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

A doua generație de calculatoare se referă la faza evolutivă a tehnologiei care a fost utilizată în perioada cuprinsă între 1956 și 1963. În această fază, tranzistorii au înlocuit tuburile de vid, acest înlocuire marcând începutul acestei generații de calculatoare.

Această generație a început să bată la ușă pe măsură ce evoluțiile avansau și interesul comercial pentru tehnologia computerului se intensifica la mijlocul anilor '50. În acest fel a fost introdusă a doua generație de tehnologie computerizată, bazată nu pe tuburi de vid, ci pe tranzistoare.

Calculatorul UNIVAC 1232 Sursa: Daderot prin Wikimedia Commons

În 1956, în loc de tuburi de vid, calculatoarele au început să folosească tranzistorii ca componente de prelucrare electronică, lansând astfel impulsul calculatoarelor de a doua generație.

Tranzistorul avea dimensiuni mult mai mici decât un tub de vid. Deoarece dimensiunile componentelor electronice au fost reduse, mergând de la tubul de vid la tranzistor, dimensiunile computerelor au scăzut și au devenit mult mai mici decât cele ale calculatoarelor anterioare.

Avans pentru afaceri

Tubul de vid era cu mult inferior tranzistorului. Datorită acestei înlocuiri, computerele erau mai fiabile, mai mici și mai rapide decât predecesorii lor. Nu numai că dimensiunea computerului a scăzut, dar și rata de consum de energie. Pe de altă parte, a crescut eficiența și fiabilitatea.

Pe lângă utilizarea tranzistoarelor, care le-au făcut mai mici, această generație de computere avea și componente externe, precum imprimante și dischete. În plus, aveau alte elemente precum sisteme de operare și programe.

Astfel, computerele de a doua generație au început să apară în noul domeniu de activitate la începutul anilor 1960. Aceste computere ar putea fi utilizate pentru a tipări facturi de achiziție, a executa proiecte de produse, a calcula salariile și așa mai departe.

Prin urmare, nu a fost surprinzător faptul că aproape toate companiile comerciale mari din 1965 au folosit computere pentru a prelucra informațiile lor financiare.

Originea și istoria celei de-a doua generații

Sosirea tranzistorului

Tranzistorul a fost inventat în 1947. A făcut aceeași lucrare de bază ca un tub de vid, funcționând ca un comutator electronic care poate fi pornit sau oprit.

Cu toate acestea, în comparație cu tuburile de vid, tranzistoarele aveau multe avantaje: erau mai mici, aveau o viteză de funcționare mai rapidă și necesitau mai puțină putere, emitând astfel mai puțină căldură. Nu aveau filamente și nu necesitau răcire excesivă.

Inițial, tranzistoarele de germaniu au fost singurele disponibile. Problemele de fiabilitate ale acestor tranzistoare timpurii au apărut deoarece timpul mediu dintre defecțiuni a fost de aproximativ 90 de minute. Acest lucru s-a îmbunătățit după ce tranzistoarele de joncțiune bipolară mai fiabile au devenit disponibile.

Înlocuiseră deja tuburile de vid în calculatoare la sfârșitul anilor '50.

Calculatoare mai bune

Prin utilizarea tranzistoarelor, calculatoarele ar putea ține până la zeci de mii de circuite logice binare într-un spațiu dens.

Primul computer tranzistor a fost construit la Universitatea din Manchester și a fost funcțional în 1953. O a doua versiune a fost finalizată acolo în 1955. Mașinile ulterioare au folosit aproximativ 200 de tranzistoare.

Aceste mașini erau mai mici, mai fiabile și mai rapide decât mașinile din prima generație. Cu toate acestea, au preluat mai multe dulapuri și au fost atât de scumpe încât doar marile corporații își puteau permite.

Limbaje de programare mai bune

Computer / computer din anii 1950. Statele Unite.

În 1950, limba de asamblare a fost dezvoltată, cunoscută drept prima limbă care avea comenzi similare cu engleza.

Codul ar putea fi citit și scris de un programator. Pentru a rula pe un computer, acesta a trebuit să fie transformat într-un format care poate fi citit de mașină, printr-un proces numit ansamblu.

Caracteristicile celei de-a doua generații de calculatoare

Principala caracteristică a fost utilizarea tehnologiei de circuit care a utilizat tranzistoare în loc de tuburi de vid pentru construcția circuitelor logice de bază.

Cu toate acestea, deși tranzistorul a reprezentat o îmbunătățire mare față de tubul de vid, aceste computere încă se bazau pe carduri de perforare pentru introducerea instrucțiunilor, pe imprimări pentru ieșirea de date și totuși au generat o anumită cantitate de căldură.

Utilizarea energiei

Puterea electrică necesară funcționării computerelor a fost mai mică. Căldura a fost generată, deși puțin mai puțin, așa că a fost necesară încă aer condiționat.

Dimensiunea calculatoarelor

Dimensiunea fizică a calculatorului de a doua generație a fost mult mai mică decât cea a calculatoarelor anterioare.

