Третье поколение ЭВМ: 1970–1980-е годы

В 1958 году Р. Нойс изобрел малую кремниевую интегральную схему, в которой на небольшой площади можно было размещать десятки транзисторов. Эти схемы позже стали называться схемами с малой степенью интеграции (Small Scale Integrated circuits — SSI).

ПРИМЕЧАНИЕ

Интегральная схема — электронная схема специального назначения, выполненная в виде единого полупроводникового кристалла, объединяющего большое число активных элементов (диодов и транзисторов).

Уже в конце 60-х годов интегральные схемы стали применяться в компьютерах. Логические схемы ЭВМ 3-го поколения уже полностью строились на малых интегральных схемах. Тактовые частоты работы электронных схем повысились до единиц мегагерц. Снизились напряжения питания (единицы вольт) и потребляемая машиной мощность. Существенно повысились надежность и быстродействие ЭВМ.

В оперативных запоминающих устройствах использовались миниатюрные ферритовые сердечники, ферритовые пластины и магнитные пленки с прямоугольной петлей гистерезиса. В качестве внешних запоминающих устройств широко стали использоваться дисковые накопители. Появились еще два уровня запоминающих устройств: сверхоперативные запоминающие устройства на тригерных регистрах, имеющие огромное быстродействие, но небольшую емкость (десятки чисел), и быстродействующая кэш-память. Операционная система поддерживает технологию использования виртуальной памяти. Ввиду существенного усложнения, как аппаратной, так и логической структуры ЭВМ третьего поколения часто стали называть системами.

Первыми ЭВМ этого поколения стали модели систем IBM (ряд моделей IBM 360) и PDP (PDP 1). В Советском Союзе в содружестве со странами Совета Экономической Взаимопомощи (Польша, Венгрия, Болгария, ГДР и другие) стали выпускаться модели Единой Системы (ЕС) и Системы Малых (СМ) ЭВМ. Основные характеристики некоторых моделей ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ показаны в таблице 3.2.

Таблица 3.2. Характеристики некоторых моделей ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ

В 1972 году была создана ЭВМ нового тогда класса — класса суперкомпьютеров. Первый суперкомпьютер ILLIAC 4 имел производительность 20 MFLOPS (миллионов сложений чисел с плавающей запятой в секунду). Начиная с 1975 года, фирмой Cray Research стали выпускаться суперкомпьютеры Cray (Cray 1 имел оперативную память емкостью 8 Мбайт и производительность 160 MFLOPS).

В вычислительных машинах третьего поколения значительное внимание уделяется уменьшению трудоемкости программирования, эффективности исполнения программ в машинах и улучшению общения оператора с машиной. Это обеспечивается мощными операционными системами, развитой системой автоматизации программирования, эффективными системами прерывания программ, режимами работы с разделением машинного времени, режимами работы в реальном времени, мультипрограммными режимами работы, и новыми интерактивными режимами общения. Появилось и эффективное видеотерминальное устройство общения оператора с машиной – видеомонитор или дисплей.

Большое внимание уделено повышению надежности и достоверности функционирования ЭВМ и облегчению их технического обслуживания. Достоверность и надежность обеспечиваются повсеместным использованием кодов с автоматическим обнаружением и исправлением ошибок (корректирующие коды Хемминга и циклические коды).

Существенно более развитыми оказались и системы телеобработки информации на базе ЭВМ, позволявшие, в частности, пользователям через удаленные терминалы (абонентские пункты) выполнять обработку своей информации на вычислительных центрах коллективного пользования (ВЦКП), передавая и получая информацию по каналам связи.

На основе машин третьего поколения организуются и многочисленные информационно-вычислительные сети различного типа и назначения.

Акцент в использовании машин стал смещаться от вычислительной работы к информационной. С этой целью, в частности, в систему команд были введены многие операции для работы с кодированной буквенной информацией, и активно стала использоваться специальная единица информации — байт. Большое развитие получили и разнообразные устройства ввода-вывода информации.

Модульная организация вычислительных машин и модульное построение их операционных систем создали широкие возможности для изменения конфигурации вычислительных систем. В связи с этим возникло новое понятие «архитектура» вычислительной системы, определяющей логическую организацию этой системы с точки зрения пользователя и программиста.