KOMPUTERY DRUGIEJ GENERACJI: HISTORIA, CECHY, SPRZĘT, OPROGRAMOWANIE - TECHNOLOGIA - 2025

Drugą generację komputerów odnosi się do fazy ewolucji technologii, który został użyty w latach 1956 i 1963. W tym etapie otrzymuje tranzystory rurki próżniowe, to oznaczenie początku tego generację komputerów wymiana.

To pokolenie zaczęło pukać do drzwi w miarę postępu rozwoju i intensyfikacji komercyjnego zainteresowania technologią komputerową w połowie lat pięćdziesiątych. W ten sposób wprowadzono drugą generację technologii komputerowej, opartej nie na lampach próżniowych, ale na tranzystorach.

Komputer UNIVAC 1232 Źródło: Daderot via Wikimedia Commons

W 1956 roku, zamiast lamp próżniowych, komputery zaczęły wykorzystywać tranzystory jako elektroniczne komponenty przetwarzające, tym samym dając impuls komputerom drugiej generacji.

Tranzystor był znacznie mniejszy niż lampa próżniowa. Wraz ze zmniejszaniem się rozmiarów elementów elektronicznych, przechodząc od lampy próżniowej do tranzystora, rozmiary komputerów również się zmniejszyły i stały się znacznie mniejsze niż w przypadku poprzednich komputerów.

Przełom dla biznesu

Lampa próżniowa była znacznie gorsza od tranzystora. Dzięki tej wymianie komputery były bardziej niezawodne, mniejsze i szybsze niż ich poprzednicy. Zmniejszył się nie tylko rozmiar komputera, ale także tempo zużycia energii. Z drugiej strony zwiększył wydajność i niezawodność.

Oprócz zastosowania tranzystorów, co sprawiło, że były mniejsze, ta generacja komputerów posiadała również komponenty zewnętrzne, takie jak drukarki i dyskietki. Ponadto posiadały inne elementy, takie jak systemy operacyjne i programy.

W ten sposób komputery drugiej generacji zaczęły pojawiać się w nowej branży we wczesnych latach 60. Można je było wykorzystywać do drukowania faktur zakupu, wykonywania projektów produktów, obliczania płac i tak dalej.

Dlatego nie było zaskakujące, że prawie wszystkie duże firmy handlowe w 1965 roku używały komputerów do przetwarzania swoich informacji finansowych.

Pochodzenie i historia drugiego pokolenia

Przybycie tranzystora

Tranzystor został wynaleziony w 1947 roku. Wykonał tę samą podstawową pracę, co lampa próżniowa, działając jako przełącznik elektroniczny, który można włączać i wyłączać.

Jednak w porównaniu z lampami próżniowymi tranzystory miały wiele zalet: były mniejsze, miały wyższą prędkość roboczą i wymagały mniejszej mocy, a tym samym emitowały mniej ciepła. Nie miały włókien i nie wymagały nadmiernego chłodzenia.

Początkowo dostępne były tylko tranzystory germanowe. Problemy z niezawodnością tych wczesnych tranzystorów powstały, ponieważ średni czas między awariami wynosił około 90 minut. Poprawiło się to po pojawieniu się bardziej niezawodnych tranzystorów bipolarnych.

Wymienili już lampy próżniowe w komputerach pod koniec lat pięćdziesiątych.

Lepsze komputery

Przy użyciu tranzystorów komputery mogą pomieścić do dziesiątek tysięcy binarnych obwodów logicznych w gęstej przestrzeni.

Pierwszy komputer tranzystorowy został zbudowany na Uniwersytecie w Manchesterze i działał w 1953 r. Druga wersja została tam ukończona w 1955 r. Później maszyny wykorzystywały około 200 tranzystorów.

Maszyny te były mniejsze, bardziej niezawodne i szybsze niż maszyny pierwszej generacji. Zajmowały jednak wiele szafek i były tak drogie, że mogły sobie na nie pozwolić tylko duże korporacje.

