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

A számítógépek második generációja az 1956 és 1963 közötti időszakban alkalmazott technológia evolúciós szakaszára vonatkozik. Ebben a szakaszban a tranzisztorok cserélték a vákuumcsöveket, ez a csere a számítógépek ezen generációjának kezdetét jelöli.

Ez a generáció az ajtón kopogtatni kezdett, amikor a fejlemények előrehaladták és az informatikai kereskedelem iránti érdeklődés az 1950-es évek közepén fokozódott. Ily módon bevezetésre került a számítógépes technológia második generációja, amely nem vákuumcsöveken, hanem tranzisztorokon alapul.

UNIVAC 1232 számítógép Forrás: Daderot a Wikimedia Commons segítségével

1956-ban a vákuumcsövek helyett a számítógépek tranzisztorokat kezdtek használni elektronikus feldolgozó alkatrészekként, ezáltal elindítva a második generációs számítógépek lendületét.

A tranzisztor sokkal kisebb méretű volt, mint egy vákuumcső. Mivel az elektronikai alkatrészek méretét csökkentették, a vákuumcsőtől a tranzisztorig menve, a számítógépek mérete is csökkent, és sokkal kisebb lett, mint az előző számítógépeknél.

Áttörés az üzleti életben

A vákuumcső messze alacsonyabb volt a tranzisztornál. Ennek a cserenak a köszönhetően a számítógépek megbízhatóbbak, kisebbek és gyorsabbak voltak, mint elődeik. Nem csak a számítógép mérete csökkent, hanem az energiafogyasztás üteme is. Másrészt növeli a hatékonyságot és a megbízhatóságot.

A tranzisztorok használata mellett, amelyek kisebbre tették őket, a számítógépek ezen generációjának külső alkatrészei is voltak, például nyomtatók és hajlékonylemezek. Ezenkívül más elemekkel is rendelkeztek, például operációs rendszerekkel és programokkal.

Így a második generációs számítógépek az 1960-as évek elején kezdtek megjelenni az új üzletágban. Ezek a számítógépek beszerzési számlák kinyomtatására, terméktervek kivitelezésére, bérszámfejtés kiszámítására használhatók stb.

Ezért nem volt meglepő, hogy szinte az összes nagy kereskedelmi vállalat 1965-ben számítógépeket használt pénzügyi adatok feldolgozására.

A második generáció származása és története

A tranzisztor érkezése

A tranzisztorot 1947-ben fedezték fel. Ugyanazokat az alapvető munkákat végezte, mint egy vákuumcső, elektronikus kapcsolóként működve, amely be- és kikapcsolható.

A vákuumcsövekhez viszonyítva a tranzisztoroknak számos előnye volt: kisebbek, gyorsabbak és kevesebb energiát igényeltek, így kevesebb hőt bocsátottak ki. Nem voltak izzók és nem igényeltek túlzott hűtést.

Kezdetben a germánium-tranzisztorok voltak az egyetlen elérhetők. Ezeknek a korai tranzisztoroknak a megbízhatósági problémái merültek fel, mert a hibák közötti átlagos idő kb. 90 perc volt. Ez javult, miután megbízhatóbb bipoláris csatlakozási tranzisztorok váltak elérhetővé.

Az 1950-es évek végén már kicserélték a vákuumcsöveket a számítógépekben.

Jobb számítógépek

Tranzisztorok használatával a számítógépek akár tízezer bináris logikai áramkört is képesek tárolni sűrű térben.

Az első tranzisztoros számítógépet a Manchesteri Egyetemen építették, és 1953-ban működött. A második verziót 1955-ben fejezték be. Később a gépek körülbelül 200 tranzisztort használtak.

Ezek a gépek kisebbek, megbízhatóbbak és gyorsabbak voltak, mint az első generációs gépek. Volt azonban több szekrény, és annyira drágák voltak, hogy csak nagyvállalatok engedhetik meg maguknak.

Jobb programozási nyelvek

Számítógép / számítógép az 1950-es évekből, Egyesült Államok.

1950-ben kifejlesztették a közgyűlés nyelvét, amelyet elsőként ismertek az angol nyelvhez hasonló parancsokkal.

A kódot egy programozó olvashatja és írhatja. A számítógépen való futtatáshoz azt az összeszerelésnek nevezett folyamattal gépi olvasható formátumra kellett konvertálni.

A számítógépek második generációjának jellemzői

A fő jellemző az áramköri technológia alkalmazása volt, amely tranzisztorokat alkalmazott vákuumcsövek helyett az alapvető logikai áramkörök felépítéséhez.

Noha a tranzisztor nagy előrelépést jelentett a vákuumcsőhöz képest, ezek a számítógépek továbbra is bélyegkártyákra támaszkodtak az utasítás bevitelére, a kinyomtatott adatok kimenetére, és még mindig bizonyos hőt generáltak.

Energiafelhasználás

A számítógépek működéséhez szükséges villamos energia alacsonyabb volt. Hő keletkezett, bár egy kicsit kevésbé, tehát légkondicionálásra volt szükség.

Számítógépek mérete

A második generációs számítógép fizikai mérete sokkal kisebb volt, mint a korábbi számítógépeké.

