Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  
AccessAdobe photoshopAlgoritmiAutocadBaze de dateCC sharp
CalculatoareCorel drawDot netExcelFox proFrontpageHardware
HtmlInternetJavaLinuxMatlabMs dosPascal
PhpPower pointRetele calculatoareSqlTutorialsWebdesignWindows
WordXml


Proiect pentru atestare Profesionala - INTRODUCERE IN LUMEA CALCULATOARELOR

calculatoare



+ Font mai mare | - Font mai mic



COLEGIUL TEHNIC DE MARINA

"ALEXANDRU IOAN CUZA"

CONSTANTA



Proiect pentru atestare

Profesionala

Tehnician operator de calcul

INTRODUCERE IN LUMEA

CALCULATOARELOR

ARGUMENT

Lucrarea a fost intocmita tinand cont de indicatiile profesorului indrumator de cunostiinte dobandite la cursurile de specialitate de-a lungul anilor de liceu si avand ca support un material bibliographic destul de vast.

Lucrarea intitulata "INTRODUCERE IN LUMEA CALCULATOARELOR" se refera la caracterizarea generala a unui calculator si utilizarea sa in viata de zi cu zi a omului.

Lucrearea este structurata pe mai multe capitole incepand cu:

CAP.1: Introducere in lumea calculatoarelor

CAP.2: Masini multi-nivel contemporane

CAP:3. Evolutia Sistemelor de calcul

CAP:4. Dinamica Evolutiei calculatoarelor

CAP.5: Tip Pret exemple de aplicatie

Am ales acest proiect de atestat professional "INRODUCERE IN LUMEA CALCULATOARELOR" deoarece este un proiect educational.

CUPRINS

Introducere   

Introducere in lumea calculatoarelor   

Masini nivele-contemporane   

Evolutia sistemelor de calcul   

Dinamica evolutiei calculatoarelor   

Tip prt aplicatie

Bibliografie   

INTRODUCERE

Calculatorul personal (PC - personal computer) a devenit simbolul tehnologiei contemporane, iar aria lui de aplicabilitate a atins si domeniul arheologiei - disciplina ce a fost mult timp considerata ancorata in granite fixe, fara o posibilitate de modernizare a tehnicilor de lucru.

Informatica este aceea care a spart barierele ce ingradeau arheologia, insa legaturile dintre cele doua stiinte sunt departe de a se fi finalizat. Este evident ca disciplina informaticii nu a fost gandita pentru o aplicabilitate in arheologie, apropierea dintre ele facandu-se din mers, intruziunea uneia in domeniul celeilalte provocand transformari a caror importanta este greu de precizat la ora actuala.

Tendinta actuala in arheologie este aceea de ultraspecializare intr-o anumita epoca, cultura sau chiar faza, astfel incat, dintr-un anumit punct de vedere arheologul este victima incorsetarii crescande a propriei lui meserii practicand sapaturi tot mai minutioase si publicand numai in reviste de specialitate adresate unui public restrans - , el aduna o cantitate enorma de artefacte si informatii ce trebuiesc depozitate, gestionate si analizate.

Extraordinara crestere a documentatiei, ca rezultat al acestei cercetari, explica faptul ca insusi specialistul unui astfel de domeniu restrans poate fi coplesit, la un moment dat, de multitudinea informatiilor.

De aceea s-a cautat un remediu pentru aceasta "inflatie documentara" inca din 1960, prin introducerea unor tehnici mecanografice si a unor fisiere de selectare optica, a informatiei arheologice. Insa abia in ultimii 15 ani, informatica a impus progrese semnificative, permitand o gestionare sigura si rapida a imensei documentatii arheologice.

Astfel au aparut proiectele unor "banci de date" nationale si internationale (echivalentul bancilor de evidenta muzeala de la noi) care sa regrupeze cunostintele arheologilor dintr-un anumit domeniu, pentru a le pune la dispozitia colectivelor stiintifice din intreaga lume, prin consultarea la distanta (prin intermediul INTERNET-ului).

