A PATRA GENERAȚIE DE CALCULATOARE: ISTORIC, CARACTERISTICI, HARDWARE, SOFTWARE - TEHNOLOGIE - 2025

A patra generație de calculatoare se referă la tipul de calculatoare care au fost utilizate în faza care a început în 1972. Această fază s-a bazat pe tehnologia informației a microprocesorului.

Această generație de calculatoare este cea care funcționează și astăzi. Se poate spune că computerele care pot fi văzute în jur sunt computere de a patra generație.

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

Primele dezvoltări ale tehnologiei computerizate s-au bazat pe progresele tehnologice revoluționare, unde forța motrice a fost invențiile și noile tehnologii. Această generație este probabil mai bine privită ca fiind evoluționistă decât revoluționară.

Astfel, a patra generație de calculatoare a fost o mare extensie sau îmbunătățire a celei de-a treia generații de calculatoare.

Nașterea microprocesorului a avut loc în același timp cu nașterea microcomputerului. Această generație a fost, de asemenea, aliniată la respectarea legii lui Moore, care a prezis creșterea exponențială a tranzistoarelor în microcipuri începând din 1965.

Importanţă

Microprocesoarele au folosit mai întâi tehnologia de integrare la scară largă și mai târziu tehnologia de integrare la scară foarte mare pentru a încapsula în cele din urmă milioane de tranzistoare pe un singur cip.

Tehnologia de microprocesor se găsește acum în toate calculatoarele moderne. Jetoanele ca atare pot fi fabricate ieftin și în cantități mari.

Această generație de computere s-a dezvoltat foarte repede pentru că erau atât de versatile și ușor de utilizat. Rolul computerelor a fost foarte util mai ales în domeniul industriei și tehnologiei informației.

Noul microprocesor era la fel de puternic ca computerul ENIAC din 1946. Ceea ce umplea o întreagă cameră din prima generație se putea încadra acum în palma mâinii tale.

Calculatoarele desktop au devenit ceva obișnuit. Calculatoarele personale văzute în birouri și case sunt computere de a patra generație.

Originea și istoria celei de-a patra generații

Invenția cipului de microprocesor inaugurat în computerele de a patra generație. Acest lucru a dus la dezvoltarea de microcomputere sau computere personale.

Primul microprocesor, numit Intel 4004, a fost dezvoltat de compania americană Intel în 1971.

Tehnologia de integrare la scară foarte mare (VLSI) a făcut rutina să fabrice un procesor complet sau o memorie principală cu un singur circuit integrat, masă produsă la costuri foarte mici.

Aceasta a dus la noi clase de mașini, cum ar fi computerele personale și procesoare paralele de înaltă performanță care conțin mii de procesoare.

Calculatoare personale

În 1981, IBM a ales Intel ca producător al microprocesorului pentru noua sa mașină, IBM-PC. Acest microprocesor a fost Intel 8086.

Acest computer ar putea executa 240.000 de sume pe secundă. Deși era mult mai lent decât calculatoarele din familia IBM 360, a fost doar 4.000 de dolari în dolari de astăzi. Acest raport preț-performanță a provocat un boom pe piața microcomputerului.

În 1996, PC-ul Intel Pentium Pro ar putea rula 400.000.000 sume pe secundă. Aceasta a fost de aproximativ 210.000 de ori mai rapidă decât ENIAC.

Interfață grafică de utilizator

Aceasta a fost practic o interfață în care utilizatorul obișnuit a interacționat cu computerul folosind pictograme vizuale, în loc să fie nevoit să tasteze comenzi într-un limbaj de programare.

Acest lucru a făcut utilizarea computerului mult mai ușoară și, prin urmare, mai multe persoane au putut utiliza această tehnologie.

Software-ul care a rulat pe aceste computere era de asemenea disponibil pentru puțin sau chiar gratuit.

