Есептеу техникасының даму тарихы

 ЕТ даму тарихын келесі кезеңдергебӛлуге болады:

1.Қолмен есептеу – б.э. дейінгі елуінші мыңжылдықтан бастап;

2.Механикалық – ХVІІ ғасырдың ортасынан бастап;

3.Электромеханикалық- ХІХ ғасырдың 90-шы жылдарынан бастап;

4.Электрондық – ХХ ғасырдың 40-шы жылдарынан бастап.

1. Механикалық есептеу принциптерін қолданатын құрылғылары мен аспаптарын жасау. 1623 жыл 6 разрядты сандар мен арифметикалық амалдар орындауға арналған Шикардтың алғашқы машинасы. Ол көбейтетін, қосатын, сандарды жадтың тәуелсіз құрылғылардан тұратын.

2.1642 жылы Блез Паскаль ойлап тапқанон разрядты сандар мен арифметикалық амалдарды механикалық түрде орындайтын машина.

3. 1673 ж. Г.В. Лейбниц алғашқы арифмометрді құрастырды. Арифмометрлер кең тарады және бірнеше рет жетілдірілді. Оған мысал: Томас арифмометрі (томас-машина), Болле машинасы, Орднер арифмометрі т.б. арифмометр пайда болуымен байланысты есепші мамандығы пайда болды.1969 ж ССРО-да арифмометрді шығару ең жоғары деңгейге жетті (300 мың арифмометр). ХХ ғасырдың 70-ші жылдары арифмометрді элементтік базасы интегралдық схемаға негізделген калькулятор ығыстырды.

4.ХІХғасырдың бірінші жартысында Чарльз Бэббидж әмбебап есептеуіш (аналитикалық) машина құрастыруға талаптанды. Бұл машина перфокартада жазылған бағдарламаны қолдануы керек еді. Бэббидж бағдарламалық басқару принципін қолданып,

Кез-келген алгоритмді шешуге арналған аналитикалық машинаны құрудың негізгі идеясын зерттеп дайындады. Бұл Жаккардтың тоқыма станогы сияқты,нағыз механикалық машина болуы тиіседі. Бірақ сол кездегі техниканың дамуы жеткілікті дәрежеде болмауы бұл жобаның іске асуына мүмкіндік жасамады.

1. 
   1887 жылы Г.Холлерит Ч.Бэббидж бен Г.Джоккардтың идеяларын қолданып, алғашқы есептеуіш-аналитикалық кешен құрды. Бұл құрал АҚШ-та (1890), Ресейде (1897), Канадада (1897) халық санағын жүргізуде, АҚШ-тың темір жолдарының
   

2. 
   1941 жылы Конрад Цузе бағдарламалық басқаруы менжадтайтын құрылғысы бар алдыңғыларға ұқсас машина жасап шығарды.
   
3. 
   1944 жылы Айкен ІВМ фирмасының кәсіпорнында Бэббидж жұмыстарының көмегімен электромеханикалық реледегі «МАРК-1» аналитикалық машинасын құрастырды. Бұл машинаның есептеу жылдамдығы электр жетегі бар арифмометрден 100 есе тез болды. Бұл машинаның бірнеше жетілдірілген түрлері шығарылды.
   

1. 1943-45 жылдар аралығында АҚШ-та Моучлимен Эккерт басқарған топ

ENIAC машинасында 18000 электрондықшамдар, 150 реле, 70000 резистор, 10000 конденсатор болды. Ол 140 квт қуат пайдаланды. Бірақ оның жад құрылғысы жоқ, және бағдарламаларды беру үшін сымдары нақты бір түрде жалғастырыпотыру керек болды.

2. 1945 жылы Джонфон Нейман цифрлық есептеуіш машинаның жалпы
принциптерін ойлап тапты. Ол қазіргі кезге дейін ДК-де қолданылады. Осы принциптер бойынша компьютерде мыналар болуы керек:

-арифметикалы-логикалық құрылғы, арифметикалық және логикалық операцияларды орындайды;

-жадтайтын құрылғы немесе бағдарламалар мен деректерді сақтайтын жады;

- басқару құрылғысы, ол бағдарламалардың орындалу процесін ұйымдастырады.

Алдымен белгілі бір сыртқы құрылғының көмегімен компьютердің жадына бағдарлама енгізіледі. Басқару құрылғысы жадтан бағдарламаның бірінші командасын тауып оқиды және оның орындалуын ұйымдастырады. Бірінші команданы орындағаннан кейін, басқаруқұрылғысы келесі командаларды оқиды және т.с.с.

