A SZÁMÍTÓGÉPEK NEGYEDIK GENERÁCIÓJA: TÖRTÉNELEM, JELLEMZŐK, HARDVER, SZOFTVER - TECHNOLÓGIA - 2025

A számítógépek negyedik generációja az 1972-ben kezdődött szakaszban használt számítógépek típusára vonatkozik. Ez a szakasz a mikroprocesszor információtechnológiáján alapul.

A számítógépek ezen generációja működik még ma. Azt mondhatjuk, hogy a számítógépek, amelyek körül láthatók, negyedik generációs számítógépek.

IBM PC 5150 Forrás: CC BY-SA 3.0, A számítástechnika első fejlesztései forradalmi technológiai fejlődésen alapultak, ahol a találmányok és az új technológiák hajtóereje volt. Ez a generáció valószínűleg inkább evolúciós, mint forradalmi.

Így a számítógépek negyedik generációja a harmadik generációs számítógépek nagyszerű kibővítése vagy továbbfejlesztése volt.

A mikroprocesszor születése a mikroszámítógép születésével egy időben történt. Ezt a generációt hozzáigazítottuk a Moore-i törvénynek való megfeleléshez is, amely a tranzisztorok exponenciális növekedését jósolta a mikrochipben 1965-től.

fontosság

A mikroprocesszorok először nagyszabású integrációs technológiát, később pedig nagyon nagyméretű integrációs technológiát alkalmaztak, hogy végül tranzisztorok millióit kapjanak egyetlen chipre.

A mikroprocesszoros technológia megtalálható az összes modern számítógépben. A forgács önmagában olcsón és nagy mennyiségben gyártható.

A számítógépek ezen generációja nagyon gyorsan fejlődött, mert annyira sokoldalúak és könnyen kezelhetők. A számítógépek szerepe nagyon hasznos volt, különösen az ipar és az informatika területén.

Az új mikroprocesszor ugyanolyan nagy teljesítményű volt, mint az 1946-os ENIAC számítógép, ami az első generációban egy egész helyet kitöltött, most már a tenyerébe is beleférhet.

Az asztali számítógépek szokásossá váltak. Az irodákban és otthonokban látott személyi számítógépek negyedik generációs számítógépek.

A negyedik generáció származása és története

A mikroprocesszor-chip találmánya bevezette a negyedik generációs számítógépeket. Ez vezetett a mikro- vagy személyi számítógépek fejlesztéséhez.

Az első Intel 4004 nevű mikroprocesszort az Intel amerikai vállalat fejlesztette ki 1971-ben.

A nagyon nagy méretű integráció (VLSI) technológia rutinszerűvé tette a teljes CPU vagy fő memória előállítását egyetlen integrált áramkörrel, tömegesen, nagyon alacsony költségekkel.

Ez olyan új gépek osztályát eredményezi, mint például a személyi számítógépek és a nagy teljesítményű párhuzamos processzorok, amelyek több ezer CPU-t tartalmaznak.

Személyi számítógépek

1981-ben az IBM az Intel-t választotta az új gép, az IBM-PC mikroprocesszorának gyártójaként. Ez a mikroprocesszor az Intel 8086 volt.

Ez a számítógép másodpercenként 240 000 összeget tud végrehajtani. Bár sokkal lassabb volt, mint az IBM 360 család számítógépénél, a mai dollárban csak 4000 dollár volt. Ez az ár-teljesítmény arány fellendülést okozott a mikroszámítógép-piacon.

1996-ban az Intel Pentium Pro PC-je másodpercenként 400 000 000 összeget tudott futtatni. Ez körülbelül 210 000-szer gyorsabb volt, mint az ENIAC.

Grafikus felhasználói felület

Ez alapvetően olyan felület volt, ahol az átlagos felhasználó vizuális ikonok segítségével interakcióba lépett a számítógéppel, ahelyett, hogy parancsokat kellett volna beírni egy programozási nyelven.

Ez megkönnyítette a számítógép használatát, és ezért több ember volt képes használni a technológiát.

Az ezeken a számítógépeken futó szoftver szintén kevés vagy akár ingyen is elérhető volt.

