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미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
개인용 컴퓨터. 발명과 생산의 역사
컴퓨터는 주어진 잘 정의된 다양한 작업 순서를 수행할 수 있는 장치 또는 시스템입니다.
요즘 컴퓨터는 전화, 자동차, TV와 같은 자리를 차지했습니다. 그러나 분명히 이것들은 앞으로 수십 년 동안 도래할 전체 컴퓨터화 시대의 첫 번째 선구자일 뿐입니다. 모든 면에서 컴퓨터는 완전히 특별한 현상입니다. 아마도 그 이전의 다른 어떤 기술적 발명도 그렇게 빠르게 나타나지 않았고, 그렇게 빠르게 발전하지도 않았고, 우리 삶의 모든 영역에 그렇게 다면적으로 스며들지 않았을 것입니다. 컴퓨터는 이미 사무, 비즈니스, 군사, 과학, 기술 및 기타 수백 가지 전문 활동에서 없어서는 안될 필수 요소가 되었습니다. 그들은 예술, 정치, 스포츠 분야에서 빠르게 뿌리를 내리고 있습니다. 컴퓨터가 사람들의 사생활, 레크리에이션 및 상호 의사 소통에서 차지하는 중요성은 엄청납니다. 그러나 이 모든 것은 아마도 향후 수십 년 동안 도래할 거대한 정보 혁명의 준비 또는 첫 번째 선구자 역할을 할 뿐입니다. 그 마법의 열쇠의 역할을 해야만 하는 것은 컴퓨터이기 때문에, 그 마법의 창의 도움으로 각 개인은 글로벌 컴퓨터 네트워크를 통해 인류가 축적한 모든 부의 정보에 접근할 수 있게 될 것입니다. 우리 시대에는 컴퓨팅 작업이 결코 주된 것이 아니며 어떤 경우에도 컴퓨터의 유일한 적용 영역은 아니지만 역사적으로 컴퓨터 기술의 발전에 기인합니다. 이러한 하드 및 저속 컴퓨터인 XNUMX세대 컴퓨터는 컴퓨터 기술의 개척자였습니다. 우리가 기억하는 바와 같이, 그들은 신속하게 현장에서 사라졌고, 신뢰성, 높은 비용 및 어려운 프로그래밍으로 인해 광범위한 상용 응용 프로그램을 찾지 못했습니다. 그들은 XNUMX세대 컴퓨터로 대체되었습니다. 반도체는 이러한 기계의 요소 기반이 되었습니다. 최초의 불완전 트랜지스터의 스위칭 속도는 이미 진공관의 스위칭 속도보다 수백 배 더 높았고 신뢰성과 효율성도 수십 배 더 높았습니다. 이것은 즉시 컴퓨터의 범위를 확장했습니다. 선박과 항공기에 설치하는 것이 가능해졌습니다. 컴퓨터에 대한 수요가 급격히 증가했습니다. 트랜지스터를 사용한 최초의 직렬 컴퓨터는 1958년 미국, 독일 및 일본에서 동시에 등장했습니다. 1962년에 집적 회로의 대량 생산이 시작되었지만 이미 1961년에 587개의 미세 회로로 실험용 컴퓨터가 만들어졌습니다. 1964년 IBM은 통합 요소를 기반으로 한 최초의 대량 컴퓨터 시리즈인 IBM-360 기계 생산을 시작했습니다. 그때 처음으로 기계를 콤플렉스에 연결하고 변경 없이 한 컴퓨터용으로 작성된 프로그램을 이 시리즈의 다른 컴퓨터로 전송할 수 있게 되었습니다. 그래서 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어의 표준화가 이루어졌다. 전체적으로 이 시리즈에는 9~206마이크로초의 추가 작업 시간과 함께 다양한 수준의 복잡성을 가진 0,18개의 기계가 포함되었습니다. 몇 년 동안 이 시리즈의 서로 다른 19대의 컴퓨터가 판매되었습니다. 이로부터 우리는 1971세대 기계의 출현으로 컴퓨터에 대한 수요가 훨씬 더 증가했다고 결론을 내릴 수 있습니다. 그들은 많은 산업 및 상업 회사를 인수하기 시작했습니다. 1976년에 만들어진 인텔 마이크로프로세서는 저렴한 비용으로 상당히 광범위한 운영 작업에 대한 솔루션을 제공했기 때문에 상업적으로 엄청난 성공을 거두었습니다. 1 년 대형 집적 회로의 2 세대 첫 번째 기계 인 American Cray-100 및 Cray-300가 초당 XNUMX 억 회의 속도로 나타났습니다. 그들은 약 XNUMX 만 개의 칩 (마이크로 회로)을 포함했습니다. 간단히 말해서 개인용 컴퓨터의 선사 시대처럼 보였습니다. 아무도 이런 유형의 기계의 출현을 계획하지 않았습니다. 그는 비유적으로 말해서, 그의 머리에 눈처럼 떨어졌습니다. 이 모든 것은 특수 교육을 받지 않은 두 명의 진취적인 1976세 미국인 기술자인 Stefan Wozniak과 Steve Jobs가 평범한 차고에 있는 원시적인 작업장에서 최초의 작지만 유망한 개인용 컴퓨터를 만든 같은 XNUMX년에 시작되었습니다. "Apple"("Apple")이라고 했으며 원래 비디오 게임용으로 제작되었지만 프로그래밍 기능도 있었습니다. 잡스는 나중에 개인용 컴퓨터의 대량 생산을 개척한 Apple Computer를 설립했습니다. 그들에 대한 수요는 모든 기대치를 초과했습니다.