INTRODUCERE IN LUMEA CALCULATOARELOR

Un calculator inseamna navigare pe Internet. Trimiterea

si primirea mesajelor electronice. Redactarea scrisorilor

si a temelor pentru scoala sau a notelor si rapoartelor

pentru serviciu.. Corectarea fotografiilor, editarea secventelor video, colectionarea

melodiilor in format MP3 si multe altele. Este ceva cu care trebuie sa va

descurcati in lumea moderna si poate chiar ceva ce trebuie sa luati cu

dumneavoastra oriunde va duceti.

Desi calculatorul personal este intr-adevar toate aceste lucruri - si multe

altele - este si altceva. Mai mult decat mijlocul de atingere a unui scop, un

calculator este un obiect fizic. Este un pachet de metal, plastic, vopsea si

siliciu care sta pe birou sau langa acesta sau chiar pe genunchii

dumneavoastra. Are un ecran colorat cu care va vrajeste si, pentru degete,

un set de butoane cu arc, numit tastatura. In interior este umplut cu circuite

continand mai multe jonctiuni de tranzistoare decat ati putea numara in

jumatate de viata, o capodopera tehnica ce ar putea rivaliza din punct de

vedere al complexitatii cu rachetele Saturn V care au adus aspiratiile umane

si astronautii pana pe Luna si inapoi.

Asa cum se intampla si cu alte mari inventii ale umanitatii, calculatorul

personal si tehnologiile dezvoltate in jurul acestuia nu sunt doar pe cale de a

schimba cursul civilizatiei, ci deja au facut-o. De doua decenii, calculatoarele

afecteaza modul in care oamenii muncesc si se distreaza. Ca si cum ar fi o

forma de viata bazata pe siliciu, calculatoarele s-au strecurat in viata noastra

de zi cu zi. Lucrul cel mai spectaculos este ca ele

au schimbat pana si modul in care ne facem cumparaturile.

Intr-adevar, misterul care inconjura calculatorul personal a disparut si

probabil este timpul sa depasim cliseele clasice. Stiti care sunt acestea. PCul

pe care astazi il puteti tine intr-o mana este la fel de puternic ca si

calculatoarele de marimea unei nave de razboi din anii '50 care consumau

tot atata energie cat toate fabricile din America de Nord puse la un loc - ceea

ce probabil nu ar fi prea mult, deoarece acestea ar iesi prea mototolite din

procesul de combinare. Puteti sa cumparati un PC din aceleasi magazine din

care cumparati scule de pescuit, ciorapi sau masini de spalat vase. Copiii

dumneavoastra - sau poate chiar dumneavoastra - probabil nici nu stiu cum

ar arata lumea fara calculatoare.

Unul dintre cele mai importante motive ale acestei popularitati este faptul ca

acestea au devenit atat de usor de folosit. Miscati putin mouse-ul si puteti sa

editati o secventa video sau sa trimiteti un mesaj electronic unei persoane de

oriunde in lume. Dar aceasta usurinta de folosire nu este decat o imensa

fatada. In spatele scenei, atat programele, cat si calculatoarele necesare

pentru a le rula sunt mult mai complicate decat produsele, oricum complexe,

de acum cativa ani. In ultimul deceniu, programele au evoluat de o mie de ori

si, din fericire, calculatoarele sunt de o mie de ori mai puternice. Este o

minune, daca nu chiar un miracol - presupunand, desigur, ca aveti deja

calculatorul potrivit pentru programul pe care vreti sa-l executati.

Calculatorul nu este ceva de care sa va fie teama si nu trebuie sa fie un

mister. Este o masina, si chiar una destul de simpla. O masina pe care puteti

invata sa o stapaniti.

Nici un calculator, de orice tip, nu se apropie de gandirea umana mai mult

decat o face un prajitor de paine. Calculatoarele gandesc la fel ca si fisetele

sau aparatele de socotit - departe de modul in care o faceti dumneavoastra

sau a facut-o Albert Einstein. Calculatorul nu are emotii sau motivatii. Acesta

nu face nimic de la sine, fara instructiuni explicite, care specifica fiecare pas

ce trebuie executat. Mai mult, un calculator nu are unde cerebrale.

