TREDJE GENERASJON DATAMASKINER: HISTORIE, EGENSKAPER, MASKINVARE, PROGRAMVARE - TEKNOLOGI - 2025

Den tredje generasjonen datamaskiner viser til datateknologi som var basert på integrerte kretsløp, som ble brukt i perioden mellom 1963 og 1974. Integrerte kretsløp kombinerte forskjellige elektroniske komponenter, for eksempel transistorer og kondensatorer.

Det ble produsert veldig små transistorer som kunne ordnes i en enkelt halvleder, noe som gjorde at generelle ytelser til datasystemer forbedres dramatisk.

IBM 360 Kilde: flickr.com av Don DeBold. Attribution 2.0 Generic (CC BY 2.0)

Disse kretsene overtrådte vakuumrør og transistorer, både med hensyn til kostnader og ytelse. Kostnaden for integrerte kretsløp var veldig lav. Derfor var det viktigste kjennetegn ved tredje generasjons datamaskiner at integrerte kretsløp begynte å bli brukt som dataenheter, som har fortsatt å brukes frem til den nåværende generasjonen.

Den tredje generasjonen var i utgangspunktet vendepunktet i levetiden til datamaskiner. Stanset kort og skrivere ble byttet mot tastaturer og skjermer koblet til et operativsystem.

På dette tidspunktet ble datamaskiner mer tilgjengelige for massepublikum på grunn av deres mindre størrelse og mer passende kostnad.

Moores lov

Implementeringen av disse datamaskinene var også i tråd med Moore's Law, som ble avslørt i 1965.

Denne loven uttalte at fordi størrelsen på transistoren krympet så raskt, ville antallet transistorer som ville passe på de nye mikrobrikkene doble hvert annet år i de neste ti årene. Etter ti år, i 1975, ble denne eksponentielle veksten justert til hvert femte år.

I løpet av tredje generasjon ble prosessoren bygget ved hjelp av mange integrerte kretsløp. I fjerde generasjon var det at en komplett prosessor kunne være lokalisert på en enkelt silisiumbrikke, hvis størrelse var mindre enn et frimerke.

I dag bruker nesten alle elektroniske enheter en slags integrert krets plassert på kretskort.

Opprinnelse og historie for tredje generasjon

Transistorene hadde vært en enorm forbedring i forhold til vakuumrør, men de genererte fortsatt mye varme og forårsaket skader på deler av datamaskinen. Denne situasjonen ble løst med ankomsten av kvarts.

Transistorene ble redusert i størrelse for å bli plassert på silisium halvledere, også populært kalt chips. På denne måten ble transistorene erstattet av den integrerte kretsen eller brikken. Forskere klarte å sette mange komponenter på en enkelt brikke.

Som et resultat ble datamaskinen mindre og mindre etter hvert som flere komponenter ble komprimert til en enkelt brikke. De var også i stand til å øke hastigheten og effektiviteten til tredje generasjons datamaskiner.

Integrert krets

I tredje generasjon ble integrert krets- eller mikroelektronikk-teknologi det viktigste flaggskipet.

Jack Kilby fra Texas Instruments og Robert Noyce fra Fairchild Semiconductor var de første som utviklet ideen om den integrerte kretsen i 1959.

Den integrerte kretsen er en unik enhet som internt inneholder et stort antall transistorer, registre og kondensatorer, som er konstruert av et enkelt tynt stykke silisium.

Den første integrerte kretsen inneholdt bare seks transistorer. Det blir vanskelig å sammenligne med de integrerte kretsløpene som er i bruk i dag, og som inneholder opptil hundrevis av millioner av transistorer. En ekstraordinær utvikling på under et halvt århundre.

Derfor er det ubestridelig at størrelsen på datamaskinen ble mindre og mindre. Datamaskinene til denne generasjonen var små, rimelige, store hukommelse, og behandlingshastigheten var veldig høy.

Kjennetegn på den tredje generasjonen datamaskiner

Disse datamaskinene var svært pålitelige, raske og nøyaktige, med lavere kostnader, selv om de fremdeles var relativt dyre. Ikke bare ble størrelsen redusert, men også energibehovet og varmeproduksjonen.

Brukere kan samhandle med datamaskinen gjennom tastaturer og skjermmonitorer for både datainndata og -utgang, samt interaksjon med et operativsystem, for å oppnå en maskinvare- og programvareintegrasjon.

Evnen til å kommunisere med andre datamaskiner oppnås, noe som fremmer datakommunikasjon.

Datamaskiner ble brukt i folketellingen beregninger, så vel som i militære, bank og industrielle applikasjoner.

Teknologi brukt

Transistorene ble erstattet av den integrerte kretsen i sine elektroniske kretsløp. Den integrerte kretsen var en enkelt komponent som inneholdt et stort antall transistorer.

