Первое поколение ЭВМ: 1950–1960-е годы

Логические схемы создавались на дискретных радиодеталях и электронных вакуумных лампах с нитью накала. В оперативных запоминающих устройствах использовались магнитные барабаны, акустические ультразвуковые ртутные и электромагнитные линии задержки, электронно-лучевые трубки (ЭЛТ, позже — магнитные сердечники). В качестве внешних запоминающих устройств применялись накопители на магнитных лентах, перфокартах, перфолентах и штекерные коммутаторы.

Напряжения питания компьютерных схем составляли десятки–сотни вольт, а в случае использования ЭЛТ и киловольты. Машины потребляли несколько десятков киловатт. ЭВМ имели центральное устройство управления (УУ), обеспечивающие строго последовательную работу всех основных устройств. Тактовая частота работы УУ была в пределах десятков — сотен кГц. Ввод-вывод информации осуществлялся с перфокарт, перфолент, магнитных лент или с клавиатуры.

Программирование работы ЭВМ этого поколения выполнялось в двоичной системе счисления на машинном языке, то есть программы были жестко ориентированы на конкретную модель машины и «умирали» вместе с этими моделями.

ПРИМЕЧАНИЕ

О трудоемкости программирования на машинном языке можно судить по американской статистике: для разработки и отладки программы размером 10 000 машинных команд затрачивалось примерно 10 000 человеко-часов работы программистов. То есть программист на формирование, логическое согласование и отладку одной машинной команды тратил в среднем один час!

Только в середине 50-х годов появились машинно-ориентированные языки типа языков символического кодирования (ЯСК), позволявшие вместо двоичной записи команд и адресов использовать их сокращенную словесную (буквенную) запись и десятичные числа. В 1956 году был создан первый язык программирования высокого уровня для математических задач ФОРТРАН, а в 1958 году ­— универсальный язык программирования АЛГОЛ. Использовались машины первого поколения по образному выражению академика В.М.Глушкова как «большие арифмометры», ибо и программы и данные вводились в память ЭВМ непосредственно перед решением каждой конкретной задачи, результаты решения сразу же выводились из машины для дальнейшего неавтоматизированного использования. ЭВМ были ориентированы на численное решение научно-технических задач, для которых характерны малый объем входной и выходной информации и большое количество вычислительных операций по ее обработке.

Надежность машин первого поколения была крайне низкой — несколько десятков часов наработки на отказ. Для поддержания удобоваримой надежности машины требовали регулярного ежесуточного, еженедельного и ежемесячного профилактического обслуживания, во время которого выявлялись и заменялись потенциально ненадежные элементы (еженедельное обслуживание было более тщательным, нежели ежесуточное, а ежемесячное еще более трудоемким). Работал на машине непосредственно программист, чуть позже — оператор, но и тот и другой общались с ЭВМ посредством громадного пульта, имевшего большое число переключателей (тумблеров) и световых индикаторов (лампочек), отображавших информацию в двоичной системе счисления («горит — не горит» лампочка). Организационно ЭВМ эксплуатировались в составе вычислительных центров, причем для эффективного использования каждой ЭВМ необходим был штат из 10–20 программистов (программы с одной машины на другую, как правило, не переносились). В те годы количество программистов существенно превышало количество имевшихся ЭВМ (в 1960 году во всем мире насчитывалось всего несколько тысяч машин).

Названные ранее ЭВМ, начиная от UNIVAC и заканчивая БЭСМ 2 и первыми моделями «Минск» и «Урал», относятся к первому поколению вычислительных машин.