ЭЕМ-нің бірінші буыны (1949-1958жж.).

1.

1949ж. Морис Уилкс (Англия) алғашқы EDVACкомпьютерін жасады.Бұл

әмбебап машиналарыныңалғашқы буындарынажол салды.

2.

ХХ-ғасырдың40-50жылдарыЭЕМӛтеүлкенжәнеқарапайымболды.

жад триггерлерде,кейінферриттік жүрекшелерде; шапшаңдығы–секундына 5-30 мың

арифметикалықамалдарболды.МұндайЭЕМ-дерүшінбағдарламалармашиналық

кодтарда жүргізілді, кейінірек автокодтар мен ассемблер пайда болды.Бұл ЭЕМ ғылыми-

техникалықесептеулер жүргізу үшінқолданылады. Осы типті машиналарға EDSAC,

ENIAC, UNIVAC,БЭСМ, Урал жатады.

1.

1948жылытранзисторойлаптабылдыжәне50-шіжылдардыңекінші

2.

1959 жылы – АҚШ-та екінші буынның RCA-501 ЭЕМ-і құрылды.

1960 жылы – IBM 7090 LARC

4.

1961жылы - Stretsh

1962 жылы – ATLAS

6.

АлССРО-да2-шібуынныңЭЕМ-дері:РАЗДАН,НАИРИ,МИР,МИНСК,

2-шібуынның ЭЕМ-і транзисторлы (жартылайӛткізгіштер)элементтік базасымен,

ӛтекішкене ферриттік жүзекшелері бар жедел жадымен 512 Кбайт кӛлемімен секундына

3000000амалӛнімділігіменсипатталады.Оларфункционалоперациялар(бӛлінген

уақытрежимі)менмульти-бағдарламаларрежімінбіріктіруді,яғниорталықпроцессор

мен енгізу-шығаруарналарының қатар жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Ӛлшемі бойынша

ЭЕМ-дер кіші, орта, үлкен және арнайытүрлергебӛлінеді.

ЭЕМ-ніңжетілдіруімен қатар бағдарламалық жабдықтамалар дамыды, алгоритмдік

бағдарламалау тілдері, АБЖ, диспечерлер пайда болды.

ЭЕМ-нің ҥшінші буыны (1964-1976жж.).

1.1958ж. – Джек Килби бірнешетранзисторларды бір пластинаға қалайорналастыру

керек екенінойлап тапты.

2.1959ж.–РобертНойдеңалғашқычиптерді(интегралдықсхемаларды)

құрастырды.

3.Үшіншібуынның алғашқыЭЕМ-і деп ІВМ/360 модельдерініңсериясын (1964ж.

АҚШ) санауға болады.

4.ЭЕМ-нің үшінші буынында РДР-8 (бірінші мини-компьютер, ол 1965ж.құрылды

жәнеқұны 20 мың доллар болды). РДР-11, В-3500, ЕС-ЭЕМ сериясы жатқызуға болады,

ЭЕМ-ніңүшіншібуыныинтегралдықсхемалы(ИС)жәнежартылайүлкенсхемалы

(ҮС)жартылайӛткізгішинтегралдықсхемадағыжеделжадқұрылғысымен,16Мб

кӛлемімен,секундына30млн.Операцияӛнімділікпенсипатталады.Ӛлшемібойынша

ЭЕМүлкен,орташа,минижәнемикроболыпбірнешетүргебӛлінеді.Бұлбуынның

типтік модельдері – ЕС-ЭЕМ, СМ-ЭЕМ, ІВМ/360, РДР, VAX.

ЭЕМ-ніңүшіншібуынынатәнерекшелік–бұлоперациялықжүйесініңболуы,

мульти-бағдарламалауменресурстарды(шалғайқұрылғыларды),ЭЕМ-ніңӛзінің

аппараттықбӛлігіннемесетікелейоперациялықжүйенібасқарумүмкіндігініңпайда

болуы.ЭЕМ-дегібағдарламалықжабдықтама ОЖ, ҚБӚ, ДББЖ, АБЖ, жоғары дәрежелі

алгоритмдік тілдердің (ПЛ-1, АЛГОЛ; КОБОЛ) пайдаболуымен күрделіленеді.

ЭЕМ-нің төртіншібуыны (1977-қазіргі кез):

1.Тӛртінші буынның ЭЕМ-дерінің ең алғашқы танымал сериясы – ІВМ/370.