Behandlingshastighet

På grunn av bruken av integrerte kretsløp, ble ytelsen til datamaskiner raskere og også mer nøyaktig.

Hastigheten var nesten 10.000 ganger større enn den første generasjonen datamaskiner.

Oppbevaring

Minnekapasiteten var større og hundretusener av tegn kunne lagres, tidligere bare titusener. Halvlederminne, for eksempel RAM og ROM, ble brukt som primærminne.

Eksterne disker ble brukt som lagringsmedier, hvis tilgang til data var tilfeldig, med en stor lagringskapasitet på millioner av tegn.

Forbedret programvare

- Programmeringsspråk på høyt nivå fortsatte å utvikles. Språk på høyt nivå som FORTAN, BASIC og andre brukes til å utvikle programmer.

- Evne til å gjøre multiprosessering og multitasking. Evnen til å utføre flere operasjoner samtidig ble utviklet gjennom installasjon av multiprogrammering.

maskinvare

Denne generasjonen innledet konseptet "familien av datamaskiner", som utfordret produsentene til å lage datamaskinkomponenter som var kompatible med andre systemer.

Samspillet med datamaskiner forbedret seg markant. Videoterminaler for datautgang ble introdusert, og erstattet dermed skrivere.

Tastaturer ble brukt til dataregistrering, i stedet for å måtte skrive ut stansede kort. Nye operativsystemer ble introdusert for automatisk prosessering, i likhet med flere programmering.

Når det gjelder lagring, begynte magnetiske plater å erstatte magnetbånd for tilleggsterminaler.

Integrert krets

I denne generasjonen datamaskiner ble integrerte kretsløp brukt som den viktigste elektroniske komponenten. Utviklingen av integrerte kretsløp ga opphav til et nytt felt innen mikroelektronikk.

Med den integrerte kretsen ble det søkt å løse de komplekse prosedyrene som ble brukt for å designe transistoren. Å måtte koble kondensatorer og dioder manuelt til transistorene var tidkrevende og ikke helt pålitelig.

I tillegg til å redusere kostnadene, økte hastigheten og ytelsen til enhver datamaskin kraftig ved å sette flere transistorer på en enkelt brikke.

Komponentene i den integrerte kretsen kan være hybrid eller monolitisk. Den hybrid integrerte kretsen er når transistoren og dioden er plassert hver for seg, mens den monolitiske er når transistoren og dioden er plassert sammen på en enkelt brikke.

programvare

Operativsystem

Datamaskiner begynte å bruke operativsystemprogramvare for å administrere maskinvare og ressurser. Dette tillot systemer å kjøre forskjellige applikasjoner samtidig. I tillegg ble fjernbehandlingsoperativsystemer brukt.

IBM opprettet operativsystemet OS / 360. Utviklingen av programvare ble betydelig forbedret på grunn av at den hadde blitt ubundet, og programvaren ble solgt separat fra maskinvaren.

Språk på høyt nivå

Selv om samlingsspråk hadde vist seg å være svært nyttige i programmering, fortsatte søket etter bedre språk som var nærmere konvensjonell engelsk.

Dette gjorde den vanlige brukeren ganske kjent med datamaskinen, og var den viktigste årsaken til den enorme veksten i datamaskinindustrien. Disse språkene ble kalt språk på høyt nivå.

Tredje generasjons språk hadde prosessuell karakter. Derfor er de også kjent som prosessorienterte språk. Prosedyrer krever at du vet hvordan et problem blir løst.

Hvert høyt nivå språk ble utviklet for å oppfylle noen grunnleggende krav til en bestemt type problem.

De forskjellige språkene på høyt nivå som en bruker kunne bruke var FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, PL-1 og mange andre.

Kildeprogram

Program skrevet på et høyt nivå språk kalles et kildeprogram. Dette er elementet som programmereren legger inn i datamaskinen for å oppnå resultater.

Kildeprogrammet må konverteres til et objektprogram, som er språket for nuller og de som datamaskinen kan forstå. Dette gjøres av et mellomprogram som kalles en kompilator. Kompilatoren avhenger av både språket og maskinen som brukes.

Oppfinnelser og forfatterne derav

Integrert krets

Det er en krets som består av et stort antall elektroniske komponenter plassert på en enkelt silisiumbrikke gjennom en fotolitografisk prosess.

Den ble først designet i 1959 av Jack Kilby ved Texas Instrument og Robert Noyce på Fairchild Corporation, uavhengig av hverandre. Det var en viktig oppfinnelse innen informatikk.

Kilby bygde sin integrerte krets på germanium, mens Noyce bygde den på en silisiumbrikke. Den første integrerte kretsen ble brukt i 1961.

