История создания домашних компьютеров

Эта глава представляет собой краткий обзор истории компьютеров.
Первым существенным компьютером была гигантская машина ENIAC Джона У. Мочли и Дж. Преспера Эккера в Университете Пенсильвании. ENIAC (Electric Numerical Integrator and Calculator) использовал слово из десяти десятичных цифр вместо двоичных, например, в предыдущих автоматических калькуляторах/ компьютерах. ENIAC также был первой машиной, использующей более 2000 вакуумных труб, используя почти 18 000 вакуумных труб. Хранение всех этих вакуумных труб и оборудования, необходимого для охлаждения, заняло более 167 квадратных метров (1800 квадратных футов) площади. Тем не менее, он имел вход и выход с перфокартами и арифметически имел 1 множитель, 1 разделитель квадратов и 20 сумматоров, использующих десятичные «счетчики звонков», которые служили сумматорами, а также как регистр быстрого чтения (0,0002 секунды) место хранения.
Исполняемые инструкции, составляющие программу, были воплощены в отдельных единицах ENIAC, которые были подключены вместе, чтобы сформировать маршрут через машину для потока вычислений. Эти соединения нужно было переделать для каждой отдельной проблемы, а также предустановить функциональные таблицы и переключатели. Эта методика была неудобной, и только с некоторой лицензией ENIAC считался программируемой; однако он был эффективен при обработке конкретных программ, для которых он был разработан. ENIAC, как правило, признан первым успешным высокоскоростным электронным цифровым компьютером (EDC) и был использован с 1946 по 1955 год. Однако в 1971 году возникли разногласия по поводу патентоспособности основных цифровых концепций ENIAC, Американский физик, Джон В. Атанасов, уже использовал те же идеи в более простом устройстве вакуумной трубки, которое он построил в 1930-х годах в штате Колледж, Айова. В 1973 году суд признал компанию, использующую патентную разработку Атанасова, и Атанасофф получил признание, которое он по праву заслужил.

Прогрессия аппаратного обеспечения
В 1950-х годах было изобретено два устройства, которые улучшали бы поле компьютера и приводили в движение начало компьютерной революции. Первым из этих двух устройств был транзистор. Изобретенный в 1947 году Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттеном из Bell Labs, транзистору суждено было вытеснить дни вакуумных трубок в компьютерах, радио и другой электронике.

Вакуумные трубки
Вакуумная трубка, использовавшаяся до этого времени почти на всех компьютерах и вычислительных машинах, была изобретена американским физиком Ли Де Фором в 1906 году. Вакуумная трубка, размером с человеческий палец, работала с использованием большого количества электричество для нагрева нити внутри трубки до тех пор, пока она не станет вишнево-красной. Одним из результатов нагрева этой нити накала было высвобождение электронов в трубку, которые могли контролироваться другими элементами внутри трубки. Первоначальное устройство Де Лес было триодом, который мог контролировать поток электронов на положительно заряженную пластину внутри трубки. Тогда нуль может быть представлен отсутствием электронного тока на пластине; наличие небольшого, но обнаруживаемого тока на пластине представляло собой один.

Транзисторы
Вакуумные трубки были крайне неэффективны, требовали большого пространства и часто нуждались в замене. Компьютеры 1940-х и 50-х годов имели около 18 000 трубок, для размещения всех этих трубок и охладителя от тепла, производимого 18 000 труб, было не дешево. Транзистор обещал решить все эти проблемы, и он это сделал. Однако у транзисторов были свои проблемы. Основная проблема заключалась в том, что транзисторы, как и другие электронные компоненты, должны были спаиваться вместе. В результате, чем сложнее схемы, тем сложнее и многочисленнее были связаны связи между отдельными транзисторами и вероятность неисправности проводки.
В 1958 году эта проблема также была решена Джеком Сент-Клэр Килби из Texas Instruments. Он изготовил первую интегральную схему или чип. Чип представляет собой набор крошечных транзисторов, которые соединены вместе при изготовлении транзистора. Таким образом, необходимость пайки большого количества транзисторов была практически аннулирована; теперь для других электронных компонентов необходимы только соединения. В дополнение к экономии места скорость машины была увеличена, так как было уменьшенное расстояние, за которым должны были следовать электроны.

Мейнфреймы для ПК
В 1960-е годы крупные компьютеры мэйнфреймов стали гораздо более распространенными в крупных отраслях промышленности, а также с военной и космической программой США. IBM стала бесспорным лидером на рынке по продаже этих больших, дорогих, подверженных ошибкам и очень сложных в использовании машин. Настоящий взрыв персональных компьютеров произошел в начале 1970-х годов, начиная со Стивом Джобсом и Стивом Возняком, который продемонстрировал первый Apple II на Первом Западном побережье Компьютерной Фари в Сан-Франциско. Apple II похвастался встроенным языком программирования BASIC, цветной графикой и памятью 4100 символов всего за 1298 долларов. Программы и данные могут храниться на обычном аудиокассетном магнитофоне.

До конца ярмарки Возняк и Джобс получили 300 заказов на Apple II, а оттуда Apple просто взлетела.
Также введен в 1977 году TRS-80. Это был домашний компьютер, выпущенный Tandy Radio Shack. Во втором воплощении TRS-80 Model II поставляется с 64 000-символьной памятью и дисковым накопителем для хранения программ и данных. В это время только Apple и TRS имели машины с дисками. С появлением диска, приложения для персональных компьютеров взлетели, поскольку гибкий диск был самым удобным средством публикации для распространения программного обеспечения.
IBM, которая до этого времени выпускала мэйнфреймы и миникомпьютеры для предприятий среднего и крупного бизнеса, решила, что ей необходимо войти в действие и начать работать над Acorn, который позже будет называться IBM PC. ПК был первым компьютером, предназначенным для внутреннего рынка, который будет иметь модульный дизайн, чтобы детали могли быть легко добавлены в архитектуру. Большинство компонентов, как ни странно, пришли из-за пределов IBM, поскольку создание его с помощью частей IBM стоило бы слишком дорого для рынка домашних компьютеров. Когда он был представлен, на ПК появилась память размером 16 000 символов, клавиатура с электрической пишущей машиной IBM и соединение для кассетного магнитофона за 1265 долларов.
К 1984 году Apple и IBM выпустили новые модели. Apple выпустила первое поколение Macintosh,

которое стало первым компьютером с графическим интерфейсом (GUI) и мышью. Графический интерфейс сделал машину более привлекательной для домашних пользователей, поскольку она была проста в использовании. Продажи Macintosh взлетели так, как никогда раньше. IBM шло следом "на хвосте" Apple и выпустила 286-AT, которая с такими приложениями, как Lotus 1-2-3, электронная таблица и Microsoft Word, быстро стала фаворитом деловых решений.
Это подводит нас примерно к десяти годам ранее. Теперь у людей есть свои персональные графические рабочие станции и мощные домашние компьютеры. Средний компьютер, который человек может иметь в своем доме, является более мощным на несколько порядков, чем машина, подобная ENIAC. Компьютерная революция стала самой "быстрорастущей технологией" в истории человечества.