Lepsze języki programowania

Komputer / komputer z lat 50. Stany Zjednoczone.

W 1950 roku opracowano język asemblera, znany jako pierwszy język, który miał polecenia podobne do angielskiego.

Kod może być czytany i zapisywany przez programistę. Aby działał na komputerze, musiał zostać przekonwertowany na format nadający się do odczytu maszynowego w procesie zwanym asemblacją.

Charakterystyka komputerów drugiej generacji

Główną cechą było wykorzystanie technologii obwodów, która wykorzystywała tranzystory zamiast lamp próżniowych do budowy podstawowych obwodów logicznych.

Jednakże, chociaż tranzystor stanowił duże ulepszenie w stosunku do lampy próżniowej, komputery te nadal polegały na kartach perforowanych do wprowadzania instrukcji, wydruków do wyprowadzania danych i nadal wytwarzały pewną ilość ciepła.

Zużycie energii

Moc elektryczna wymagana do działania komputerów była niższa. Wytwarzane było ciepło, choć trochę mniej, więc nadal wymagana była klimatyzacja.

Rozmiar komputerów

Fizyczny rozmiar komputera drugiej generacji był znacznie mniejszy niż w przypadku poprzednich komputerów.

Prędkość

Szybkość przetwarzania została poprawiona pięciokrotnie. Został zmierzony w mikrosekundach.

Przechowywanie

- Przyjęto rozwój rdzenia magnetycznego tak, aby pojemność pamięci głównej była większa niż w komputerach pierwszej generacji.

- Zwiększono pojemność i wykorzystanie komputerów.

- Istnieje wsparcie dla pamięci zewnętrznej, w postaci taśm magnetycznych i dysków magnetycznych.

Korzystanie z oprogramowania

- Do programowania komputery mogłyby używać nawet języków wysokiego poziomu, aby zastąpić skomplikowany język maszynowy, trudny do zrozumienia.

- Procesy realizowane przez komputery z systemami operacyjnymi są przyspieszane, osiągając miliony operacji na sekundę.

- Komputery były zorientowane nie tylko na aplikacje inżynierskie, ale także komercyjne.

- Wprowadzono język asemblera i oprogramowanie systemu operacyjnego.

Sprzęt komputerowy

Te komputery były technologicznie rewolucyjne. Ponieważ jednak były montowane ręcznie, nadal były tak drogie, że mogły sobie na nie pozwolić tylko duże organizacje.

Sprzęt drugiej generacji pomógł korporacjom obniżyć koszty przechowywania i przetwarzania dokumentacji, ale systemy były bardzo drogie w zakupie lub dzierżawie, trudne do zaprogramowania i pracochłonne w obsłudze, przynajmniej według dzisiejszych standardów.

Biorąc pod uwagę te koszty, tylko działy przetwarzania danych dużych korporacji i organizacji rządowych mogły sobie pozwolić na ich instalację.

Tranzystory

Podobnie jak lampy próżniowe, tranzystory są elektronicznymi przełącznikami lub bramkami, które służą do wzmacniania lub kontrolowania prądu lub do włączania i wyłączania sygnałów elektrycznych. Nazywa się je półprzewodnikami, ponieważ zawierają elementy znajdujące się między przewodnikami i izolatorami.

Tranzystory to elementy składowe każdego mikroczipa. Są również bardziej niezawodne i energooszczędne, a także lepiej i szybciej przewodzą prąd.

Tranzystor miał znacznie lepszą wydajność ze względu na mały rozmiar, a także mniejsze zużycie energii i mniejszą produkcję ciepła.

Tranzystor przesyła sygnały elektryczne przez rezystor. Był wysoce niezawodny w porównaniu z lampami próżniowymi.

Inne urządzenia

W tej generacji zaczęto stosować klawiatury i monitory wideo. Pierwszy rysik został użyty jako urządzenie wejściowe do rysowania na ekranie monitora. Z drugiej strony weszła do użytku szybka drukarka.