IBM 360

IBM oppfant denne datamaskinen i 1964. Den ble brukt til kommersielle og vitenskapelige formål. IBM brukte omtrent 5 milliarder dollar på å utvikle System 360.

Det var ikke bare en ny datamaskin, men en ny tilnærming til datamaskindesign. Introduserte den samme arkitekturen for en familie av enheter.

Med andre ord, et program designet for å kjøre på en maskin i denne familien, kunne også kjørt på alle de andre.

UNIX

Dette operativsystemet ble oppfunnet i 1969 av Kenneth Thompson og Dennis Ritchie. UNIX var et av de første operativsystemene for datamaskiner, skrevet på et språk kalt C. Til slutt var det mange forskjellige versjoner av UNIX.

UNIX har blitt det ledende operativsystemet for arbeidsstasjoner, men det har hatt lav popularitet i PC-markedet.

Pascal

Dette språket er oppkalt etter Blaise Pascal, en fransk matematiker fra 1600-tallet som bygde en av de første mekaniske maskinene. Den ble først utviklet som et læremiddel.

Niklaus Wirth utviklet dette programmeringsspråket på slutten av 1960-tallet. Pascal er et svært strukturert språk.

Utvalgte datamaskiner

IBM 360

Den tredje generasjonen begynte med introduksjonen av IBM 360-familien av datamaskiner.Dette var uten tvil den viktigste maskinen som ble bygget i løpet av denne perioden.

De store modellene hadde opptil 8 MB hovedminne. Den minste kapasitetsmodellen var modell 20, med bare 4Kbyte minne.

IBM leverte fjorten modeller av denne serien datamaskiner, inkludert engangsmodeller for NASA.

Et medlem av denne familien, Model 50, kunne utføre 500 000 summer per sekund. Denne datamaskinen var omtrent 263 ganger raskere enn ENIAC.

Dette var en ganske vellykket datamaskin på markedet, da det tillot deg å velge mellom forskjellige typer innstillinger. Imidlertid brukte alle datamaskiner i IBM 360-serien det samme settet med instruksjoner.

Honeywell 6000

De forskjellige modellmodellene i denne serien inkluderer en forbedret instruksjonssettfunksjon, som ga desimal aritmetikk til operasjoner.

CPU-en på disse datamaskinene arbeidet med 32-bits ord. Minnemodulen inneholdt 128 000 ord. Et system kan støtte en eller to minnemoduler for maksimalt 256 000 ord. De brukte forskjellige operativsystemer, for eksempel GCOS, Multics og CP-6.

PDP-8

Den ble utviklet i 1965 av DEC. Det var en kommersiell vellykket minicomputer. På den tiden var disse datamaskinene de mest solgte datamaskinene i historien. De var tilgjengelige i stasjonære modeller og i chassisfester.

Den hadde et mindre sett med instruksjoner. Den brukte 12 biter for størrelsen på ordet.

De hadde flere egenskaper, for eksempel lave kostnader, enkelhet og utvidbarhet. Utformingen av disse datamaskinene gjorde programmeringen enkel for programmerere.

Fordeler og ulemper

Fordel

- Den viktigste fordelen med integrerte kretsløp var ikke bare deres lille størrelse, men deres ytelse og pålitelighet, overlegen tidligere kretsløp. Kraftforbruket var mye lavere.

- Denne generasjonen datamaskiner hadde høyere datahastighet. Takket være deres hurtighet til å beregne var de veldig produktive. De kunne beregne data i nanosekunder

- Datamaskiner var mindre i forhold til tidligere generasjoner. Derfor var de enkle å transportere fra et sted til et annet på grunn av deres mindre størrelse. De kan installeres veldig enkelt og krevde mindre plass for installasjonen.

- De produserte mindre varme sammenlignet med de to foregående generasjonene av datamaskiner. En indre vifte ble startet for å brukes til varmeutladning for å unngå skader.

- De var mye mer pålitelige og krevde derfor et sjeldnere vedlikeholdsprogram. Derfor var vedlikeholdskostnadene lave.

- Billigere. Kommersiell produksjon økte betraktelig.

- De hadde en stor lagringskapasitet.

- Bruken var til generelle formål.

- Musen og tastaturet begynte å bli brukt til å legge inn kommandoer og data.

- Kan brukes på høyt nivå språk.

ulemper

- Det ble pålagt å fortsatt ha klimaanlegg.

- Teknologien som kreves for å produsere integrerte kretsbrikker var svært sofistikert.

- Integrerte kretsbrikker var ikke enkle å vedlikeholde.

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. Opplæring og eksempel (2019). Tredje generasjon datamaskiner. Hentet fra: tutorialandexample.com.