Erste Generation von Computern

Was ist die erste Generation von Computern?

Der Erste Generation von Computern Es war die Anfangsphase, in der diese elektronischen Maschinen im Zeitraum von 1940 bis 1956 verwendet wurden. Computer verwendeten Vakuumrohrtechnologie sowohl für Berechnungs- als auch für Speicher- und Steuerzwecke.

In den ersten Computern der ersten Generation wurde das Konzept der Vakuumrohre verwendet. Diese bestanden aus Glas und enthielten ein Filament im Inneren. Die Entwicklung des Computers begann ab dem 16. Jahrhundert, bis er die Art und Weise erreichte, wie Sie heute sehen können. Der aktuelle Computer hat sich jedoch auch in den letzten fünfzig Jahren schnelle Änderungen unterzogen.

Eniac Computer 

Diese Zeit, in der die Entwicklung des Computers stattfand, kann je nach Art der Schaltkreise, die als Computergenerationen bezeichnet werden, in verschiedene Phasen unterteilt werden.

Computergenerationen sind daher die unterschiedlichen Stufen in der Entwicklung elektronischer Schaltungen, Hardware, Software, Programmiersprachen und anderen technologischen Entwicklungen.

Situation Initial

X-15 Analog Computer

Die ersten elektronischen Computer wurden in den 1940er Jahren hergestellt. Seitdem gab es eine Reihe radikaler Fortschritte in der Elektronik.

Diese Computer waren so groß, dass sie ganze Räume besetzten. Um Operationen auszuführen, basierten sie auf der Verwendung von Maschinensprache, der die Programmiersprache auf niedrigster Ebene war, die Computer verstanden haben, und konnten nur ein Problem gleichzeitig lösen.

Das Vakuumrohr war eine elektronische Komponente mit einer viel geringeren Arbeitseffizienz. Daher konnte ich ohne ein großes Kühlsystem nicht richtig arbeiten, damit es nicht beschädigt wurde.

Die Eingangsmittel für die First -Generation -Computer basierten auf perforierten Karten, und die Ausgabe wurde in Impressionen gezeigt. Die Betreiber hatten seit Tagen und sogar Wochen ein neues Problem.

Herkunft und Geschichte der ersten Generation

Computer

Apanasoff Berry Computer Antwort im Durhum Center. Quelle: MANOP [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] über Wikimedia Commons) Der Mathematiker und der physische John Atanasoff suchten nach Möglichkeiten, Gleichungen automatisch zu lösen, und widmete sich 1937 die Klärung seiner Gedanken und bemerkte die grundlegenden Merkmale einer elektronischen Computermaschine.

Diese Maschine löste Gleichungen, obwohl sie nicht programmiert werden konnte. Es wurde mit Unterstützung von Clifford Berry vorbereitet.

Computer wird zu Elektronik

Der Zweite Weltkrieg fungierte als Hebamme der Geburt des modernen elektronischen Computers. Die militärischen Forderungen nach Berechnungen und auch die Budgets des Hochkriegs stimulierten die Innovation.

Die ersten elektronischen Computer waren Maschinen, die für bestimmte Aufgaben erstellt wurden. Das Einrichten war umständlich und dauerte lange.

Der erste elektronische Computer namens Eniac wurde am Ende des Zweiten Weltkriegs freigegeben, was Ingenieuren auf der ganzen Welt darüber veranlasste, wie sie gleich oder besser aufbauen konnten

Das Team, das bei Eniac arbeitete.

Diese ersten Maschinen wurden im Allgemeinen durch Verkabelung gesteuert, die mit dem Motherboard oder durch eine Reihe von angesprochenen angesprochenen auf Papierband angesprochenen angesprochen wurden.

Obwohl diese Maschinen eindeutig programmierbar waren, wurden ihre Programme im Computer nicht intern gespeichert.

John von Neumann

Dieser Mathematiker hat einen Bericht geschrieben, indem er den konzeptionellen Rahmen für gespeicherte Programme erstellt hat.

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Forderte das IAS (Institute for Advanced Study) dazu auf, nicht nur theoretische Studien durchzuführen, sondern könnte durch die Herstellung eines echten Computers in die Praxis umgesetzt werden.

