FJERDE GENERASJON DATAMASKINER: HISTORIE, EGENSKAPER, MASKINVARE, PROGRAMVARE - TEKNOLOGI - 2026

Den fjerde generasjonen datamaskiner viser til typen datamaskiner som ble brukt i løpet av fasen som begynte i 1972. Denne fasen har vært basert på informasjonsteknologien til mikroprosessoren.

Denne generasjonen datamaskiner er den som fortsatt fungerer i dag. Det kan sies at datamaskinene som kan sees rundt er fjerde generasjons datamaskiner.

IBM PC 5150 Kilde: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51833

Den første utviklingen innen datateknologi var basert på revolusjonerende teknologiske fremskritt, der drivkraften var oppfinnelser og nye teknologier. Denne generasjonen blir sannsynligvis bedre sett på som evolusjonær enn revolusjonerende.

Dermed var den fjerde generasjonen datamaskiner en stor utvidelse eller forbedring av den tredje generasjonen datamaskiner.

Fødselen til mikroprosessoren skjedde samtidig med fødselen til mikrodatamaskinen. Denne generasjonen ble også tilpasset samsvar med Moores lov, som spådde eksponentiell vekst av transistorer i mikrobrikker fra 1965.

Betydning

Mikroprosessorer benyttet først storskala integrasjonsteknologi og senere meget storskala integrasjonsteknologi for til slutt å innkapsle millioner av transistorer på en enkelt brikke.

Mikroprosessorteknologi finnes nå i alle moderne datamaskiner. Brikkene som sådan kan produseres billig og i store mengder.

Denne generasjonen datamaskiner utviklet seg veldig raskt fordi de var så allsidige og enkle å bruke. Datamaskinens rolle har vært veldig nyttig, spesielt innen industri og informasjonsteknologi.

Den nye mikroprosessoren var like kraftig som ENIAC-datamaskinen fra 1946. Det som fylte et helt rom i den første generasjonen, kunne nå passe i håndflaten.

Stasjonære datamaskiner ble vanlig. Personlige datamaskiner som er sett på kontorer og hjem, er fjerde generasjons datamaskiner.

Fjerde generasjons opprinnelse og historie

Oppfinnelsen av mikroprosessorbrikken innledet fjerde generasjons datamaskiner. Dette førte til utvikling av mikrodatamaskiner eller personlige datamaskiner.

Den første mikroprosessoren, kalt Intel 4004, ble utviklet av det amerikanske selskapet Intel i 1971.

Very Large Scale Integration (VLSI) -teknologi gjorde det rutinemessig å produsere en komplett CPU eller hovedminne med en enkelt integrert krets, masse produsert til svært lave kostnader.

Dette resulterte i nye klasser av maskiner, for eksempel personlige datamaskiner og høyytelses parallelle prosessorer som inneholder tusenvis av CPUer.

Personlige datamaskiner

I 1981 valgte IBM Intel som produsent av mikroprosessoren for sin nye maskin, IBM-PC. Denne mikroprosessoren var Intel 8086.

Denne datamaskinen kan utføre 240 000 summer per sekund. Selv om det var mye tregere enn datamaskiner i IBM 360-familien, var det bare $ 4000 i dagens dollar. Dette pris / ytelsesforholdet forårsaket en boom i markedet for mikrodatamaskiner.

I 1996 kunne Intels Pentium Pro PC løpe 400.000.000 summer per sekund. Dette var omtrent 210 000 ganger raskere enn ENIAC.

Grafisk brukergrensesnitt

Dette var i utgangspunktet et grensesnitt der den gjennomsnittlige brukeren samhandlet med datamaskinen ved hjelp av visuelle ikoner, i stedet for å måtte skrive kommandoer på et programmeringsspråk.

Dette gjorde bruk av datamaskinen mye enklere, og derfor klarte flere å bruke teknologien.

Programvaren som kjørte på disse datamaskinene var også tilgjengelig for lite eller til og med gratis.

Kjennetegn på fjerde generasjon datamaskiner

- Økt datamaskinbruk sammenlignet med forrige generasjon.

- Det var en dramatisk økning i prosessorhastighet.

- Tastaturet og videomonitoren ble standardenheter. Musen begynte å spille en viktig rolle.

- Størrelse, kostnad, energibehov og varmeproduksjon gikk ned, sammenlignet med forrige generasjon.

miniatyrisering

Den elektroniske miniatyriseringsdelen, kalt Large Scale Integration (LSI), ble utviklet for å pakke flere og flere kretsløp på en enkelt brikke.

Very Large Scale Integration (VLSI) ble senere introdusert ved bruk av mikroprosessor-basert teknologi.

Fleroppgavekjøring

I motsetning til tidligere generasjons datamaskiner, kan disse behandle flere oppgaver og gi stor allsidighet.

Datamaskiner spiller videoer, viser bilder, spiller musikk, kan brukes til å surfe på Internett, etc.

Denne allsidigheten betyr at de har mer prosessorkraft. Denne ekstra kraften ble opprettet med implementeringen av mikroprosessoren.

Mikroprosessorer har denne effekten fordi de har redusert størrelsen på transistorene og økt antall prosessorer som er inkludert i en krets.