짧은 시간에 잡스의 회사는 크고 번영하는 기업으로 성장했습니다. 이것은 다른 회사들로 하여금 개인용 컴퓨터 시장에 주목하게 만들었다. 다양한 개념의 "개인용 자동차"의 많은 모델이 판매되었습니다. 1981년 IBM은 최초의 개인용 컴퓨터인 IBM PC를 출시했습니다. 전 세계적으로 큰 성공을 거둔 것은 매우 우수한 16비트 마이크로프로세서 Intel-8088과 Microsoft의 훌륭하게 설계된 소프트웨어 덕분이었습니다. 1983년에 출시된 다음 PC/XT 모델은 640KB의 RAM, 하드 드라이브 및 고성능을 갖추고 있었습니다. 1986년에는 Intel-80286 마이크로프로세서를 기반으로 한 훨씬 더 발전된 PC/AT 모델이 등장했습니다. XNUMX년 말까지 IBM 컴퓨터는 가장 방대하고 대중적이었습니다. 개인용 컴퓨터 란 무엇입니까? 컴퓨터의 복잡성에 관계없이 블록 다이어그램은 메모리, 프로세서 및 주변 장비의 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 메모리는 숫자와 논리 명령(숫자 코드로도 저장됨)을 저장하는 역할을 하며 프로세서와 지속적으로 통신하며 작동하며 필요한 경우 주변 장치에 연결됩니다. 물리적으로 메모리는 고정된 길이의 정확히 하나의 숫자를 포함하는 별도의 조건부 셀로 나뉩니다. 기계 셀은 얼마나 많은 이진 정보 단위(비트)를 기록할 수 있는지를 결정하는 특정 미세 구조를 특징으로 합니다. 비트는 셀의 XNUMX비트에 해당합니다. 이미 언급했듯이 셀의이 부분은 두 가지 상태 중 하나에있을 수 있습니다. 조건부 값 "XNUMX"과 "XNUMX"에 해당합니다. XNUMX비트는 더 큰 정보 단위를 형성합니다. 바이트는 메모리에서 알파벳 한 글자, 십진법 숫자, 구두점 또는 기타 기호를 나타낼 수 있습니다. 각 셀에는 주소가 지정되어 있어 어느 셀에 접근할 수 있는지, 셀에 숫자를 입력하거나 셀에서 읽을 수 있습니다. 메모리 셀은 또한 일련의 명령으로 구성된 프로그램을 저장합니다. 즉, 각 작업 주기 동안 기계가 수행해야 하는 작업에 대한 기본 처방입니다. 마지막으로 메모리는 문제 해결의 중간 결과를 저장하는 데 사용됩니다. 메모리 성능은 용량(즉, 이진 형식으로 인코딩된 숫자를 얼마나 많이 넣을 수 있는지)과 속도(즉, 이 숫자를 얼마나 빨리 메모리에 쓰고 다시 검색할 수 있는지)의 두 가지 지표로 특징지어집니다. 메모리 성능은 각 셀이 한 상태에서 다른 상태로 전환되는 속도에 따라 달라집니다. 일반적으로 메모리의 양과 속도는 서로 충돌합니다. Ceteris paribus - 메모리가 많을수록 성능이 저하되고 성능이 향상되면 메모리가 줄어듭니다. 따라서 현대 컴퓨터에서 메모리는 다층 구조의 형태로 구성됩니다. 일반적으로 주 메모리와 외부 메모리를 구분합니다. 주 메모리는 차례로 RAM(Random Access Memory)과 ROM(읽기 전용 메모리)의 두 부분으로 구성됩니다. 첫 번째 최상위 레벨은 프로세서에 직접 연결된 RAM으로 구성됩니다. 랜덤 액세스 메모리에서는 메모리에 저장된 데이터에 대한 최소 액세스 시간이 달성됩니다. 메모리의 두 번째 계층인 읽기 전용 메모리는 과부하가 발생한 경우 RAM에 연결됩니다. 이것은 마이크로프로세서가 필요한 정보 또는 응용 프로그램을 위해 때때로 액세스하는 "빠른 참조" 역할을 합니다. 속도는 RAM보다 몇 자릿수 낮지만 볼륨은 훨씬 큽니다. 또한 컴퓨터가 꺼져도 컴퓨터의 정보는 지워지지 않습니다. 외부 메모리는 많은 양의 정보를 저장할 수 있는 다양한 장치를 말합니다. 