха работа по писане на BASIC езика за ALTAIR 8800.

Впоследствие операционната система DOS донесе голям успех на компанията. През 1985 г. те пуснаха Windows 1.0, 16-битова графична операционна среда.

През 1986 г. те стартират програма за текстообработка, база данни и електронни таблици, наречена Microsoft Works.

Препоръчани компютри

Включени са миникомпютрите от 70-те години, като PDP-11/03 и PDP-11/34, персонални компютри от края на 70-те и началото на 80-те, както и макрокомпютри, които използват микропроцесори, като z-серията на IBM.

Ксерокс Алто

През 1973 г. стартира компютърът на PARC Xerox Alto. Това беше истински личен компютър, включващ Ethernet порт, мишка, а също и графичен потребителски интерфейс с растерни карти, първият по рода си. Той работи на 16-битов чип от Texas Instruments.

Микрокомпютри на Apple

Wozniak and Jobs разработиха Apple II, който беше един от първите масово произведени високо успешни домашни микрокомпютри.

Той беше първият в серията Apple II. Общо са продадени пет милиона. Работи с ROM и Integer BASIC. Wozniak разработи Disk II през 1978 г., флопи диск за съхранение.

Компютърът Apple II привлече компаниите да използват повече компютри, защото може да работи със софтуер като електронната таблица VisiCalc.

Apple представи Macintosh през 1984 г., базиран на микропроцесора Motorola 68000. Първоначално той не беше търговски успешен, но в крайна сметка беше.

Много други модели Apple компютри са произведени през четвъртото поколение изчислителни системи. Някои бяха успешни, а други - не.

IBM PC

През 1981 г. IBM пусна личния компютър. Той се превърна в най-продаван компютър и се продава и днес. Това беше компютър, базиран на Windows.

Архитектурата на IBM PC стана фактически стандарт на пазара, който други производители на компютри се опитаха да подражават.

Предимства и недостатъци

предимство

Най-значителният напредък в развитието на компютрите се случи при преминаване от трето към четвърто поколение.

Най-голямата полза е, че по-голямата част от населението може да има поне един компютър у дома, благодарение на тяхната достъпност и адекватни размери.

- Те са високонадеждни компютри, малки по размер и по-мощни. Те изискват много по-малко поддръжка от предишните поколения.

- Те имат силата на бърза обработка с по-ниска консумация на енергия. В допълнение, те са най-евтините сред всички поколения.

- Те имат вътрешен вентилатор, който отвежда топлината и по този начин могат да поддържат подходящата температура. Климатикът вече не е необходим за нормалното им функциониране.

- Те осигуряват лесна за използване среда, докато работите с тях, поради развитието на графичния потребителски интерфейс и интерактивните устройства за вход и изход.

- Те са компютри с общо предназначение. Те могат да се използват за почти всичко. Производството му е изцяло комерсиално.

- Могат да се използват всички видове езици на високо ниво.

Недостатъци

За производството на микропроцесорите е необходима най-новата технология. Това има ограничен дизайн и производство до много малко компании (Intel, AMD и др.), Което прави всички зависими от тях.

Конструкцията и производството на микропроцесора е много сложна. За производството са необходими скъпа настройка и висококвалифициран персонал.

От друга страна, мрежова система има податливостта към мащабна атака, оставяйки и възможността за вирусна атака в цялата система, което прави всички уязвими.

Препратки

1. Бенджамин Мусунгу (2018). Поколенията на компютрите от 1940 г. до днес. Kenyaplex. Взета от: kenyaplex.com.
2. Енциклопедия (2019. Поколения, компютри. Взета от: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). История на компютърното развитие и генериране на компютър. Взета от: wikieducator.org.
4. Прерана Джаин (2018). Поколения компютри. Включете помощ. Взета от: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Генериране на компютър и техните характеристики. Взета от: kullabs.com.
6. Байт-бележки (2019). Пет поколения компютри. Взета от: byte-notes.com.
7. Алфред Амуно (2019). Компютърна история: Класификация на поколения компютри. Турбо бъдеще. Взета от: turbofuture.com.
8. Стивън Ной (2019). 5 Генериране на компютър. Колеж на Стела Марис. Взета от: stellamariscollege.org.
9. Weebly (2019). История на компютъра. Взета от: weebly.com.