Oppbevaring

Halvledere som RAM, ROM og hurtigbufferminne ble brukt som primære minner. Hovedminnet økte i form av EPROM og SRAM.

Magnetiske disker, som harddisker, disketter, optiske disker (CD, DVD) og flashminner, ble brukt som sekundærminne.

Nettverk

Konseptet med datanettverket dukket opp. Etter hvert som datamaskiner ble kraftigere, klarte de å koble sammen til nettverk, noe som til slutt førte til utviklingen av Internett.

Avansert og brukervennlig programvare for websider ble utviklet. I tillegg ble e-post og mobilkommunikasjon utviklet.

maskinvare

Den fjerde generasjonen brakte viktige fremskritt på makrodatamaskiner i andre generasjon og også på minicomputere av tredje generasjon, og la til en ny kategori av maskin, som var mikrodatamaskinen eller PC-en.

På den annen side erstattet halvlederminner magnetiske kjerneminner. Mus og bærbare enheter ble også utviklet.

Med bruk av mikroprosessorer i datamaskiner ble ytelsen deres mye raskere, så vel som effektiv.

Mikroprosessoren er en brikke som brukes i datamaskinen for å utføre alle aritmetiske eller logiske funksjoner utført av et hvilket som helst program.

Integrering

Denne generasjonen lærte om prosessene for å lage integrerte kretsløp som inneholdt tusenvis av transistorer på en enkelt brikke.

I LSI kunne det plasseres 1 000 enheter per brikke og i Very Large Scale Integration (VLSI) kunne 100 000 enheter plasseres per brikke.

Med mikroprosessoren var det mulig å sette den sentrale prosesseringsenheten (CPU) til datamaskinen på en enkelt brikke. For enkle systemer kan en hel datamaskin få plass på en enkelt brikke: prosessor, hovedminne og inngangs- / utgangskontrollere.

Behandlingsbrikker brukes til CPU og minnebrikker brukes til RAM. Imidlertid har det vært mulig å designe prosessorer med minne om bord eller cache på en enkelt brikke.

Parallell behandling

Bruken av parallelle prosessorer ble økt. Disse maskinene kombinerer flere prosessorer for å utføre beregninger parallelt og utfører mer enn en instruksjon om gangen.

De har blitt brukt til vitenskapelige beregninger og også til databaser og filservere.

programvare

Disse datamaskinene hadde et raskere programmeringsspråk, noe som gjorde applikasjonsprogramvare for mikrodatamaskiner populær.

Datamaskiner ble brukt til å behandle tekst, håndtere regneark og levere grafikk.

Operativsystemer

I 1974 utviklet Intel en 8-biters mikroprosessor kalt 8808. Gary Kildall skrev operativsystemet for denne prosessoren, kjent som Control Program for Microcomputers (CP / M).

På den annen side samarbeidet IBM med Bill Gates, som kjøpte operativsystemet Computer Product, for å distribuere det med den nye IBM-datamaskinen.

Begge var kommandolinjebaserte operativsystemer, der brukeren kunne samhandle med datamaskinen gjennom tastaturet.

Grafisk brukergrensesnitt

Steve Jobs lanserte Apple Macintosh-datamaskinen i 1984, med et bedre grafisk brukergrensesnitt, ved å bruke Xerox Alto-grensesnittideen.

Etter Apples suksess integrerte Microsoft en skallversjon av Windows i 1985-versjonen av DOS-operativsystemet.

Windows ble brukt slik i 10 år, helt til det ble oppfunnet med Windows 95. Dette var et komplett operativsystem, med alle verktøyene.

Fjerde generasjons språk

I motsetning til tredjegenerasjonsspråk, er fjerde generasjonsspråk ikke prosessuelle, men bruker en deklarativ stil.

Den deklarative stilen gir en matematisk spesifikasjon av hva som skal beregnes, og etterlater kompilatoren mange detaljer om hvordan beregningen skal gjøres.

Derfor kan et stort program laget med et tredje generasjonsspråk erstattes av en enkelt erklæring med et fjerde generasjonsspråk.

Oppfinnelser og forfatterne derav

Oppfinnelsen av LSI-teknologi og VLSI-teknologi førte til fjerde generasjon datamaskiner. I tillegg inkluderer denne generasjonen følgende utvikling:

- Grafisk brukergrensesnitt.

- Nye operativsystemer.

- Ulike input / output og sekundære lagringsenheter.

- Lokale nettverk.

mikroprosessor

Den ble utviklet i 1971 av Ted Hoff, sammen med F. Faggin og S. Mazor. De utviklet Intel 4004 mikroprosessor for Intel Corporation.

Denne mikroprosessoren inneholdt 2300 transistorer. Det markerte begynnelsen på en generasjon datamaskiner som strekker seg til i dag.

Altair 8800

Altair 8800, 1975.

Det var en av de første mikrodatamaskinene. Det ble opprettet i 1975 av selskapet Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

Ed Roberts designet den ved hjelp av en Intel 8080 prosesseringsbrikke, som var den første 16-biters mikroprosessoren. Det var den første påvirkningen av personlig databehandling i verden.

manzana

I 1976 utviklet Steve Wozniak den første Apple-datamaskinen (Apple I). Det var en liten personlig datamaskin.