2.ТӛртіншібуынныңЕТ-нің конструктивті-технологиялықнегізіүлкенинтегралды

схема (ҮИС)жәнеӛте үлкен интегралдысхема (ӚҮИС), олар70-80 жылдары құрылған,

шапшаңжадтайтынқұрылғыларболды.ЭЕМЯВА-нытиімдіпайдалануға,

қиыншылықтарыбарпрограммистерүшінбағдарламалаупроцесінжеңілдетуге

есептеліп шығарылды. Тӛртіншібуынныңмашиналарыныңпаркін микро-ЭЕМ-ге ДК-

ге,мини–ЭЕМ-ге,жалпығаарналғанЭЕМ-ге,арнайыЭЕМ-гежәнесупер-ЭЕМ-ге

бӛлуге болады. Тӛртінші буын машиналарының жедел жады – жартылайӛткізгіш АҮИС-

те,кӛлемі 16 Мб жәнеодан жоғары. Бұл буынның машиналарынаІВМ/370, SX-2, IBM

PC/XT/AT, PC/2, Crayтиптерінжатқызуға болады.

Дербес компьютерлер:

1.БүгінгікүнікеңтарағанДК–ЦЭВМ.ОлардыңпайдаболуыалғашқыРДР-8

мини-ЭЕМ-ге барып тіреледі.

2.1970жылы–INTALфирмасыжадтыңинтегралдықсхемасынжәнетамызда

үлкенЭЕМ-ніңорталықпроцессорынабарабаринтегралдықсхеманы(INTEL-4004

микропроцессоры)сата бастады.

3. 1975 жылы- Intel-8080микропроцессоры бар Альтаир-8800 ең алғашқы ДК пайда

болды.

4. 1981 жылы – ІВМ фирмасы ІВМ РС дербескомпьютерлеріншығара бастады.

5. 1983 жылы – қатқыл дискісі бар ІВМ РС ХТ компьютерлерішығарылды.

6. 1985 жылы - ІВМ РС AT дербес компьютерлерініңшығарылуы басталды.

Бҥгінгі кҥнгі есептеу техникасының архитектурасы.

Компьютердің архитектурасы және компьютер жұмысын ұйымдастыру

принциптері.

Компьютердің аппараттық жабдықтамалары. Жадының құрылымы.

Компьютердің сыртқы құрылғылары.

Есептеутехникасы-кез-келгенақпараттүрінавтоматтытүрдежылдамӛңдеуге

арналған электрондық құрылғылар жиыны. Бір-бірімен нақты түрде байланысып, біртұтас

кешендік қызмет атқара алатын құрылғылар жиыны есептеу жүйесі деп аталады. Есептеу

жүйелерініңорталыққұрылғысыэлектрондықесептеумашинасы(ЭЕМ)немесе

компьютер болып саналады.

Электрониканыңдамуыкомпьютердіңжаңатүрін–жекепайдаланатындербес

компьютерлерді(ДК)кӛптепшығаруғажолашты.Компьютерлердіӛндіріспенжобалау

ісінде,ғылыми-зерттеуістеріменбілімберудепайдаланумиллиондағанадамдардың

жұмыстарының мазмұны мен орындалуын түбегейлі түрде ӛзгертті десе болады.


Дербескомпьютердіңжҧмысістеупринципі.Компьютердіңбарлықесептеужәне

информацияӛңдеуістерінатқаратыннегізгіқұрылғысы-орталықпроцессор.Бір

интегралдық схемадан тұратын процессор микропроцессор деп аталады.

Енгізу құрылғысы (пернетақта, тышқан, сканер) компьютерге мәлімет енгізу қызметін

атқарады.Шығару(мәліметалу)құрылғылары(принтер,плоттер)компьютердіңжұмыс

нәтижесінадамдарғажеткізуүшінқолданылады.Есте

сақтауқұрылғысы

программаларды,мәліметтердіжәнежұмыснәтижелерінсақтауғаарналған.Олсыртқы

және ішкі болып екіге бӛлінеді.

Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ДК-нің жедел жады (RAM – Random Access

Memory),сондай-ақтұрақтыестесақтауқұрылғысы(ROM-Read-onlyMemory)

компьютердіңішкіжадынқұрайды,осыекеуіменпроцессоржұмыскезіндемәлімет

алмасып отырады.

Қатты магниттік диск (винчестер)ДКпрограммаларымен кӛлемдімәліметтердіеске

сақтайды.ОлардыңкӛлеміоншақтыГбайттанжүздегенГбайттарғадейінболабереді.