A negyedik generációs számítógépek jellemzői

- Megnövekedett számítógép-használat az előző generációhoz képest.

- Drámai módon megnőtt a processzor sebessége.

- A billentyűzet és a videó monitor szokásos eszközökké váltak. Az egér fontos szerepet játszott.

- A méret, a költségek, az energiaigény és a hőtermelés csökkent az előző generációhoz képest.

A miniatürizálás

A nagy méretű integrációnak (LSI) nevezett miniatürizációs elektronikus komponenst úgy fejlesztették ki, hogy egyre több és több áramkört csomagoljon egyetlen chipre.

Később bevezették a nagyon nagy méretű integrációt (VLSI), mikroprocesszoros technológiával.

multitask

A korábbi generációs számítógépekkel ellentétben ezek több feladatot is feldolgozhatnak, nagyszerű sokoldalúságot biztosítva.

A számítógépek videókat játszanak le, képeket jelenítenek meg, zenét játszanak, szörfözhetnek az interneten stb.

Ez a sokoldalúság azt jelenti, hogy nagyobb feldolgozási teljesítményük van. Ezt a kiegészítő energiát a mikroprocesszor bevezetésével hozták létre.

A mikroprocesszorok ezt az energiát képviselik, mert csökkentik a tranzisztorok méretét és növelik az áramkörbe beépített processzorok számát.

Tárolás

Az elsődleges memóriákat félvezetőkként használták, mint például a RAM, a ROM és a gyorsítótár. A fő memória megnőtt az EPROM és az SRAM formájában.

Másodlagos memóriaként mágneses lemezeket, például merevlemezeket, hajlékonylemezeket, optikai lemezeket (CD, DVD) és flash memóriákat használtunk.

Hálózat

Megjelent a számítógépes hálózat fogalma. Ahogy a számítógépek erősebbek lettek, képesek voltak összekapcsolódni hálózatok kialakítására, ami végül az internet fejlődéséhez vezetett.

Fejlesztették a weblapok számára fejlett és könnyen használható szoftvert. Ezen felül fejlesztették ki az e-maileket és a mobil kommunikációt.

Hardver

A negyedik generáció jelentős előrelépéseket hozott a második generációs makrokomputerek és a harmadik generációs minikomputerek között, új kategóriát adva a gépekhez, a mikro- vagy a személyi számítógéphez.

A mágneses magmemóriákat viszont a félvezető memória váltotta fel. Az egér és a hordozható eszközök is fejlesztésre kerültek.

A mikroprocesszorok számítógépekkel történő használata sokkal gyorsabbá és hatékonyabbá vált.

A mikroprocesszor egy olyan chip, amelyet a számítógépben használnak bármely program által végrehajtott összes aritmetikai vagy logikai funkció végrehajtására.

Integráció

Ez a generáció megismerte az integrált áramkörök létrehozásának folyamatait, amelyek tranzisztorok ezreit tartalmazták egyetlen chipen.

A nagy léptékű integráció (LSI) esetén 1000 eszközt lehet elhelyezni chipenként, és a nagyon nagy méretű integrációnál (VLSI) 100 000 eszközt lehet elhelyezni chipenként.

A mikroprocesszor segítségével a számítógép központi processzort (CPU) egyetlen chipre lehetett helyezni. Az egyszerű rendszerekhez az egész számítógép egyetlen chipen elfér: processzor, fő memória és bemeneti / kimeneti vezérlők.

A feldolgozó chipeket a CPU-hoz, a memória chipeket pedig a RAM-hoz használják. Lehetséges azonban a processzorok beépítése beépített memóriával vagy gyorsítótárral egyetlen chipen.

Párhuzamos feldolgozás

Növekedett a párhuzamos processzorok használata. Ezek a gépek több processzort kombinálnak a párhuzamos számítások elvégzésére, egyidejűleg több utasítás végrehajtására is.

Ezeket tudományos számításokhoz, valamint adatbázisokhoz és fájlkiszolgálókhoz használták.

szoftver

Ezeknek a számítógépeknek a gyorsabb programozási nyelve volt, ami népszerűvé tette a mikroszámítógépekhez tartozó alkalmazásszoftvert.