Steve Jobs hjalp ham med å selge denne datamaskinen og hjalp ham senere med å lage Apple II. Wozniak og Jobs var grunnleggerne av Apple.

IBM PC

I 1981 introduserte International Business Machine (IBM) denne første datamaskinen som kjørte 4004-prosessoren.

Microsoft

Paul Allen og Bill Gates, grunnleggerne av Microsoft, begynte å skrive det BASIC språket for ALTAIR 8800.

Deretter brakte DOS-operativsystemet stor suksess for selskapet. I 1985 ga de ut Windows 1.0, et 16-bits grafisk driftsmiljø.

I 1986 lanserte de et tekstbehandlings-, database- og regnearksprogram som heter Microsoft Works.

Utvalgte datamaskiner

Inkludert er minikomputere fra 1970-tallet, som PDP-11/03 og PDP-11/34, personlige datamaskiner fra slutten av 1970-tallet og begynnelsen av 1980-tallet, og makrodatamaskiner som bruker mikroprosessorer, som IBMs z-serie.

Xerox Alto

I 1973 ble PARCs Xerox Alto-datamaskin lansert. Det var en ekte personlig datamaskin, med en Ethernet-port, mus, og også et grafisk grafisk brukergrensesnitt, den første i sitt slag. Den kjørte på en 16-bits chip fra Texas Instruments.

Apple-mikrodatamaskiner

Wozniak og Jobs utviklet Apple II, som var en av de første masseproduserte svært vellykkede hjemmemikrodatamaskiner.

Det var den første i Apple II-serien. Fem millioner ble totalt solgt. Det fungerte med en ROM og Integer BASIC. Wozniak utviklet Disk II i 1978, en diskettstasjon for lagring.

Apple II-datamaskinen tiltrakk selskaper å bruke datamaskiner mer fordi den kunne kjøre programvare som VisiCalc-regnearket.

Apple introduserte Macintosh i 1984, basert på Motorola 68000 mikroprosessor.Det var ikke kommersielt vellykket i utgangspunktet, men til slutt ble det.

Mange andre modeller av Apple-datamaskiner ble produsert gjennom fjerde generasjon databehandling. Noen var vellykkede, mens andre ikke.

IBM PC

I 1981 ga IBM ut den personlige datamaskinen. Det ble en bestselgende datamaskin og selges fortsatt i dag. Det var en Windows-basert PC.

Arkitekturen til IBM PC ble de facto standard på markedet, som andre PC-produsenter ønsket å etterligne.

Fordeler og ulemper

Fordel

De viktigste fremskrittene i utviklingen av datamaskiner skjedde da de gikk fra tredje til fjerde generasjon.

Den største fordelen er at majoriteten av befolkningen kan ha minst en datamaskin hjemme takket være deres overkommelighet og tilstrekkelige størrelse.

- De er svært pålitelige datamaskiner, små i størrelse og kraftigere. De krever mye mindre vedlikehold enn tidligere generasjoner.

- De har kraften i rask prosessering med lavere energiforbruk. I tillegg er de de billigste blant alle generasjoner.

- De har en innvendig vifte for å tømme varme og dermed kunne opprettholde riktig temperatur. Klimaanlegg er ikke lenger nødvendig for at de skal fungere normalt.

- De gir et brukervennlig miljø mens du arbeider med dem, på grunn av utviklingen av det grafiske brukergrensesnittet og de interaktive inngangs- og utgangsenhetene.

- Det er generelle datamaskiner. De kan brukes til å gjøre nesten hva som helst. Produksjonen er helt kommersiell.

- Alle typer språk på høyt nivå kan brukes.

ulemper

Det er påkrevd å ha den nyeste teknologien for å kunne produsere mikroprosessorene. Dette har begrenset design og produksjon til svært få selskaper (Intel, AMD, etc.), noe som gjør alle avhengige av dem.

Utformingen og fremstillingen av mikroprosessoren er veldig kompleks. Det kreves kostbart oppsett og høyt kvalifisert personell for produksjon.

På den annen side har et nettverkssystem følsomheten for et angrep i stor skala, og etterlater også muligheten for et virusangrep i hele systemet, noe som gjør alle sårbare.

referanser

1. Benjamin Musungu (2018). Generasjoner av datamaskiner siden 1940 til i dag. Kenyaplex. Hentet fra: kenyaplex.com.
2. Encyclopedia (2019. Generations, Computers. Tatt fra: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Historie om datautvikling og generering av datamaskiner. Hentet fra: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generasjoner av datamaskiner. Inkluder hjelp. Hentet fra: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generering av datamaskiner og deres funksjoner. Hentet fra: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Fem generasjoner av datamaskiner. Hentet fra: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Datahistorie: Klassifisering av generasjoner av datamaskiner. Turbo Future. Hentet fra: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generasjon av datamaskiner. Stella Maris College. Hentet fra: stellamariscollege.org.
9. Weebly (2019). En datahistorie. Hentet fra: weebly.com.