Sebesség

A feldolgozási sebesség ötszörösére nőtt. Ezt mikrosekundumokban mértük.

Tárolás

- A mágneses mag kifejlesztését úgy fogadják el, hogy a fő memória kapacitása nagyobb volt, mint a számítógépek első generációjában.

- Növekszik a tárolókapacitás és a számítógépek használata.

- Támogatás van a külső tároláshoz, mágnesszalagok és mágneslemezek formájában.

Szoftver használata

- A programozáshoz a számítógépek akár magas szintű nyelveket is használhatnak a nehezen érthető komplex gépi nyelv helyett.

- Az operációs rendszerrel rendelkező számítógépek által végzett folyamatok felgyorsulnak, másodpercenként több millió műveletet elérve.

- A számítógépek nemcsak a mérnöki alkalmazásokra, hanem a kereskedelmi alkalmazásokra is irányultak.

- Bevezetésre került a szerelési nyelv és az operációs rendszer szoftvere.

Hardver

Ezek a számítógépek technológiailag forradalmi voltak. Mivel kézzel készítették őket, még mindig annyira drágák voltak, hogy csak nagy szervezetek engedhetik meg maguknak.

A második generációs hardver segített a vállalatoknak csökkenteni a nyilvántartások vezetésének és feldolgozásának költségeit, ám a rendszerek megvásárlása vagy bérbeadása nagyon költséges volt, nehéz programozni és munkaigényes működtetni, legalábbis a mai szabványoknak megfelelően.

E költségek miatt csak a nagyvállalatok és a kormányzati szervezetek adatfeldolgozó osztályai engedhetik meg maguknak, hogy telepítsék ezeket.

tranzisztorok

A vákuumcsövekhez hasonlóan a tranzisztorok olyan elektronikus kapcsolók vagy kapuk, amelyeket az áram erősítésére vagy vezérlésére, vagy az elektromos jelek be- és kikapcsolására használnak. Félvezetőknek hívják őket, mert elemeket tartalmaznak, amelyek a vezetők és a szigetelők között találhatók.

A tranzisztorok minden mikrochip építőelemei. Ezek megbízhatóbbak és energiahatékonyabbak, valamint jobban és gyorsabban tudják vezetni az elektromos áramot.

A tranzisztor sokkal jobb teljesítményt nyújtott apró mérete miatt, alacsonyabb energiafogyasztással és kevesebb hőtermeléssel.

Egy tranzisztor az ellenálláson továbbítja az elektromos jeleket. Nagyon megbízható volt a vákuumcsövekhez képest.

Egyéb eszközök

Ebben a generációban billentyűzeteket és videomonitorokat kezdtek használni. Az első ceruzát bemeneti eszközként használták a monitor képernyőjén történő rajzoláshoz. Másrészről a nagy sebességű nyomtató került használatba.

Bevezették a mágnesszalagok és lemezek másodlagos memóriaként történő használatát az állandó adatok tárolására, helyettesítve a kártyákat a számítógépen.

szoftver

Assembly nyelv

A második generációs számítógépek átkerültek a gépi nyelvről az összeszerelési nyelvre, lehetővé téve a programozók számára, hogy szavakkal írják le az utasításokat. A rövid kódok programozása helyettesítette a hosszú és nehéz bináris kódokat.

Az összeszerelési nyelv sokkal könnyebben használható volt, mint a gépi nyelv, mivel a programozónak nem kellett tisztában lennie a végrehajtott műveletek emlékezetével.

Magas szintű nyelvek

Ez a nemzedék jelölte meg a magas szintű nyelvek általános használatát. Magas szintű nyelveket fejlesztettek ki olyan szoftverek létrehozására, amelyek megkönnyítik a számítógépek programozását és konfigurálását.

Ezeket a második generációs gépeket olyan nyelveken programozták, mint például a COBOL és a FORTRAN, és ezeket különféle kereskedelmi és tudományos feladatokhoz használják.

A FORTRAN nyelvet tudományos célokra, a COBOL nyelvet pedig kereskedelmi célokra használták. A rendszerszoftvert is javították.

Ezenkívül a második generációs számítógépen tárolt program nagy rugalmasságot nyújtott a számítógépek teljesítményének növelése érdekében.

Szinte minden számítógépnek megvan a saját egyedi operációs rendszere, a programozási nyelv és az alkalmazás szoftver.

Az operációs rendszer szoftverfejlesztése mellett más üzleti alkalmazások is elérik a polcot.

Folyamatvezérlő nyelv

A számítógépek működésének legfontosabb változását a kötegelt rendszer és a számítógép számára biztosított autonómia hajtotta végre a közvetlen felhasználói ellenőrzés rovására.

Ez a folyamatvezérlő nyelv kifejlesztéséhez vezetett, amely hatékony eszközt jelentett a számítógép által felhasználói bevitel nélkül végrehajtott feladat sorsának ellenőrzésére.

Találmányok és szerzőik

- Tranzisztor

William Shockley, John Bardeen és Walter Brattain vezetésével az első tranzisztort fedezték fel a Bell Telephone Laboratories-ban az 1940-es évek végén. Ehhez a találmányhoz 1956-ban elnyerték a fizikai Nobel-díjat.