Moore School

Diese Schule reagierte 1946 mit einer Reihe von Konferenzen. Die Teilnehmer erfuhren von dem Eniac, den allgemeinen Techniken zum Bau von Computern und der neuen Idee, Gedächtnisprogramme zu speichern, die noch niemand getan hatte.

Einer der Teilnehmer, Maurice Wilkes, führte das britische Team, das 1949 den EDSAC in Cambridge baute.

Andererseits leitete Richard Snyder das amerikanische Team, das den EDVAC an der Moore School abgeschlossen hat.

Der von von Neumann entwickelte gespeicherte Programmcomputer war 1951 in Betrieb. Der IAS hat sein Design kostenlos zur Verfügung gestellt. Dies verbreitete ähnliche Maschinen weltweit.

Eigenschaften der ersten Generation von Computern

Z4 -Computer. Quelle: Clemens Pfeiffer [CC BY-SA 2.5 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/2.5)] über Wikimedia Commons)

Lösen Sie gleichzeitig ein einzelnes Problem

Computer der ersten Generation wurden durch die Tatsache definiert, dass die Betriebsanweisungen speziell zur Ausführung der Aufgabe erstellt wurden, für die der Computer verwendet werden sollte.

Technologie verwendet

Diese Computer verwendeten Vakuumrohre für CPU -Schaltkreise und magnetische Trommeln für die Datenspeicherung sowie für elektrische Schaltgeräte.

Als Hauptspeicher wurde ein magnetischer Kerngedächtnis verwendet. Die Eingabegeräte waren Papierbänder oder perforierte Karten.

Verarbeitungsgeschwindigkeit

Die CPU -Geschwindigkeiten waren extrem niedrig. Sie hatten eine langsame, ineffiziente und unzuverlässige Verarbeitung aufgrund von geringer Präzision. Es konnten nur einfache und direkte numerische Berechnungen durchgeführt werden.

Kosten

Der Betrieb von Computern war sehr teuer. Die Computer dieser Generation hatten eine sehr große Größe und belegten einen Raum von der Größe eines Raums.

Darüber hinaus verwendeten sie viel Strom, was sehr Wärme erzeugte, was dazu führte, dass sie oft beschädigt wurden.

Programmiersprache

Computer der ersten Generation erhielten Anweisungen in Maschinensprache (0 und 1) oder durch Strom/Aus -Elektrosignale. Es gab keine Programmiersprachen.

Anschließend wurde die Montagesprache entwickelt, um in Computern der ersten Generation verwendet zu werden.

Sobald die Welt sah, dass ein Computerprogramm intern gespeichert wurde, waren die Vorteile offensichtlich. Jedes Universität, Forschungs- und Laborinstitut wollten ihre eigenen.

Es gab jedoch keine kommerziellen elektronischen Computerhersteller mit gespeicherten Programmen. Wenn Sie einen wollten, mussten Sie ihn bauen.

Viele dieser ersten Maschinen basierten auf veröffentlichten Designs. Andere entwickelten sich unabhängig.

Software

Z1 -Computer. Quelle: Computergeek [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)] über Wikimedia Commons), um die ersten elektronischen Computer zu programmieren, die ihnen die Anweisungen in einer Sprache erhielten, die sie leicht verstehen konnten. Das war die Maschine oder binäre Sprache.

Jede Anweisung in dieser Sprache erfolgt in Form von Sequenzen von 1 und 0. Symbol 1 repräsentiert das Vorhandensein eines elektrischen Impulses und 0 repräsentiert das Fehlen eines elektrischen Impulses.

Eine 1- und 0 -Kette wie 11101101 hat eine spezifische Bedeutung für den Computer, obwohl es wie eine binäre Zahl erscheint.

Das Schreiben von Maschinensprachprogrammen war sehr umständlich, so dass es nur von Experten durchgeführt wurde. Alle Anweisungen und Daten wurden in binärer numerischer Form an den Computer gesendet.