이들은 자기 디스크 드라이브, 자기 테이프 등입니다. 속도는 주 메모리 장치보다 몇 배나 낮을 수 있지만 수백만 또는 수십억 바이트의 엄청난 용량을 가질 수 있습니다. 초기에 기존의 카세트 테이프 레코더는 컴퓨터의 외부 메모리 장치로 사용되었습니다. 시간이 지남에 따라 플로피 디스크 (특수 봉투에 담긴 작은 판과 유사한 연 자기 디스크, 용량은 약 1-1,4MB)가 널리 보급되기 시작했습니다. 컴퓨터 메모리에서 플로피 디스크로, 플로피 디스크에서 컴퓨터 메모리로의 정보는 특수 데이터 입출력 장치인 디스크 드라이브를 사용하여 기록됩니다. 하나의 테이프 카세트는 플로피 디스크만큼 많은 정보를 저장할 수 있지만 자기 테이프 드라이브의 프로그램이나 데이터 요소에 액세스하는 데 걸리는 시간은 자기 디스크 드라이브보다 훨씬 깁니다. 이것은 테이프의 정보가 하나의 긴 비트 시퀀스로 기록되고 필요한 정보를 읽으려면 전체 테이프를 되감아야 하기 때문에 이해할 수 있습니다. 이제 하드 드라이브(하드 드라이브)는 외장 메모리 장치로 사용됩니다. 모든 컴퓨터에서 가장 중요한 단위는 프로세서입니다. 그 역할은 실리콘 결정의 집적 회로인 마이크로 프로세서에 의해 컴퓨터에서 수행됩니다. 마이크로프로세서는 기계의 "심장과 두뇌"로 간주될 수 있는 가장 복잡한 논리 회로를 구현합니다. 블록의 이름은 활성 기능을 나타냅니다. 실제로 프로세서는 프로그램에 따라 메모리에 포함된 정보를 처리하는 데 관여합니다. 각 작업 주기에서 프로세서는 하나의 논리적 또는 계산적 작업을 수행합니다. 프로세서의 기본은 논리 회로(제어 장치, 산술 논리 장치 및 레지스터)입니다. 제어 장치는 모든 컴퓨터 구성 요소의 작동을 제어합니다. 이 회로의 입력은 메모리에서 명령 코드를 수신하여 컴퓨터 회로의 원하는 지점으로 전송되는 제어 펄스 세트로 변환됩니다. 제어 장치의 작동은 오케스트라의 지휘자의 동작에 비유할 수 있습니다. 지휘자는 지휘봉의 도움으로 음악 작품의 음표에 따라 음악가 그룹과 개별 음악가에게 시작과 끝을 알려줍니다. 수행되는 음악 작업의 일부 포인트. 산술 논리 장치는 산술 및 논리 연산을 수행하도록 설계되었습니다. 레지스터는 이진수 형태로 정보를 임시로 저장하기 위한 전자 디지털 장치입니다. 레지스터가 동시에 8비트(16개의 이진 문자)를 저장할 수 있는 경우 이를 XNUMX비트라고 합니다. XNUMX비트가 있는 경우 등등. 레지스터는 기능에 특화되어 있습니다. 일부는 정보를 저장하기 위한 용도이고, 다른 것은 실행된 명령의 카운터 역할을 하고, 다른 것은 실행된 명령의 주소를 기억하는 역할을 하는 등의 역할을 합니다. 컴퓨터 주변 장비는 단순하고 복잡한 장치의 큰 제품군이며, 그 주요 의미는 컴퓨터와 외부 세계 간의 통신을 제공하는 것입니다. 우선, 컴퓨터는 정보를 인식하는 능력을 부여받아야 합니다. 이것이 입력 장치가 하는 일입니다. 주요 입력 장치는 키보드입니다. 여기에는 숫자 및 텍스트 입력을 위한 영숫자 키와 커서 제어, 모드 및 레지스터 전환 및 기타 목적을 위한 키가 포함되어 있습니다. 키보드의 키는 타자기와 거의 동일하게 배열됩니다. 정보를 표시하는 주요 장치는 디스플레이(모니터)입니다. 마우스는 사용자와 컴퓨터 간의 대화에서 매우 중요합니다. 마우스는 평평한 표면에서 미끄러지는 작은 장치입니다. 움직임의 상대 좌표는 컴퓨터로 전송되고 커서라고 불리는 특별히 선택된 마커의 디스플레이 화면에서 움직임을 제어하는 방식으로 처리됩니다. 이러한 방식으로 화면에 개체를 지정하고 지정하는 것은 매우 편리합니다. 