Számítógépeket használtak szövegek feldolgozására, táblázatok kezelésére és grafikák szállítására.

Operációs rendszer

Az Intel 1974-ben egy 8 bites mikroprocesszort dolgozott ki, 8808. elnevezésű. Gary Kildall írta ennek a processzornak az operációs rendszerét, amelyet Mikrokomputerek vezérlőprogramjának (CP / M) hívnak.

Másrészt az IBM partnerként lépett fel Bill Gates-rel, aki megvásárolta a Computer Product operációs rendszert, hogy terjessze azt az új IBM számítógéppel.

Mindkettő parancssori operációs rendszer volt, ahol a felhasználó a billentyűzet segítségével interakcióba léphet a számítógéppel.

Grafikus felhasználói felület

Steve Jobs 1984-ben indította el az Apple Macintosh számítógépet, jobb grafikus felhasználói felülettel, a Xerox Alto felület ötletének felhasználásával.

Az Apple sikere után a Microsoft beillesztette a Windows shell verzióját a DOS operációs rendszer 1985-ös verziójába.

A Windowsot 10 évig használták, amíg újratelepítették a Windows 95-rel. Ez egy teljes operációs rendszer volt, minden segédprogrammal.

Negyedik generációs nyelvek

A harmadik generációs nyelvekkel ellentétben a negyedik generációs nyelvek nem eljárási, hanem deklaratív stílust használnak.

A deklaratív stílus matematikai specifikációt nyújt arra, hogy mit kell kiszámítani, és a fordítónak sok részletet hagy a számítás elvégzéséről.

Ezért egy harmadik generációs nyelvvel készített nagy program helyettesíthető egyetlen deklarációval a negyedik generációs nyelvvel.

Találmányok és szerzőik

Az LSI technológia és a VLSI technológia feltalálása a számítógépek negyedik generációjához vezetett. Ezenkívül ez a generáció a következő fejlesztéseket foglalja magában:

- Grafikus felhasználói felület.

- Új operációs rendszerek.

- Különböző bemeneti / kimeneti és másodlagos tárolóeszközök.

- Helyi hálózatok.

mikroprocesszor

1971-ben fejlesztette ki Ted Hoff, F. Faggin és S. Mazor mellett. Kifejlesztették az Intel 4004 mikroprocesszort az Intel Corporation számára.

Ez a mikroprocesszor 2300 tranzisztort tartalmazott. A mai napig terjedő számítógépek generációjának kezdete volt.

Altair 8800

Altair 8800, 1975.

Ez volt az első mikromikrométerek. 1975-ben a Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS) cég hozta létre.

Ed Roberts az Intel 8080 processzort használta, amely az első 16 bites mikroprocesszor volt. Ez volt a személyi számítástechnika kezdeti hatása a világon.

Manzana

1976-ban Steve Wozniak fejlesztette ki az első Apple számítógépet (Apple I). Kicsi személyi számítógép volt.

Steve Jobs segített neki eladni ezt a számítógépet, később pedig az Apple II gyártásában. Wozniak és Jobs voltak az Apple társalapítói.

IBM PC

1981-ben a International Business Machine (IBM) bevezette ezt az első otthoni számítógépet, amelyen a 4004 processzor működik.

Microsoft

Paul Allen és Bill Gates, a Microsoft alapítói elkezdték az ALTAIR 8800 BASIC nyelvének írását.

Ezt követően a DOS operációs rendszer nagy sikert hozott a cég számára. 1985-ben kiadták a Windows 1.0-t, egy 16 bites grafikus operációs környezetet.

1986-ban elindították a Microsoft Works nevű szövegszerkesztő, adatbázis- és táblázatkezelő programot.

Kiemelt számítógépek

Ide tartoznak az 1970-es évek minikomputerei, például a PDP-11/03 és PDP-11/34, az 1970-es évek végétől és az 1980-as évek elejétől származó személyi számítógépek, valamint a mikroprocesszorokat használó makrokomputerek, mint például az IBM z-sorozat.