Viteză

Viteza de procesare a fost îmbunătățită cu un factor de cinci. A fost măsurat în termeni de microsecunde.

Depozitare

- Dezvoltarea nucleului magnetic este adoptată, astfel încât capacitatea principală de memorie a fost mai mare decât în ​​prima generație de computere.

- Capacitatea de stocare și utilizarea computerelor este crescută.

- Există suport pentru stocarea externă, sub formă de benzi magnetice și discuri magnetice.

Utilizarea de software

- Pentru programare, calculatoarele ar putea utiliza chiar și limbaje la nivel înalt pentru a înlocui limbajul complex al mașinii, greu de înțeles.

- Procesele derulate de computerele cu sisteme de operare sunt accelerate, ajungând la milioane de operații pe secundă.

- Calculatoarele nu erau doar orientate către aplicații de inginerie, ci și aplicații comerciale.

- A fost introdus limbajul de asamblare și software-ul sistemului de operare.

Hardware

Aceste calculatoare au fost revoluționare tehnologic. Cu toate acestea, pentru că erau asamblate de mână, erau încă atât de scumpe încât numai organizațiile mari își puteau permite.

Hardware-ul de a doua generație a ajutat corporațiile să reducă costurile de păstrare și prelucrare a înregistrărilor, dar sistemele erau foarte scumpe de cumpărat sau închiriat, dificil de programat și care să funcționeze intensiv, cel puțin după standardele de astăzi.

Având în vedere aceste costuri, numai departamentele de prelucrare a datelor ale marilor corporații și organizații guvernamentale își puteau permite să le instaleze.

tranzistori

La fel ca tuburile de vid, tranzistoarele sunt comutatoare sau porți electronice care sunt utilizate pentru a amplifica sau controla curentul sau pentru a porni și opri semnalele electrice. Se numesc semiconductori, deoarece conțin elemente care se găsesc între conductori și izolatori.

Tranzistoarele sunt blocurile de construcție ale oricărui microcip. De asemenea, sunt mai fiabile și mai eficiente din punct de vedere energetic, precum și sunt capabile să conducă electricitatea mai bine și mai rapid.

Tranzistorul a avut performanțe mult superioare datorită dimensiunilor sale minuscule, precum și consumului mai mic de energie și producției de căldură mai mică.

Un tranzistor transferă semnale electrice printr-un rezistor. A fost extrem de fiabil în comparație cu tuburile de vid.

Alte dispozitive

În această generație, au început să fie utilizate tastaturi și monitoare video. Primul stil a fost folosit ca dispozitiv de intrare pentru desen pe ecranul monitorului. Pe de altă parte, imprimanta de mare viteză a intrat în funcțiune.

A fost introdusă utilizarea de benzi magnetice și discuri ca memorie secundară pentru stocarea permanentă a datelor, înlocuind cardurile din computer.

software-ul

limbaj de asamblare

Calculatoare din a doua generație s-au mutat de la limbajul mașinii la limbajele de asamblare, permițând programatorilor să descrie instrucțiunile în cuvinte. Programarea codurilor scurte a înlocuit codurile binare lungi și dificile.

Limbajul de asamblare a fost mult mai ușor de utilizat în comparație cu limbajul mașinii, deoarece programatorul nu a trebuit să fie conștient de a-și aminti operațiunile efectuate.

Limbi la nivel înalt

Această generație a marcat utilizarea comună a limbajelor la nivel înalt. Limbi la nivel înalt au fost dezvoltate pentru crearea de software, facilitând programarea și configurarea computerelor.

Aceste aparate de a doua generație au fost programate în limbi precum COBOL și FORTRAN, fiind utilizate pentru o mare varietate de sarcini comerciale și științifice.

Limba FORTRAN a fost folosită în scopuri științifice, iar limbajul COBOL în scopuri comerciale. Au fost, de asemenea, îmbunătățiri ale software-ului sistemului.

În plus, programul stocat în computerul de a doua generație a oferit o mare flexibilitate, pentru a crește performanța acestor computere.

Aproape fiecare computer avea propriul sistem de operare unic, limbaj de programare și software de aplicație.

Pe lângă dezvoltarea de software de sisteme de operare, alte aplicații de afaceri au ajuns și pe rafturi.

Limbajul de control al proceselor

Cea mai importantă schimbare în funcționarea calculatoarelor a fost făcută de sistemul de loturi și de autonomia pe care a acordat-o computerului, în detrimentul controlului direct al utilizatorului.

Aceasta a dus la dezvoltarea limbajului de control al procesului, care a furnizat un puternic mijloc de control al destinului unei sarcini efectuate de computer fără introducerea utilizatorului.

Invenții și autorii acestora

- Tranzistor

Sub conducerea lui William Shockley, John Bardeen și Walter Brattain, primul tranzistor a fost inventat la Bell Telephone Laboratories la sfârșitul anilor 1940. Pentru această invenție, au putut câștiga Premiul Nobel pentru fizică în 1956.