Алмалы-салмалымәліметжинақтауыш-иілгішмагниттікдискінің(флоппи-дискілер

немеседискеттер)диаметрі3,5дюйм(88мм),алсақтайтынинформациякӛлемі-1,44

Мбайт болады.

түрлендіредіжәнедебарлыққұрылғылардыбасқарады.Олекібӛліктен-басқару

программакомандаларынқабылдапалыпорындайдыда,арифметикалықлогикалық

құрылғы есептеу жұмыстарын және логикалық операцияларды атқарады.

Естесақтауқҧрылғысы(жады)-бұлЭЕМ-ніңпрограммаларды,қабылданған,

нәтижелікжәнеаралықмәліметтердіуақытша(жеделжады),әріұзақмерзімде(сыртқы

жады)сақтауғаарналғанқұрылғысы.Жеделжадындағыинформациякомпьютерток

кӛзінеқосылыптұрғандағанасақталыптұрады,бірақоныңжылдамдығыӛтежоғары

болады. Компьютер сыртқы жадындағы мәліметтер ток ӛшкенде де сақталады, бірақ оның

процессор мен мәлімет алмасу жылдамдығы тӛменгі деңгейде болады.

арифметикалықамалдардыорындап,мәліметкодтарынтүрлендіреді.Басқару

құрылғысыкомпьютердіңбарлықблоктарыныңжұмысынқадағалайды.Олбелгілі

біркезекпенкомпьютержеделжадындағыкомандалардыбіртіндепорындатып

отырады.Әрбіркомандаанықталып,қажеттілігінеқарайжеделжадыұяларындағы

мәліметтерарифметикалық–логикалыққұрылғығаберіледідекомандакодына

байланыстыкеректіамалорындалады.Компьютержұмысыныңосыпринципі Фон

Нейманархитектурасыдепаталады,онытұңғышретвенгрлереліненшыққан

американғалымыДжонФонНейманұсынғанеді.

автоматтандыруістерінатқаруғанегізделген.Бұғанбайланыстыкезкелгенесепті

шығаруүшінсоғансәйкесорындалатынкомпьютеркомандаларыныңтізбегін

анықтайтын программақұрылады.Программалықбасқаруісініңтиімділігібастапқы

мәліметтердіӛзгертеотырыпбірпрограмманыбірнешеретқайталаппайдаланған

сайын арта түседі.

сандарсекілдісақталып,сандарсияқтыӛңделеді.Программаныңорындалуын

жеделдетуүшінолалдыналакомпьютержеделжадынатолық жүктелуітиіс.

3.Жеделжадындағымәліметтердікезкелгентәттіппеналу(произвольный

доступкпамяти)принципібойыншапрограммалармәнмәліметтержедел

жадыныңкезкелгенжерінежазылабереді,кейінненоныберілгенадресіменбасқа

мәліметтердіқарамастантауыпалуға болады.

Осыпринциптернегізіндекомпьютер–оныңжадынасандықкодтартүрінде

жазылғаналғашқы мәліметтерменпрограмманыенгізгеннен кейінесептеупроцесін

толықавтоматтытүрдеӛзіжүргізіп,нәтежиесінадамғатүсініктітүрдебереалатын

техникалыққұрылғыболыптабылады.

Компьютерлердіжіктеутәсілдері.Қазірдекомпьютерлертүрлерісаналуан,

олардыжұмысынақарай,қуаттылығынабайланысты,элементтікбазасыныңтүрлеріне

сәйкестоптарғажіктеуқалыптасқан.Кез келгенжіктеутәсілі шарттытүрдеғана

жасалады.ӚйткенібүгінгіДКкешегіүлкенЭЕМ-дерденқуаттырақболыпкеледі.

Оныңүстінекомпьютердібірнақтытопқажатқызудақиын,себебікӛптеген

компьютерлерӛзтапсырушыныңталабыбойыншажекенұсқадажасалады.Әйтседе

техникадакомпьютерлердіжіктеудіңқалыптасқанбірнешетәсілдерінқарастырып

ӛтейік.

Үлкенэлектрондықесептеумашиналары(ЭЕМ);

миниЭЕМ;

микроЭЕМ;

дербескомпьютерлер.

аймақтарындақолданылады.Олар64-разрядтыпараллельжұмысістейтін

процессорлармен(100процессорғадейін)жабдықталады,процессорлардың

біріктірілгенжылдамдығысекундынаондағанмиллиардоперацияларғадейінболады,

бұлардакӛптегентұтынушыларқатаржұмысістейбереді,Үлкенкомпьютерлер

шығарудаIBM(АҚШ)фирмасыалдакеледі,оларшығарғансуперЭЕМ-дердің

танымалболғанмодельдерінемыналаржатады:IBM360,IBM370,IBMES/9000,

Cray3,Cray4,VAX-100,Hitachi,FujitsuVP2000.