Xerox Alto

1973-ban elindították a PARC Xerox Alto számítógépét. Ez egy igazi személyi számítógép volt, Ethernet porttal, egérrel és egy grafikus felhasználói felülettel, bitmapokkal, az első a maga nemében. A Texas Instruments 16 bites chipén futott.

Apple mikroszámítógépek

A Wozniak és a Jobs kifejlesztette az Apple II-t, amely az egyik első sorozatgyártású, rendkívül sikeres otthoni mikroszámítógép volt.

Ez volt az első az Apple II sorozatban. Összesen ötmilliót adtak el. Egy ROM-mal és Integer BASIC-nal működött. A Wozniak 1978-ban kifejlesztette a Disk II-t, egy hajlékonylemez-meghajtót tárolásra.

Az Apple II számítógép arra késztette a vállalatokat, hogy inkább használják a számítógépeket, mert olyan szoftvereket futtathat, mint például a VisiCalc táblázat.

Az Apple 1984-ben mutatta be a Macintosh-t, amely a Motorola 68000 mikroprocesszoron alapul. Kezdetben nem volt kereskedelmi siker, de végül mégis.

Az Apple számítógépek sok más modelljét gyártották a számítástechnika negyedik generációja során. Egyesek sikeresek voltak, mások nem.

IBM PC

1981-ben az IBM kiadta a személyi számítógépet. Ez a legkeresettebb számítógép lett, és ma is értékesítik. Windows alapú PC volt.

Az IBM PC architektúrája vált a piacon a tényleges szabványnak, amelyet más PC-gyártók követni akartak.

Előnyök és hátrányok

Előny

A számítógépek fejlesztésében a legjelentősebb előrelépések a harmadik generációról a negyedik generációra való áttérésen mentek keresztül.

A legnagyobb előnye az, hogy a lakosság többségének megfizethetőségének és megfelelő méretének köszönhetően legalább egy számítógépe otthon lehet.

- Nagyon megbízható számítógépek, kisméretűek és erősebbek. Sokkal kevesebb karbantartást igényelnek, mint az előző generációk.

- Nagyon gyors feldolgozással rendelkeznek, alacsonyabb energiafogyasztással. Ezen felül ezek a legolcsóbbok az összes generáció között.

- Belső ventilátoruk van a hő elvezetésére, és így képesek fenntartani a megfelelő hőmérsékletet. A rendes működéshez már nem szükséges légkondicionáló.

- A grafikus felhasználói felület és az interaktív bemeneti és kimeneti eszközök fejlesztése révén könnyen használható környezetet biztosítanak velük való munka közben.

- Általános célú számítógépek. Ezek szinte bármit megtehetnek. Gyártása teljesen kereskedelmi jellegű.

- Minden típusú magas szintű nyelv használható.

hátrányok

A mikroprocesszorok gyártásához a legújabb technológiának kell rendelkeznie. Ennek tervezése és gyártása csak nagyon kevés cégre korlátozódott (Intel, AMD stb.), És mindenki függ tőlük.

A mikroprocesszor tervezése és gyártása nagyon összetett. A gyártáshoz költséges üzembe helyezés és magasan képzett személyzet szükséges.

Másrészt a hálózatba kötött rendszer hajlamos a nagyszabású támadásokra, ugyanakkor meghagyja a vírusok támadásának lehetőségét az egész rendszerben, mindenkit kiszolgáltatva.

Irodalom

1. Benjamin Musungu (2018). A számítógépek generációi 1940 óta a jelenig. Kenyaplex. Forrás: kenyaplex.com.
2. Enciklopédia (2019. Generációk, Számítógépek. Készült: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). A számítógépfejlesztés története és a számítógép generálása. Forrás: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Számítógépek generációi. Tartalmazza a Súgót. Feltöltve: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). A számítógép generálása és jellemzői. Forrás: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). A számítógépek öt generációja. Forrás: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Számítógépes történelem: A számítógépek nemzedékeinek osztályozása. Turbo Future. Forrás: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 A számítógép generálása. Stella Maris Főiskola. Feltöltve: stellamariscollege.org.
9. Weebly (2019). A számítógépes előzmények. Forrás: weebly.com.