Korisnik:MiDimit/pesak

Razvoj računara Fon Nojmanove arhitekture

Svi današnji računari, od PC računara do pametnih mobilnih telefona, Fon Nojmanove su arhitekture. Ipak, na polju tehnologije izrade i na polju tehničkih karakteristika, ti rani računari iz 1940-ih i današnji računari potpuno su drugačiji. Prema tehnologiji koju su koristili, moderni programibilni elektronski računari mogu se grupisati u četiri generacije, sve zasnovane na Fon Nojmanovoj arhitekturi.

Stari računar

Prva generacija računara

Prva generacija elektronskih računara (od početka 1940-ih do kraja 1950-ih) koristila je vakuumske cevi kao osnovne elektronske elemente. Za programiranje je korišćen isključivo mašinski jezik (od programera se zahtevalo da preko tastera i prekidača direktno u memoriju unosi nule i jedinice koje su sačinjavale zapis programa. Glavne primene računara tog doba bile su u vojne i naučne svrhe. Računari su bili unikatni i nije postojala serijska proizvodnja. Iako je EDVAC prvi osmišljen, prvi realizovani računari Fon Nojmanove arhitekture bili su Manchester Baby – eksperimentalna mašina na kojoj je testirana tehnologija vakuumskih cevi, kao i njen naslednik, Manchester Mark I. Još jedan pretendent na titulu prvog realizovanog računara Fon Nojmanove arhitekture jeste i EDSAC, izgrađen takođe u Britaniji na osnovu planova za EDVAC opisanih u Fon Nojmanovom izveštaju. Tvorci računara EDVAC započeli su 1951. godine proizvodnju prvog komercijalnog računara UNIVAC, koji je prodat za to doba u neverovatnih 46 primeraka.

Edvac

Arl Edvac

Druga generacija računara

Druga generacija elektronskih računara (od kraja 1950-ih do polovine 1960-ih) koristila je tranzistore umesto vakuumskih cevi. Iako je tranzistor pronađen još 1947. godine, tek sredinom 1950-ih počinje da se koristi kao osnovna elektronska komponenta u okviru računara. Tranzistori su izrađeni od poluprovodničkih elemenata (najčešće silicijuma), koji se zbog svojih fizičkih osobina pokazuju kao veoma pogodni za izradu elektronskih komponenti. U poređenju sa vakuumskim cevima, tranzistori su manji, zahtevaju manje energije, pa se i manje zagrevaju i ređe kvare. Pored tranzistora, počinju da se koriste magnetni diskovi i trake, započinje umrežavanje računara, pa čak i korišćenje računara u zabavne svrhe (pojavile su se prve igre). Umesto mašinskog jezika, sve više su se koristili simbolički jezici i asembleri (ovakvi jezici programeru omogućavaju da navodi slovne skraćenice za elementarne operacije u programu, tako da ne mora više da direktno koristi nule i jedinice). Takođe razvijeni su prvi jezici višeg nivoa – Fortran, Cobol, Lisp, Algol (ovi jezici programeru omogućavaju da program opisuje apstraktnijim matematičkim izrazima i naredbama koji se automatski prevode na niz elementarnih operacija koje je potrebno izvesti da bi se program mogao izvršiti na nekom konkretnom računaru). U to vreme kompanija IBM dominirala je tržištem – samo računar IBM 1401 prodat je u više od 10000 primeraka, što je pokrilo oko trećinu tržišta.

Treća generacija računara

Treća generacija elektronskih računara (od polovine 1960-ih do sredine 1970-ih) bila je zasnovana na poluprovodničkim integrisanim kolima i (mikročipovima), sačinjenim od mnoštva tranzistora. Nova tehnologija dovela je do poboljšanja performansi i omogućila poslovnu primenu računara u mnogim oblastima.

U ovoj eri dominirali su mejnfrejm računari – veliki računari, veoma moćni za to doba, koji su imali mogućnost skladištenja i efikasne obrade velike količine podataka. Zato su ih vlade i velike korporacije koristile za obradu podataka. S udelom od 90%, kompanija IBM imala je apsolutnu prevlast na tržištu. Najznačajniji su računari serije IBM 700/7000 i kasnije IBM System/360. Kod ovih računara uveden je sistem deljenja vremena ({{jez-engl|Time – sharing) koji procesorsko vreme raspodeljuje i daje na korišćenje korisnicima istovremeno priključenim na računar, a koji sa računarom komuniciraju putem terminala (tastatura i monitora). Korišćeni su različiti operativni sistemi (programi koji upravljaju radom računara), uglavnom razvijeni u kompaniji IBM.

Pored mejnfrejm računara, u ovom periodu su se pojavili i mini-računari – manji računari, koji se mogu smatrati prvim oblikom ličnih (personalnih) računara jer ih je u jednom trenutku koristio samo jedan korisnik. Bili su veličine ormana (za razliku od ranijih računara koji su bili veličine sobe), ali pojedinci su retko mogli da ih priušte i stoga se ne smatraju kućnim računarima. Tržištem je dominirala kompanija DEC(informatika) sa serijama računara PDP i VAX. S ovim računarima obično se povezuju operativni sistem Unix i programski jezik C, koji su razvijeni u Belovim laboratorijama, kao i hakerska kultura.