болады.Іріұйымдарда,ғылымимекемелердеқолданылады.Кӛбінесеӛндірістік

процестердібасқарумақсатындапайдаланады.
Микро ЭЕМ-дерКӛптегенмекемелердеболады,бұлардың жұмысістеуіүшін

құрамындапрограммалаушымамандарыбаршағынлабораторияларжеткілікті.

КеректіжүйелікпрограммалардымикроЭЕМ-менбіргесатыпалуқажет,ал

қолданбалыпрогаммалардыдайындаудаесептеуорталықтарыменбайланыс

орнатылып,соларғатапсырмаберіледі.

Дербескомпьютерлерсоңғыкездекеңтаралыпкетті.Бұларбіржұмыс

орнындағанапайдаланылады.ИнтернетжүйесініңқолданылуынабайланыстыДК-лер

кӛптепшығарылыпжатыр.Бұларғылымда,білімалуда,ойындардажиіқолданылып

келеді.дербес компьтерлердішарттытүрдемамандандырылғанжәнетұрмыстықдеп

екігебӛлугеболады,бірақолардыңбағасыныңтүсуінебайланыстыбұлекітоп

араласыпкетті.1999жылданбастапдербескомпьтерлергехалықаралық

сертификациялықстандарт–РС99спецификациясыенгізілді,осыстандартбойынша

дербес компьтерлер мынадайтоптарға жіктеледі:

кӛпшілікке арналған дербес компьтерлер \Consumer PC\

жұмыс бабында қолданылатын дербес компьютерлер \Office PC\

алып жүруге ыңғайлы \портативті\ дербес компьютер \Mobile PC\

жұмыс станциясы \WorkStation\

кӛңіл кӛтеруге арналған \развлекательный\ дербес компьютерлер \Entertaiment PC\.

Мамандандырылу деңгейіне қарай жіктеу

әмбебап (универсальные) компьютерлер;

арнайы (специализированные) компьютерлер.

Әмбебапкомпьютерлернегізіндекезкелгенбағытта–графикамен,мәтінмен,

музыкамен,бейнелікқұжаттармен,т.б.жұмысістейалатынконфигурацияжасауға

болады.Албелгілібіржұмыстүрінорындауғабейімделгенарнайыдербескомпьтерлер

нақтыбіржұмыстыжақсыатқараалады,мысалы,ұшақтағынемесеавтомобильдегі

басқару (борттық) компьютерлері.

Графикалықмәліметтермен(кино,бейнефильмдер,жарнама)жұмысістейтін

миниЭЕМ–дерграфикалықстанциялардепаталады.Компьютерлердібіржеліге

біріктіретінарнаулыкомпьютерлерфайлдықсерверлердепаталса,интернетжелісі

бойыншаинформациятасымалдауісінатқаратынкомпьютерлержелісерверлерідеп

аталады.

үстелге қойылатын (desktop) компьютерлер;

алып жүруге ыңғайлы портативті (notebook) компьютерлер;

қалтаға салынатын (palmtop) компьютерлер.

Еңкӛптаралғантопқаүстелгеқойылатынкомпьютерлержатады,олардың

конфигуациясын(құрамыменқұрлымын)жеңілӛзгертугеболады.Портативті

компьютерлердіңбайланысумүмкіндіктеріжоғары,оларжолдажүргендепайдалануға

ыңғайлы,алқалтағасалынатынмодельдерді―интеллектуальды‖(зерделі)қойын

кітапшалары тәрізді керекті жазбаларды сақтап қоюға, тауып алуға мүмкіндік береді.

1.

Компьютер архитектурасы деген не? Компьютердің жалпы құрлымы қандай?

Қазіргі кездегі компьютерлер архитектурасының принциптері?

3.

Компьютерлердіжіктеутәсілдері.Атқаратынқызметібойыншажіктеуқалай

4.

Үлкен ЭЕМ-дер ерекшелігі неде?

Мини ЭЕМ деген не?Микро ЭЕМ ше?

6.

Дербескомпьютерлердегенне?Олардыхалқаралықсертификациялықстандарт

7.

Мамандандырылған деңгейіне қарай жіктеу қалай жүргізіледі? Кӛлеміне байланысты

Программалық жабдықтамалар мен аппараттық жабдықтамалар арасындағы байланыстың