A tranzisztor életképes alternatívának bizonyult az elektroncső számára. Kis mérete, alacsony hőtermelése, nagy megbízhatósága és alacsony energiafogyasztása áttörést tett lehetővé a komplex áramkörök miniatürizálásában.

Ez egy félvezető anyagból álló eszköz volt, amelyet a bejövő jelek teljesítményének növelésére használtak, megőrizve az eredeti jel alakját, nyitva vagy zárva az áramkört.

Ez lett az összes digitális áramkör alapvető alkotóeleme, ideértve a számítógépeket is. A mikroprocesszorok ma több tízmilliónyi minimális méretű tranzisztort tartalmaznak.

- Mágneses memória

A tranzisztor mellett egy másik találmány, amely befolyásolta a második generációs számítógépek fejlődését, a mágneses magmemória volt.

Elsődleges memóriaként mágneses memóriát használtunk. A RAM 4K-ról 32K-ra nőtt, lehetővé téve a számítógép számára, hogy több adatot és utasításokat tároljon.

- Magas szintű nyelvek

FORTRAN

Létrehozását John Backus vezette az IBM számára 1957-ben. Ez a legrégebbi magas szintű programozási nyelv.

COBOL

Ez a második legrégebbi magas szintű programozási nyelv. Készült 1961-ben. Különösen népszerű a nagy számítógépeken futó üzleti alkalmazások számára. Ez volt a leggyakrabban használt programozási nyelv a világon

Kiemelt számítógépek

UNIVAC LARC

Ezt a szuperszámítógépet Sperry-Rand fejlesztette ki 1960-ban az atomkutatás céljából, így nagy mennyiségű adatot tudott kezelni.

Ez a számítástechnikai gép azonban túl drága volt, és általában túl bonyolult volt a vállalat méretéhez, tehát nem volt népszerű. Csak két LARC került telepítésre.

PDP

A DEC (Digital Equipment Corporation) által gyártott számítógép neve, amelyet Ken Olsen, Stan Olsen és Harlan Anderson alapított.

1959-ben bemutatták a PDP-1-et. Négy évvel később a DEC társaság 1964-ben kezdte el a PDP-5, majd a PDP-8 eladását.

A PDP-8, amely egy mini számítógép volt, hasznos volt ezen adatok feldolgozásához, és elég sikeres volt a piacon.

IBM 1401

Ez a számítógép, amelyet 1965-ben mutattak be a nyilvánosság számára, az iparágban a legszélesebb körben használt második generációs számítógép. A világpiac gyakorlatilag harmadát elfoglalták. Az IBM 1960 és 1964 között több mint 10 1401 telepített.

Az IBM 1401 nem rendelkezik operációs rendszerrel. Ehelyett egy speciális, szimbolikus programozási rendszernek nevezett nyelvet használt a programok létrehozásához.

Az IBM 1401 mellett az IBM által gyártott egyéb számítógépek, például az IBM 700, 7070, 7080, 1400 és 1600, szintén második generációs számítógépek voltak.

UNIVAC III

A vákuumcsöves alkatrészek tranzisztorokkal történő cseréje mellett az Univac III-ot úgy is tervezték, hogy kompatibilis legyen a különféle adatformátumokkal.

Ez azonban hatással volt a szóméretre és az utasításkészletre, amelyek különböztek, így minden programot át kellett írni.

Ennek eredményeként a vásárlók növekedése helyett az UNIVAC értékesítésének növekedése mellett sok vásárló inkább a szállítóváltást választotta.

Előnyök és hátrányok

Előny

- Koruk leggyorsabb számítógépei voltak.

- Az összeszerelési nyelvet használták a gépi nyelv helyett. Ezért ezen nyelv használata miatt könnyebben programozhatók.

- Sokkal kevesebb energiát igényeltek a műveletek végrehajtásához, és nem termeltek sok hőt. Ezért nem voltak olyan melegek.

- A tranzisztorok csökkentik az elektronikus alkatrészek méretét.

- A számítógépek mérete kisebb volt, és jobb hordozhatóságot mutattak az első generációs számítógépekhez képest.

- Gyorsabb perifériákat használtak, például szalagos meghajtókat, mágneses lemezeket, nyomtatókat stb.

- A második generációs számítógépek megbízhatóbbak voltak. Ezen felül jobb pontossággal bírtak a számításokban.

- Olcsóbb volt.

- Jobb sebességük volt. Számítani tudtak adatokat mikrosekundumokban.

- Szélesebb kereskedelmi felhasználásuk volt.

hátrányok

- A számítógépeket csak meghatározott célokra használták.

- Hűtőrendszerre még mindig szükség volt. A számítógépeket légkondicionált helyekre kellett helyezni.

- Folyamatos karbantartásra is szükség volt.

- A nagyszabású kereskedelmi termelés nehéz volt.

- A lyukasztott kártyákat továbbra is használtak utasítások és adatok bevitelére.

- Még mindig drágák és nem sokoldalúak.

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.