Programmierung mit niedriger Ebene

Diese Maschinen waren für niedrige Operationen vorgesehen. Systeme konnten nur ein Problem gleichzeitig lösen. Es gab keine Assemblersprachen- oder Betriebssystemsoftware.

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Daher wurde die Schnittstelle mit Computern der ersten Generation über Verbindungspaneele und Maschinensprache erstellt. Die Techniker verkabeln die elektrischen Schaltkreise, die zahlreiche Kabel an die Stecker verbinden.

Dann kamen sie in spezifische perforierte Karten ein und wurden stundenlang eine Berechnung erwartet, während sie auch darauf vertrauten, dass jedes der Tausenden von Vakuumröhrchen während dieses Prozesses nicht beschädigt wurde, um dieses Verfahren nicht durchlaufen zu müssen.

Die Computerarbeit wurde in Lose durchgeführt, sodass in den 1950er Jahren das Betriebssystem als Stapelverarbeitungssystem bezeichnet wurde.

Intern gespeichertes Programm

Die ersten Computer kombinierten die Berechnungen mit großer Geschwindigkeit, jedoch erst nach dem Konfigurationsprozess für sorgfältige Programme.

Niemand weiß, wer die innovative Lösung entwickelt hat, um im Speicher des Computers die Anweisungen zu speichern, die angeben, was zu tun ist. Es war die Geburt der Software, seitdem von allen Computern.

Die Experimentalmaschine von Manchester war der erste Computer, der ein Programm aus dem Speicher ausführte.

Zweiundfünfzig Minuten waren die Zeit, in der dieser Computer ein Programm von 17 Anweisungen ausführte. So wurde 1948 der gespeicherte Programmcomputer geboren.

Hardware

IBM 701 Operatorkonsole. Quelle: Dan/CC BY (https: // createRecommons.Org/lizenzen/by/2.0)

Zusätzlich zu Tausenden von Widerstand und Kondensatoren, die Computer der ersten Generation bis zu mehr als 18 verwendet haben.000 Vakuumrohre, was bedeutete, dass Computereinrichtungen ganze Räume bedeckten.

Leere Röhrchen

Das Haupttechnologie für Computer der ersten Generation waren Vakuumrohre. Von 1940 bis 1956 wurden Vakuumrohre auf Computern weit verbreitet, was zur ersten Generation von Computern führte.

Diese Computer verwendeten Vakuumrohre zur Signalverstärkung und zum Schaltungszweck. Die Röhrchen bestanden aus Glasbehaftungen, die versiegelt waren, die Größe der Zwiebeln.

Das Versiegeln von Glas ließ den Strom drahtlos von den Filamenten zu den Metallplatten fließen.

Das Vakuumrohr wurde 1906 von Lee de Forest erfunden. Diese Technologie war in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts grundlegend.

Die Vakuumröhrchen begannen und die Schaltungen endeten, als sie ein- und ausgeschaltet wurden, als sie sich angeschlossen oder getrennt haben.

Eintritts- und Ausgangsmittel

Der Eingang und der Ausgang wurden mit perforierten Karten, magnetischen Trommeln, Schreibmaschinen und perforierten Kartenlesern hergestellt. Zunächst durchstechen Techniker manuell mit Löchern Karten. Dies wurde später mit Computern durchgeführt.

Um die Berichte auszudrucken, wurden elektronische Schreibmaschinen verwendet, um auf ein Papierband oder einen perforierten Kartenleser zu schreiben.

Computer der ersten Generation

EDVAC im BRL 328 -Gebäude installiert

Eniac

Der erste elektronische Computer mit allgemeinem Zweck, ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), wurde zwischen 1943 und 1945 errichtet. Gebraucht 18.000 Vakuumröhrchen und 70.000 Widerstände.

Es war der erste große Computer, der elektronisch arbeitete, ohne von einer mechanischen Komponente gestoppt zu werden.

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Sein Gewicht betrug 30 Tonnen. Es war ungefähr 30 Meter lang und ein großer Raum war erforderlich, um es zu installieren. Könnte mit einer Rate von 1 berechnen.900 Summen pro Sekunde. Es war mit einer Verkabelung geplant, die in das Motherboard angeschlossen war.