이러한 대화 구성을 통해 미리 구성된 여러 버전의 명령이 화면에 표시됩니다. 그 중 하나를 커서로 가리키면 사용자가 명령을 내립니다. 따라서 프로그래밍에 대한 원격 아이디어조차없는 사람도 컴퓨터에서 성공적으로 작업 할 수 있습니다. 가장 널리 사용되는 출력 장치는 인쇄 장치 또는 프린터입니다. 그러나 그래프와 도면을 표시하기 위한 그래프 플로터(플로터)일 수도 있습니다. 최근까지 도트 매트릭스 프린터가 가장 널리 사용되었습니다. 그들에서 개별 기호의 이미지는 9 x 9 점의 매트릭스에 구축되며 가장 얇은 막대의 잉크 리본을 통해 불어서 형성됩니다. 막대의 수는 일반적으로 9개이므로 매트릭스 내의 점이 접촉하여 연속선을 형성합니다. 이러한 프린터에서 임의의 글꼴을 쉽게 만들고 모든 그래픽을 출력할 수 있습니다. 다양한 수준의 밝기와 컬러 인쇄가 가능한 잉크젯 프린터는 더 높은 인쇄 품질을 제공합니다. 이러한 프린터의 작동 원리는 수평으로 움직이는 노즐에서 프로그램의 제어에 의해 가장 작은 잉크 방울이 용지에 토출되어 필요한 이미지를 형성한다는 사실에 기반합니다. 레이저 프린터는 고속으로 고품질 인쇄를 제공합니다. 레이저 프린터는 복사기와 마찬가지로 건식 인쇄 공정을 사용하지만 차이점은 레이저 빔으로 프린터의 감광 요소를 직접 노출(조명)하여 이미지를 형성한다는 것입니다. 이런 식으로 만들어진 인쇄물은 습기를 두려워하지 않고 마모 및 퇴색에 강합니다. 이 이미지의 품질은 매우 높습니다. 다른 컴퓨터와 마찬가지로 컴퓨터의 필수적이고 필수적인 부분은 소프트웨어입니다. 적절한 프로그램 없이 작업하는 것은 거의 불가능합니다. 각 컴퓨터의 가장 중요한 프로그램 클래스는 다른 모든 프로그램의 작동을 지원하고 하드웨어와의 상호 작용을 보장하며 사용자에게 일반적으로 컴퓨터를 관리할 수 있는 기능을 제공하는 운영 체제로 간주되어야 합니다. 이 시스템은 컴퓨터에서 사람이 수행하는 명령과 동작을 컴퓨터가 이해할 수 있는 짧고 간단한 명령의 긴 집합으로 변환합니다. 운영 체제가 많지 않습니다. 1974년 CP/M 시스템이 개발되어 개인용 8비트 컴퓨터용 운영 체제 생성의 시작을 알렸습니다. 이 시스템의 성공은 극도로 단순하고 컴팩트하며 메모리가 거의 필요하지 않았기 때문입니다. 1981 년 IBM PC 컴퓨터와 함께 MS-DOS 운영 체제가 등장했습니다. Microsoft 디스크 운영 체제는 16 비트 컴퓨터의 주요 운영 체제가되었습니다. Microsoft의 첫 번째 Windows 95 시스템은 1995년에 출시되었습니다. 새로운 사용자 인터페이스, 긴 파일 이름 지원, 플러그 앤 플레이 주변 장치의 자동 감지 및 구성, 32비트 응용 프로그램 실행 기능 및 시스템에서 직접 TCP/IP 지원의 존재가 특징입니다. Windows 95는 선점형 멀티태스킹을 사용하고 각 32비트 응용 프로그램을 자체 주소 공간에서 실행했습니다. Apple은 Macintosh 컴퓨터용 Mac OS(Macintosh 운영 체제)를 개발했습니다. Mac OS의 초기 버전은 Motorola 68k 프로세서 기반의 Mac과만 호환되었습니다. 이후 버전은 PowerPC(PPC) 아키텍처와 호환되었습니다. 2000년대 중반부터 Apple은 컴퓨터에 Intel 프로세서를 사용하고 있습니다. Mac OS EULA에 따르면 OS 설치는 Apple 컴퓨터에만 허용됩니다. 저자: Ryzhov K.V.
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