Tranzistorul s-a dovedit a fi o alternativă viabilă la tubul de electroni. Dimensiunile mici, generarea redusă de căldură, fiabilitatea ridicată și consumul redus de energie au făcut posibilă o descoperire în miniaturizarea circuitelor complexe.

Acesta a fost un dispozitiv compus din material semiconductor care a fost utilizat pentru a crește puterea semnalelor de intrare, prin păstrarea formei semnalului inițial, deschiderea sau închiderea unui circuit.

A devenit componenta esențială a tuturor circuitelor digitale, inclusiv a computerelor. Microprocesoarele conțin astăzi zeci de milioane de tranzistoare de dimensiuni minime.

- Memorie nucleu magnetic

Pe lângă tranzistor, o altă invenție care a influențat dezvoltarea computerelor de a doua generație a fost memoria nucleului magnetic.

Ca memorie primară a fost utilizată o memorie nucleară magnetică. Memoria RAM a crescut de la 4K la 32K, făcând posibil ca computerul să dețină mai multe date și instrucțiuni.

- Limbi la nivel înalt

FORTRAN

Crearea sa a fost condusă de John Backus pentru IBM în 1957. Este considerat cel mai vechi limbaj de programare la nivel înalt.

COBOL

Este al doilea cel mai vechi limbaj de programare la nivel înalt. Creat în 1961. Deosebit de popular pentru aplicațiile de afaceri care rulează pe computere mari. A fost cel mai folosit limbaj de programare din lume

Calculatoare prezentate

UNIVAC LARC

Acest supercomputer a fost dezvoltat de Sperry-Rand în 1960 pentru cercetări atomice, astfel încât acesta ar putea gestiona cantități mari de date.

Totuși, această mașină de calcul era prea scumpă și avea tendința de a fi prea complexă pentru dimensiunea unei companii, deci nu era populară. Doar două LARC-uri au fost instalate.

PDP

Este numele computerului produs de DEC (Digital Equipment Corporation), care a fost fondată de Ken Olsen, Stan Olsen și Harlan Anderson.

În 1959 PDP-1 a fost demonstrat. Patru ani mai târziu, compania DEC a început să vândă PDP-5 și apoi PDP-8 în 1964.

PDP-8, care a fost un minicomputer, a fost util pentru procesarea acestor date și a avut un succes destul de mare pe piață.

IBM 1401

Acest computer, care a fost introdus publicului în 1965, a fost cel mai utilizat computer de a doua generație din industrie. Acesta a capturat practic o treime din piața mondială. IBM a instalat peste 10.1401 între 1960 și 1964.

IBM 1401 nu avea un sistem de operare. În schimb, el a folosit un limbaj special numit sistem simbolic de programare pentru a crea programele.

Pe lângă IBM 1401, alte computere produse de IBM, cum ar fi IBM 700, 7070, 7080, 1400 și 1600, au fost și computere de a doua generație.

UNIVAC III

Pe lângă înlocuirea componentelor tubului vid cu tranzistoare, Univac III a fost, de asemenea, conceput pentru a fi compatibil cu o varietate de formate de date.

Cu toate acestea, acest lucru a avut un efect asupra mărimii cuvântului și a setului de instrucțiuni care erau diferite, astfel încât toate programele trebuiau rescrise.

Drept urmare, în loc să crească vânzările UNIVAC, mulți clienți au preferat să schimbe furnizorii.

Avantaje și dezavantaje

Avantaj

- Au fost cele mai rapide dispozitive de calcul din timpul lor.

- Limba de asamblare a fost folosită în loc de limbajul mașinii. Prin urmare, au fost mai ușor de programat din cauza utilizării acestui limbaj.

- Au necesitat mult mai puțină energie pentru a efectua operațiuni și nu au produs multă căldură. Prin urmare, nu s-au încălzit.

- Tranzistoarele au redus dimensiunea componentelor electronice.

- Dimensiunea computerelor era mai mică și avea o portabilitate mai bună în comparație cu computerele din prima generație.

- Au folosit periferice mai rapide, precum unități de bandă, discuri magnetice, imprimante etc.

- Calculatoarele din a doua generație erau mai fiabile. În plus, au avut o precizie mai bună în calcule.

- Aveau un cost mai mic.

- Aveau viteză mai bună. Ei ar putea calcula datele în microsecunde.

- Au avut o utilizare comercială mai largă.

Dezavantaje

- Calculatoarele au fost utilizate doar în scopuri specifice.

- Încă era necesar un sistem de răcire. Calculatoarele trebuiau amplasate în locuri cu aer condiționat.

- De asemenea, a fost necesară întreținerea constantă.

- Producția comercială pe scară largă a fost dificilă.

- Cardurile perforate erau încă folosite pentru a introduce instrucțiuni și date.

- Erau încă scumpe și nu erau versatile.

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. Luate de la: stellamariscollege.org.