Caracteristicile celei de-a patra generații de calculatoare

- Creșterea utilizării computerului în comparație cu generația anterioară.

- A fost o creștere dramatică a vitezei procesorului.

- Tastatura și monitorul video au devenit dispozitive standard. Șoarecele a început să joace un rol important.

- Dimensiunea, costul, necesarul de energie și generarea de căldură au scăzut, comparativ cu generația anterioară.

miniaturizarea

Componenta electronică de miniaturizare, numită Integrare la scară largă (LSI), a fost dezvoltată pentru a ambala tot mai multe circuite pe un singur cip.

Integrarea la scară foarte mare (VLSI) a fost introdusă ulterior, folosind tehnologia pe bază de microprocesor.

multitask

Spre deosebire de computerele de generație anterioară, acestea pot procesa mai multe sarcini, oferind o versatilitate mare.

Calculatoarele redă videoclipuri, afișează imagini, redă muzică, pot fi utilizate pentru a naviga pe Internet etc.

Această versatilitate înseamnă că au mai multă putere de procesare. Această putere suplimentară a fost creată odată cu implementarea microprocesorului.

Microprocesoarele au această putere deoarece au redus dimensiunea tranzistoarelor și au crescut numărul de procesoare incluse într-un circuit.

Depozitare

Ca memorii primare au fost utilizate semiconductoare precum RAM, ROM și memoria cache. Memoria principală a crescut sub formă de EPROM și SRAM.

Ca memorie secundară au fost utilizate discuri magnetice, cum ar fi hard disk-uri, dischete, discuri optice (CD, DVD) și memorii flash.

Rețele

A apărut conceptul rețelei de calculatoare. Pe măsură ce computerele deveneau mai puternice, au putut să se conecteze pentru a forma rețele, ceea ce a dus la dezvoltarea Internetului.

A fost dezvoltat un software avansat și ușor de utilizat pentru paginile web. În plus, au fost dezvoltate e-mailuri și comunicații mobile.

Hardware

Cea de-a patra generație a adus progrese importante asupra macrocomputerelor din a doua generație și, de asemenea, asupra minicomputerelor din a treia generație, adăugând o nouă categorie de mașini, care a fost microcomputerul sau computerul personal.

Pe de altă parte, memoriile cu semiconductor au înlocuit amintirile cu miez magnetic. S-au dezvoltat și mouse-ul și dispozitivele portabile.

Odată cu utilizarea microprocesoarelor în calculatoare, performanța lor a devenit mult mai rapidă, dar și eficientă.

Microprocesorul este un cip folosit în computer pentru a îndeplini toate funcțiile aritmetice sau logice executate de orice program.

Integrare

Această generație a aflat despre procesele de creare a circuitelor integrate care conțineau mii de tranzistoare pe un singur cip.

În Integrare la scară largă (LSI), 1.000 de dispozitive ar putea fi plasate pe cip și în Integrare la scară foarte mare (VLSI) 100.000 de dispozitive pot fi plasate pe cip.

Cu ajutorul microprocesorului a fost posibil să puneți unitatea centrală de procesare (CPU) a computerului pe un singur cip. Pentru sisteme simple, un întreg computer se poate încadra pe un singur cip: procesor, memorie principală și controlere de intrare / ieșire.

Chipurile de procesare sunt utilizate pentru procesor și cipurile de memorie sunt utilizate pentru RAM. Cu toate acestea, a fost posibil să proiectăm procesoare cu memorie de bord sau cache pe un singur cip.

Procesare paralelă

A fost crescută utilizarea procesoarelor paralele. Aceste mașini combină mai multe procesoare pentru a efectua calcule în paralel, executând mai multe instrucțiuni simultan.

Au fost utilizate pentru calcule științifice și, de asemenea, pentru baze de date și servere de fișiere.

software-ul

Aceste computere aveau un limbaj de programare mai rapid, făcând popular software-ul de aplicații pentru microcomputere.

