II поколение цифровых ЭВМ - транзисторы.

Полупроводниковые приборы — транзисторы были изобретены в 1948 г. Они отличались от электронных ламп малыми размерами, низким напряжением питания и малой потребляемой мощностью.

Новая элементная база для компьютеров на основе транзисторов произвела революцию и в производстве ком­пьютеров. Значительное уменьшение габаритов, снижение потребля­емой мощности и стоимости позволило создавать архитектуры ком­пьютера с большими функциональными возможностями, резко повысить быстродействие компьютеров до сотен тысяч и даже мил­лионов операций в секунду. Увеличение производительности обеспе­чивалось как за счет более высокой скорости работы транзисторов по сравнению с электронными лампами, так и путем введения в со­став вычислительной машины нескольких обрабатывающих уст­ройств, работающих параллельно. Площадь, требуемая для размеще­ния компьютера, снизилась до нескольких квадратных метров, предпринимались попытки изготавливать и настольные варианты. Снижение стоимости увеличило число потенциальных пользователей компьютеров. Появились крупные фирмы по производству компью­теров широкого назначения*InternationalBusinessMachines (IBM), ControlDataCorporation (CDC),DigitalEquipmentCorporation (DEC) и др. Следует отметить компьютер PDP-8 фирмы DEC — первого мини- компьютера с общей шиной, оказавшего большое влияние на раз­витие архитектур персональных компьютеров.

III поколение цифровых ЭВМ–интегральные схемы.

Полупроводниковые элементы и другие электронные компонен­ты выпускались электронной промышленностью в виде отдельных элементов. Так, полупроводниковый кристалл, на котором размещал­ся транзистор, заключался в специальный металлический или плас­тмассовый корпус. Требование уменьшения габаритов электронных устройств привело к тому, что сначала полупроводниковые приборы стали производиться в бескорпусном исполнении, а затем в 1958 г. была предпринята попытка разместить в одном полупроводниковом кристалле все компоненты одного функционального узла. Так появи­лись интегральные схемы (ИС), которые позволили резко уменьшить размеры полупроводниковых схем и снизить потребляемую мощ­ность.

IV поколение цифровых ЭВМ – сверхбольшие интегральные схемы (СБИС).

Микроминиатюризация электронных устройств привела к по­явлению новой отрасли промышленности — микроэлектроники, ко­торая относится к области высоких технологий. Используя последние научно-технические достижения физики, химии, кристаллографии, материаловедения и даже космонавтики (в невесомости можно по­лучить полупроводниковые кристаллы очень высокой чистоты), до­бились размещения на одном кристалле размером несколько квад­ратных миллиметров сначала сотен, затем тысяч и, наконец, миллионов транзисторов и других электронных компонентов. Теперь полупроводниковая схема содержала уже не набор нескольких логи­ческих элементов, из которых строились затем функциональные узлы компьютера, а целиком функциональные узлы и, в первую очередь процессор, который, учитывая его размеры, получил название микро­процессор, устройства управления внешними устройствами — контрол­леры внешних устройств. Такие интегральные схемы получили назва­ние сначала больших интегральных схем (БИС), а затем и сверхбольших интегральных схем (СБИС).

Современный процессор intelcore-i7 имеет: 1.16 млрд.транзисторов, размещенных в кристалле площадью 216 мм².

Контрольные вопросы

1. Какие дискретные электронные элементы использовались или используются при создании ЭВМ?

2. В чем заключается преимущество использования транзисторов при создании ЭВМ по сравнению с электронными лампами?

3. Охарактеризуйте первый этап цифровых ЭВМ.

4. Охарактеризуйте второй этап цифровых ЭВМ.

5. Охарактеризуйте третий этап цифровых ЭВМ.

6. Охарактеризуйте четвертый этап цифровых ЭВМ.