Es war 1.000 -mal schneller als frühere elektromechanische Computer, obwohl es beim Versuch, es neu zu programmieren.

Es wurde an der Moore School of Engineering der University of Pennsylvania von Ingenieuren John Mauchly und Preper Eckert entworfen und erbaut.

ENIAC wurde verwendet, um Kriegsberechnungen durchzuführen, wie z. Auch für Wettervorhersagen.

Edsac

Dieser Computer wurde in Großbritannien entwickelt. Es wurde 1949 im ersten gespeicherten Programmcomputer, der nicht experimentell war.

Er verwendete einen Gedächtnis von Quecksilberverzögerungslinien, der viele Computer der ersten Generation Speicher lieferte.

Pilotmodell ACE

Diese Maschine wurde 1950 von Alan Turing in Großbritannien fertiggestellt. Obwohl es als Testcomputer gebaut wurde, arbeitete es normalerweise fünf Jahre lang in Betrieb.

Univac

Univac war der erste kommerzielle Nutzungscomputer. Bildquelle: Wikimedia.Org

UNIVAC (Universal Automatic Computer) war der erste Computer, der für kommerzielle und nichtmilitärische Verwendung entwickelt wurde. 1951 an einen gewerblichen Kunden, das Volkszählungsamt der Vereinigten Staaten, geliefert, um der allgemeinen Bevölkerung mitzuteilen.

Ich könnte zehnmal mehr Summen pro Sekunde ausführen als der Eniac. In aktuellen Dollar hatte Univac einen Preis von 4 US -Dollar.996.000.

Später wurde es verwendet, um Lohn- und Gehaltsabrechnungen, Aufzeichnungen und sogar die Ergebnisse der Präsidentschaftswahlen im Jahr 1952 vorherzusagen.

Im Gegensatz zu 18.000 Vakuumröhrchen in Eniac, Univac Ich habe nur mehr als 5 verwendet.000 Vakuumröhrchen. Es war auch halb so groß wie sein Vorgänger und verkaufte fast 50 Einheiten.

Vorteile und Nachteile

UNIVAC 9400 MACROCOMPUTER. Quelle: von h. Müller http: // www.Technikum29.Von/in/computer/univac9400, CC BY-SA 2.5, https: // Commons.Wikimedia.org/w/Index.Php?Curid = 19740449

Vorteile

• Der Vorteil der Vakuumrohrtechnologie besteht darin, dass die Herstellung digitaler elektronischer Computer ermöglicht wird. Vakuumrohre waren die einzigen elektronischen Geräte, die in diesen Tagen verfügbar waren, was den Computer möglich machte.
• Diese Computer waren die schnellsten Computergeräte ihrer Zeit. Sie hatten die Fähigkeit, Daten in Millisekunden zu berechnen.
• Sie könnten komplexe mathematische Probleme effizient ausführen.

Nachteile

• Computer waren sehr groß an Größe. Sein Gewicht betrug ungefähr 30 Tonnen. Daher waren sie in allen Laptops nicht.
• Sie basierten auf Vakuumröhrchen, die schnell beschädigt wurden. Der Computer war aufgrund von Tausenden von Vakuumröhrchen sehr schnell. Daher wurde ein großes Kühlsystem benötigt. Das Elektronenemittelsmetall wurde leicht in den Vakuumröhrchen verbrannt.
• Sie konnten eine kleine Menge an Informationen speichern. Es wurden Magnettrommeln verwendet, die nur sehr wenig Datenspeicher lieferten.
• Sie hatten nur begrenzte kommerzielle Nutzung, weil ihre kommerzielle Produktion sehr teuer war.
• Die Effizienz der Arbeit war wenig. Die Berechnungen wurden mit sehr niedriger Geschwindigkeit durchgeführt.
• Perforierte Karten für den Eintritt wurden verwendet.
• Sie hatten sehr begrenzte Programmierfunktionen. Nur Maschinensprache konnte verwendet werden.
• Sie benötigten viel Energieverbrauch.
• Sie waren nicht sehr zuverlässig. Es war eine konstante Wartung erforderlich, außerdem arbeiteten sie sehr fehlerhaft.

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