ВУЗ:
Составители:
операций в секунду) и ряд других. Эти машины занимали громадные залы, весили сотни тонн и расходовали сотни киловатт
электроэнергии. Их быстродействие и надежность были низкими, а стоимость достигала 500 – 700 тыс. долларов.
В 1948 г. благодаря изобретению транзисторов стало возможным появление более мощных и дешевых ЭВМ второго
поколения.
В 1959 г. Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel) изобрел метод, позволивший создать на одной пластинке и
транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы стали называться интегральными
схемами, или чипами. В 1970 г. фирма Intel начала продавать интегральные схемы памяти. Использование интегральных
микросхем привело не только к резкому увеличению надежности ЭВМ, но и к снижению размеров, энергопотребления и
стоимости (до 50 тыс. долларов) и ознаменовало эру ЭВМ третьего поколения.
В 1970 г. началась история ЭВМ четвертого поколения, когда ранее никому не известная американская фирма INTEL
создала большую интегральную схему (БИС), содержащую в себе практически всю основную электронику компьютера (в
1971 г. появился первый микропроцессор Intel-4004). Цена одной такой схемы (микропроцессора) составляла всего несколько
десятков долларов, что в итоге и привело к снижению цен на ЭВМ до уровня доступных широкому кругу пользователей.
Наиболее известными примерами машин данного поколения являются первый персональный компьютер Apple (1976 г.)
и IBM PC (1981 г.). Фирма Apple по сей день является одним из крупнейших производителей персональных компьютеров и
владельцем самого богатого и разнообразного программного обеспечения в мире.
В настоящее время во всем мире наибольшее распространение получили IBM-совместимые персональные компьютеры,
примерно 80 % всего компьютерного парка. В нашей стране этот процент еще выше и достигает 99 %.
В период машин четвертого поколения стали также серийно производиться и суперЭВМ. Примером отечественной
суперЭВМ является многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус» с быстродействием до 1,2…10
8
оп/с.
С конца 1980-х гг. в истории развития вычислительной техники наступила пора пятого поколения ЭВМ.
Технологические, конструкторские, структурные и архитектурные идеи машин пятого поколения принципиально
отличаются от машин предшествующих поколений. Прежде всего, их структура и архитектура отличаются от фон-
неймановской (классической). Высокая скорость выполнения арифметических вычислений дополняется высокими
скоростями логического вывода. В связи с появлением новой базовой структуры ЭВМ в машинах пятого поколения широко
используются модели и средства, разработанные в области искусственного интеллекта.
Современное поколение вычислительных машин использует технологии интегральной схемотехники и сверхбольшие
интегральные схемы. Разработчики вплотную приблизились к решению проблемы искусственного интеллекта. Но мечта
человека о создании вычислительной машины, способной превысить или хотя бы сравняться с интеллектуальными
возможностями человека, остается еще очень далекой. Вместе с тем можно с уверенностью сказать, что работы Intel по
созданию искусственных нейронных сетей, которые были начаты в 1988 г., приблизили тот момент, когда искусственный
мозг станет сердцем настольного компьютера. В 1989 г. уже был представлен первый рабочий образец нейропроцессора
i80170NX. Вот лишь некоторые его характеристики: 3 млрд. соединений в секунду, алгоритм обучения отсутствует,
процессор эмулирует работу 64 биологических нейронов (у созданного в 1993 г. i80160NC параметры еще выше: 10 млрд.
соед./с, возможность обучения).
Высокопараллельная архитектура, свойственная нейронным сетям, и ряд особенностей построения процессора
позволили добиться быстродействия 2 млрд. операций в секунду! i80170NX является сердцем нейронной платы-
акселератора для ПЭВМ. Производительность такой платы с восемью процессорами составляет 16 млрд. операций в
секунду! До последнего времени такая производительность была свойственна только лишь суперкомпьютерам!
К настоящему времени разработано большое число всевозможных плат ускорителей и специализированных
нейровычислителей. Нейронные ЭВМ уже находят применение в различных сферах деятельности человека. В США
действует система по обнаружению пластиковой взрывчатки в багаже авиапассажиров на основе нейронной сети. Большое
внимание уделяется вопросу применения нейронных процессоров в системах коммутации в сетях передачи данных. Существуют
системы аутентификации личности по отпечаткам пальцев с использованием нейросетей. В литературе описано и множество
других случаев успешного применения нейронных процессоров.
Таким образом, мы с вами живем на переломном этапе в развитии информатики и вычислительной техники, и немалую
роль в том, что он настал, сыграли нейронные процессоры фирмы Intel – первые ласточки эры нейронных компьютеров.
Еще один перспективный путь создания суперпроизводительных компьютеров – это использование вместо
электрических сигналов световых сигналов, движущихся с гораздо большей скоростью.
Производительность современных ПК больше, чем у суперкомпьютеров, сделанных десять лет назад. Но возможно,
через несколько лет обыкновенные персоналки будут работать со скоростью, которой обладают современные суперЭВМ.
2.2. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЧАСТИ ЭВМ
В соответствии с принципами функционирования универсальной вычислительной машины, предложенными Фон
Нейманом, основные функциональные части компьютеров следующие: устройство ввода и вывода, устройство хранения
информации, устройство обработки информации и управляющее устройство.
Взаимодействие между ними можно упрощенно изобразить в виде схемы:
На схеме двойные стрелки соответствуют движению данных (информация в ЭВМ называется данными). Человек
вводит данные в компьютер через устройства ввода–вывода, эти данные могут храниться в устройствах хранения
информации и обрабатываться в устройствах обработки информации. Полученные результаты также могут запоминаться в
Устройство
ввода–вывода
Устройство
хранения
информации
Устройство
обработки
информации
Устройство
управления
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