Četvrta generacija računara

Četvrta generacija elektronskih računara (od sredine 1970-ih) zasnovana je na visoko integrisanim kolima. Kod njih je na hiljade ranije nezavisnih kola smešteno na jedinstven silicijumski čip. U kompaniji Intel napravljen je 1971. godine prvi (mikro) procesor Intel 4004 – celokupna centralna procesorska jedinica (koja se popularno naziva mozak računara) smeštena je na jednom čipu. Iako prvobitno namenjena za ugradnju u kalkulatore, ova tehnologija omogućila je brzih i malih računara pogodnih za kućnu upotrebu. Časopis Popular Electronics nudio je 1975. godine čitaocima mogućnost naručivanja delova za sklapanje mikropačunara MITS Altair 8800 zasnovanog na procesoru Intel 8080. Interesovanje među onima koji su se elektronikom bavili iz hobija bilo je izuzetno veliko i samo u prvom mesecu prodato je nekoliko hiljada ovih računara. Smatra se da je Altair 8800 bio inicijalna kapisla za revoluciju mikroračunara koja je usledila nakon toga. Altair se još vezuje za nastanak kompanije Microsoft – danas jedne od vodećih u oblasti proizvodnje softvera. Prvi proizvod kompanije Microsoft bio je interpretator za programski jezik Basic za Altair 8800 (interpretator je program koji omogićava da se programi napisani u nekom programskom jeziku izvršavaju na računaru.

Prvi mikroračunar koji je prodavan kao sklopljen bio je Apple, na čijim je temeljima nastala istoimena kompanija, koja je danas jedna od vodećih na tržištu.

Kućni računari koristili su se sve više – uglavnom za jednostavnije obrade podataka, učenje programiranja i igranje računarskih igara. Kompanija Commodore 1977. predstavila je svoj računar Commodore PET, koji je zabeležio veliki uspeh. Commodore 64, jedan od najuspešnijih računara za kućnu upotrebu, pojavio se 1982. Godine. Iz iste kompanije je i serija Amiga, računara sa kraja 1980-ih i početka 1990-ih. Takođe, značajni proizvođači računara tog doba bili su i Sinclair, tvorac veoma popularnog modela ZX Spectrum, Atari i Amstad. Kućni računari ove ere bili su obično jeftiniji, imali su skromne karakteristike i najčešće koristili kasetofone i televizijske ekrane kao ulazno-izlazne uređaje. Pored ličnih računara, u četvrtoj generaciji se proizvode mejnfrejm računari (na primer, serija Z kompanije IBM), ali i veoma moćni super računari.

Najznačajnija računarska kompanija tog doba IBM uključila se na tržište kućnih računara 1981. godine, modelom IBM PC 5150, poznatijim kao IBM PC ili PC. Zasnovan na procesoru Intel 8088, ovaj računar je veoma brzo zauzeo tržište računara za ličnu upotrebu.

Intel 8088

Preteći veliki uspeh IBM PC računara, pojavio se određen broj klonova – računara koje nije proizveo IBM, ali su kompatabilni sa IBM PC računarima. PC arhitektura je s vremenom postala standard za kućne računare. Sredinom 1980-ih, pojavom naprednih grafičkih (VGA) i zvučnih (SoundBlaster) kartica, IBM PC i njegovi klonovi stekli su mogućnosti naprednih multimedijalnih aplikacija i sa tržišta su istisli sve ostale proizvođače. I naslednici prvog IBM PC računara (IBM PC/TXT, IBM PC/AT) bili su zasnovani na Intel procesorima, na seriji x86 (Intel 80268, 80386, 80486), azatim na seriji Intel Pentium.

Operativni sistemi koji se tradicionalno vezuju za PC računare dolaze iz kompanije Microsoft - prvo MS DOS, a zatim i Windows. Jedini veliki konkurent arhitekturi IBM PC koji se sve vreme održao na tržištu (pre svega u SAD) jeste serija računara Macintosh kompanije Apple. Macintosh, koji se pojavio 1984, prvi je komercijalni kućni računar koji je koristio grafički korisnički interfejs i miš. Operativni sistem koji se i danas koristi na Apple računarima je Mac OS X.

generacija računara	elektronski elementi	programski jezik
PRVA GENERACIJA RAČUNARA	vakuumske cevi	mašinski jezik
DRUGA GENERACIJA RAČUNARA	tranzistori od poluprovodničkih elemenata	asembler i drugi simbolički jezici
TREĆA GENERACIJA RAČUNARA	poluprovodnička integrisana kola i mikročipovi	asembler i drugi simbolički jezici
ČETVRTA GENERACIJA RAČUNARA	visoko integrisana kola	asembler i drugi simbolički jezici

Današnji računari

Iako su prva povezivanja udaljenih računara izvršena još krajem 1960-ih, s pojavom interneta i veba većina računara postaje povezana i domen korišćenja računara se znatno proširuje. U poslednjoj deceniji prošlog veka nastale su kompanije Google, Yahoo i Amazon, a u prvoj deceniji 21. veka nastale su društvene mreže, kao što su Facebook i Twitter. Dolazi do svojevrsne informatičke revolucije , koja na izvestan način menja društvo i način na koji ljudi funkcionišu.

Tržištem današnjih stonih i prenosnih računara dominiraju PC i Mac računari. Javlja se i trend tehnološke konvergencije, koji karakteriše stapanje različitih uređaja u jedinstvene celine – na primer tableti i pametni telefoni objedinjuju funkcionalnost mobilnih telefona, računara, foto-aparata i još nekih uređaja.

Spoljašnje veze

• Marić, Filip: Informatika 1, Beograd, 2014.