Calculatoarele au fost utilizate pentru procesarea textului, pentru gestionarea foilor de calcul și pentru livrarea graficelor.

Sisteme de operare

În 1974, Intel a conceput un microprocesor pe 8 biți numit 8808. Gary Kildall a scris sistemul de operare pentru acest procesor, cunoscut sub numele de Program de control pentru microcomputere (CP / M).

Pe de altă parte, IBM s-a asociat cu Bill Gates, care a cumpărat sistemul de operare Computer Product, pentru a-l distribui cu noul computer IBM.

Ambele erau sisteme de operare bazate pe linia de comandă, unde utilizatorul putea interacționa cu computerul prin intermediul tastaturii.

Interfață grafică de utilizator

Steve Jobs a lansat computerul Apple Macintosh în 1984, cu o interfață grafică de utilizator mai bună, folosind ideea de interfață Xerox Alto.

În urma succesului Apple, Microsoft a integrat o versiune shell a Windows în versiunea din 1985 a sistemului de operare DOS.

Windows a fost folosit așa timp de 10 ani, până când a fost reinventat cu Windows 95. Acesta a fost un sistem de operare complet, cu toate utilitățile.

Limbi de a patra generație

Spre deosebire de limbile de a treia generație, limbile de a patra generație nu sunt procedurale, ci folosesc un stil declarativ.

Stilul declarativ oferă o specificație matematică a ceea ce ar trebui calculat, lăsând compilatorului multe detalii despre modul în care trebuie făcut calculul.

Prin urmare, un program mare realizat cu o limbă a treia generație poate fi înlocuit cu o singură declarație cu o limbă de a patra generație.

Invenții și autorii acestora

Invenția tehnologiei LSI și a tehnologiei VLSI au dus la a patra generație de calculatoare. În plus, această generație include următoarele evoluții:

- Interfață de utilizator grafică.

- Noi sisteme de operare.

- Diferite dispozitive de stocare / intrare și stocare secundară.

- Rețele locale.

cu microprocesor

A fost dezvoltat în 1971 de Ted Hoff, împreună cu F. Faggin și S. Mazor. Au dezvoltat microprocesorul Intel 4004 pentru Intel Corporation.

Acest microprocesor conținea 2.300 de tranzistoare. A marcat începutul unei generații de calculatoare care se extinde până în zilele noastre.

Altair 8800

Altair 8800, 1975.

A fost unul dintre primele microcomputere. A fost creat în 1975 de compania Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

Ed Roberts a proiectat-o ​​folosind un cip de procesare Intel 8080, care a fost primul microprocesor pe 16 biți. A fost influența inițială a calculului personal în lume.

Manzana

În 1976 Steve Wozniak a dezvoltat primul computer Apple (Apple I). Era un mic computer personal.

Steve Jobs l-a ajutat să vândă acest computer și ulterior l-a ajutat să facă Apple II. Wozniak și Jobs au fost cofondatorii Apple.

PC-ul IBM

În 1981, International Business Machine (IBM) a introdus acest prim computer de acasă, care rulează procesorul 4004.

Microsoft

Paul Allen și Bill Gates, fondatorii Microsoft, au început să lucreze la scrierea limbajului de bază pentru ALTAIR 8800.

Ulterior, sistemul de operare DOS a adus mare succes companiei. În 1985 au lansat Windows 1.0, un mediu de operare grafic pe 16 biți.

În 1986 au lansat un program de procesare de texte, bază de date și foi de calcul numit Microsoft Works.

Calculatoare prezentate

Sunt incluse computerele minicomputere din anii '70, cum ar fi PDP-11/03 și PDP-11/34, computere personale de la sfârșitul anilor '70 și începutul anilor '80, și macrocomputere care folosesc microprocesoare, precum seria z a IBM.