Wprowadzono wykorzystanie taśm i dysków magnetycznych jako pamięci dodatkowej do trwałego przechowywania danych, zastępując karty w komputerze.

oprogramowanie

język programowania

Komputery drugiej generacji przeszły z języka maszynowego do języków asemblera, umożliwiając programistom opisywanie instrukcji słowami. Programowanie krótkich kodów zastąpiło długie i trudne kody binarne.

Język asemblera był znacznie łatwiejszy w użyciu w porównaniu z językiem maszynowym, ponieważ programista nie musiał być świadomy zapamiętywania wykonywanych operacji.

Języki wysokiego poziomu

To pokolenie oznaczało powszechne użycie języków wysokiego poziomu. Opracowano języki wysokiego poziomu do tworzenia oprogramowania, ułatwiającego programowanie i konfigurację komputerów.

Te maszyny drugiej generacji zostały zaprogramowane w językach takich jak COBOL i FORTRAN i były używane do wielu różnych zadań komercyjnych i naukowych.

Język FORTRAN był używany do celów naukowych, a język COBOL do celów komercyjnych. Wprowadzono również ulepszenia w oprogramowaniu systemowym.

Ponadto program przechowywany w komputerze drugiej generacji zapewniał dużą elastyczność w celu zwiększenia wydajności tych komputerów.

Prawie każdy komputer miał swój własny, unikalny system operacyjny, język programowania i oprogramowanie.

Oprócz tworzenia oprogramowania dla systemu operacyjnego na półki trafiają również inne aplikacje biznesowe.

Język sterowania procesem

Najważniejsza zmiana w działaniu komputerów została dokonana przez system wsadowy i autonomię, jaką dał komputerowi kosztem bezpośredniej kontroli użytkownika.

Doprowadziło to do opracowania języka sterowania procesami, który zapewnił potężne narzędzie do kontrolowania losów zadania wykonywanego przez komputer bez udziału użytkownika.

Wynalazki i ich autorzy

- Tranzystor

Pod kierownictwem Williama Shockleya, Johna Bardeena i Waltera Brattaina pierwszy tranzystor został wynaleziony w Bell Telephone Laboratories pod koniec lat czterdziestych XX w. Za ten wynalazek udało im się zdobyć w 1956 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

Tranzystor okazał się realną alternatywą dla lampy elektronowej. Jego niewielkie rozmiary, niskie wytwarzanie ciepła, wysoka niezawodność i niskie zużycie energii umożliwiły przełom w miniaturyzacji złożonych obwodów.

Było to urządzenie składające się z materiału półprzewodnikowego, które służyło do zwiększania mocy przychodzących sygnałów poprzez zachowanie kształtu pierwotnego sygnału, otwieranie lub zamykanie obwodu.

Stał się niezbędnym elementem wszystkich układów cyfrowych, w tym komputerów. Dzisiejsze mikroprocesory zawierają dziesiątki milionów tranzystorów o minimalnych rozmiarach.

- Magnetyczna pamięć rdzenia

Oprócz tranzystora innym wynalazkiem, który wpłynął na rozwój komputerów drugiej generacji, była pamięć z rdzeniem magnetycznym.

Jako pamięć podstawową zastosowano pamięć z rdzeniem magnetycznym. Pamięć RAM wzrosła z 4K do 32K, umożliwiając komputerowi przechowywanie większej ilości danych i instrukcji.

- Języki wysokiego poziomu

FORTRAN

Jego stworzeniem kierował John Backus dla IBM w 1957 roku. Jest uważany za najstarszy język programowania wysokiego poziomu.

COBOL

Jest to drugi najstarszy język programowania wysokiego poziomu. Utworzony w 1961 roku. Szczególnie popularny w aplikacjach biznesowych działających na dużych komputerach. Był to najczęściej używany język programowania na świecie

Polecane komputery

UNIVAC LARC

Ten superkomputer został opracowany przez Sperry-Rand w 1960 roku do badań atomowych, więc mógł obsługiwać duże ilości danych.