Xerox Alto

În 1973 a fost lansat computerul Xerox Alto de la PARC. Era un adevărat computer personal, care conținea un port Ethernet, un mouse și, de asemenea, o interfață grafică de utilizator cu mapele de biți, primul de acest fel. A rulat pe un cip pe 16 biți de la Texas Instruments.

Microcomputere Apple

Wozniak și Jobs au dezvoltat Apple II, care a fost unul dintre primele microcomputere acasă cu mare succes.

A fost primul din seria Apple II. Cinci milioane au fost vândute în total. A funcționat cu un ROM și Integer BASIC. Wozniak a dezvoltat Disk II în 1978, o unitate de dischete pentru stocare.

Calculatorul Apple II a atras companiile să folosească mai mult calculatoare, deoarece ar putea rula software precum foaia de calcul VisiCalc.

Apple a introdus Macintosh în 1984, pe baza microprocesorului Motorola 68000. La început nu a avut succes comercial, dar în cele din urmă a fost.

Multe alte modele de computere Apple au fost produse pe parcursul celei de-a patra generații de calcul. Unii au avut succes, în timp ce alții nu.

PC-ul IBM

În 1981, IBM a lansat computerul personal. A devenit un computer cel mai bine vândut și se vinde și astăzi. Era un computer bazat pe Windows.

Arhitectura PC-ului IBM a devenit de facto standardul de pe piață, pe care alți producători de computere au căutat să-l imite.

Avantaje și dezavantaje

Avantaj

Cele mai importante progrese în dezvoltarea computerelor au avut loc la trecerea de la a treia la a patra generație.

Cel mai mare beneficiu este că majoritatea populației poate avea cel puțin un computer acasă, datorită accesibilității și dimensiunii adecvate.

- Sunt computere extrem de fiabile, de dimensiuni mici și mai puternice. Acestea necesită întreținere mult mai mică decât generațiile anterioare.

- Au puterea de procesare rapidă cu un consum mai mic de energie. În plus, sunt cele mai ieftine dintre toate generațiile.

- Au un ventilator intern pentru a descărca căldura și astfel să poată menține temperatura corespunzătoare. Aerul nu mai este necesar pentru a funcționa normal.

- Oferă un mediu ușor de utilizat în timp ce lucrează cu ei, datorită dezvoltării interfeței grafice de utilizator și a dispozitivelor interactive de intrare și ieșire.

- Sunt calculatoare cu scop general. Ele pot fi folosite pentru a face aproape orice. Producția sa este total comercială.

- Toate tipurile de limbi de nivel înalt pot fi utilizate.

Dezavantaje

Este necesar să aveți cea mai nouă tehnologie pentru a putea produce microprocesoare. Aceasta a limitat proiectarea și fabricația la foarte puține companii (Intel, AMD etc.), făcând pe toți să depindă de ele.

Proiectarea și fabricarea microprocesorului este foarte complexă. Confecționarea costisitoare și personalul înalt calificat sunt necesare pentru fabricație.

Pe de altă parte, un sistem în rețea are sensibilitatea la un atac la scară largă, lăsând totodată posibilitatea unui atac de virus în întregul sistem, făcând pe toți vulnerabili.

Referințe

1. Benjamin Musungu (2018). Generațiile de calculatoare din 1940 până în prezent. Kenyaplex. Luat de la: kenyaplex.com.
2. Enciclopedie (2019. Generații, calculatoare. Preluată de la: enciclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Istoricul dezvoltării și generarii calculatoarelor. Luate de la: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generații de calculatoare. Includeți ajutor. Luat de la: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generarea computerului și caracteristicile acestora. Luat de la: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Cinci generații de calculatoare. Luat de la: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Istoricul computerului: Clasificarea generațiilor de calculatoare. Turbo Viitor. Preluat de la: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generarea computerului. Colegiul Stella Maris. Luat de la: stellamariscollege.org.
9. Weebly (2019). O istorie a computerului. Luat de la: weebly.com.