Jednak ta maszyna komputerowa była zbyt droga i zwykle zbyt skomplikowana dla wielkości firmy, więc nie była popularna. Zainstalowano tylko dwa LARC.

PDP

To nazwa komputera wyprodukowanego przez firmę DEC (Digital Equipment Corporation), założoną przez Kena Olsena, Stana Olsena i Harlana Andersona.

W 1959 roku zademonstrowano PDP-1. Cztery lata później firma DEC rozpoczęła sprzedaż PDP-5, a następnie PDP-8 w 1964 roku.

PDP-8, który był minikomputerem, był przydatny do przetwarzania tych danych i odniósł spory sukces na rynku.

IBM 1401

Ten komputer, który został wprowadzony do publicznej wiadomości w 1965 roku, był najczęściej używanym komputerem drugiej generacji w branży. Zdobył praktycznie jedną trzecią światowego rynku. IBM zainstalował więcej niż 10,1401 w latach 1960-1964.

IBM 1401 nie miał systemu operacyjnego. Zamiast tego do tworzenia programów użył specjalnego języka zwanego symbolicznym systemem programowania.

Oprócz IBM 1401 inne komputery produkowane przez IBM, takie jak IBM 700, 7070, 7080, 1400 i 1600, również były komputerami drugiej generacji.

UNIVAC III

Oprócz wymiany elementów lamp próżniowych na tranzystory, Univac III został również zaprojektowany tak, aby był kompatybilny z różnymi formatami danych.

Jednak miało to wpływ na rozmiar słowa i zestaw instrukcji, które były różne, więc wszystkie programy musiały zostać przepisane.

W rezultacie, zamiast zwiększać sprzedaż UNIVAC, wielu klientów wolało zmienić dostawcę.

Zalety i wady

Korzyść

- Były najszybszymi urządzeniami komputerowymi swoich czasów.

- Język asemblera został użyty zamiast języka maszynowego. Dlatego były łatwiejsze do zaprogramowania dzięki zastosowaniu tego języka.

- Wymagały znacznie mniej energii do wykonania operacji i nie wytwarzały dużo ciepła. Dlatego nie zrobili się tak gorąco.

- Tranzystory zmniejszyły rozmiar elementów elektronicznych.

- Rozmiar komputerów był mniejszy i miał lepszą przenośność w porównaniu z komputerami pierwszej generacji.

- Używali szybszych urządzeń peryferyjnych, takich jak napędy taśmowe, dyski magnetyczne, drukarki itp.

- Komputery drugiej generacji były bardziej niezawodne. Ponadto mieli lepszą precyzję w obliczeniach.

- Były tańsze.

- Mieli lepszą prędkość. Potrafili obliczyć dane w mikrosekundach.

- Miały szersze zastosowanie komercyjne.

Niedogodności

- Komputery były używane tylko do określonych celów.

- Nadal potrzebny był układ chłodzenia. Komputery musiały być umieszczone w klimatyzowanych miejscach.

- Wymagana była również stała konserwacja.

- Produkcja komercyjna na dużą skalę była trudna.

- Karty dziurkowane były nadal używane do wprowadzania instrukcji i danych.

- Wciąż były drogie i mało uniwersalne.

Bibliografia

1. Benjamin Musungu (2018). Generacje komputerów od 1940 do chwili obecnej. Kenyaplex. Zaczerpnięte z: kenyaplex.com.
2. Encyklopedia (2019. Generations, Computers. Pobrano z: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Historia rozwoju komputerów i generacji komputerów. Zaczerpnięte z: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generacje komputerów. Dołącz pomoc. Zaczerpnięte z: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generacja komputera i ich funkcje. Zaczerpnięte z: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Pięć generacji komputerów. Zaczerpnięte z: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Historia komputerów: Klasyfikacja generacji komputerów. Turbo Future. Zaczerpnięte z: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 generacji komputera. Stella Maris College. Zaczerpnięte z: stellamariscollege.org.