Impulsurile care calatoresc printr-un calculator nu sunt un amestec ciudat de

substante chimice si activitate electrica. Calculatorul foloseste impulsuri

electrice simple, bine intelese si atent controlate. Functionarea interna a unui

calculator este probabil mai bine inteleasa decat flacara aparent simpla din

motorul cu combustie interna al masinii dumneavoastra. Nimic misterios nu

se ascunde in masina ganditoare numita calculator.

Si totusi sunt minunate, datorita modalitatilor prin care va fac viata si munca

mai usoare si uneori, mai distractive. Devenind din ce in ce mai puternice in

ultimii ani, calculatoarele au devenit din ce in ce mai minunate, preluand noi

sarcini, precum editarea informatiilor video in Web sau rularea unor jocuri

care tind sa devina mai realiste decat insasi realitatea. Dar calculatoarele nu

sunt minunate doar fiindca sunt atat de puternice. Sunt remarcabile

deoarece sunt atat de utile. Toata puterea unui calculator este importanta

deoarece va permite sa faceti atat de multe lucruri. Si tocmai aceasta este

esenta. Acesta este un instrument, o modalitate de a face ceea ce vreti sa

faceti. Si nu este vorba numai de munca.

Ceea ce face un calculator sa fie util nu este partea hardware. Fara nici un

ajutor, un calculator este mai lenes decat o zi fierbinte de vara la tara. Nu

face nimic altceva decat ceea ce ii spuneti sa faca. Nu face decat sa va

astepte ordinele si sa le execute ca un sclav. Nici macar unul dintre toate

calculatoarele din intreaga lume nu a avut vreodata un gand original. Tot

ceea ce fac ele s-a nascut in mintea umana.

In loc sa creeze noi idei, el va ajuta sa dati viata ideilor - capteaza cuvinte,

reda imagini, controleaza alte masini. Calculatorul este o extensie a

posibilitatilor umane, care va permite sa va depasiti limitele. Intr-un cuvant,

calculatorul personal este o unealta. Ca orice unealta, de la toporul de piatra

la ultimele aparate de bucatarie, calculatorul personal va ajuta sa atingeti unanumit scop. Va face munca mai usoara pastrandu-va agenda de lucru,

organizandu-va inventarele, urmarindu-va veniturile sau imbunatatindu-va

vocabularul si gramatica. Cu ajutorul unui calculator, lucruri altfel imposibile,

cum ar fi conectarea la Internet, devin simple si deseori chiar amuzante.

Precum multe alte lucruri din lumea moderna un calculator este ceva usor de

recunoscut, dar greu de definit. Se pot pune in evidenta cateva caracteristici

ale unui calculator:

interactiv - asta inseamna ca pe masura ce o persoana opereaza

asupra calculatorului, acesta ii si raspunde

dedicat - cu toate ca un calculator poate fi conectat la altele si

oamenii pot comunica prin intermediul echipamentelor de retea, toate

acestea se fac in scop personal, cum ar fi, memorarea propriilor

fisiere, explorarea datelor, trimiterea si primirea de mesaje proprii; ca

efect, calculatorul este extensia utilizatorului, crescand potentialul si

abilitatile persoanei respective

versatil - prin proiectarea calculatorului nu sunt definite sarcinile

acestuia, ci doar limitele sale; un calculator poate face aproape orice

in limita posibilitatilor; functiile sale sunt determinate de programe,

aplicatii software instalate pe calculator

cooperant - poate fi conectat cu alte calculatore sau dispozitive,

indiferent de puterea lor, pentru a face schimb de informatii; prin

conexiunile moderne un calculator poate patrunde in infrastructura

www

accesibil - poti obtine imediat ceea ce doresti la un pret accesibil:

programele aplicative de astazi sunt astfel proiectate incat pot fi

folosite intuitiv; elementele de operare grafice, help-ul interactiv,

comenzile simple au facut ca folosirea acestuia sa devina din ce in ce

mai accesibila.

Un calculator reuneste aceste 5 calitati pentru a te ajuta sa-ti faci treaba cat

mai bine.

Aceasta lucrare are ca scop descifrarea enigmelor referitoare la structura si

functionarea sistemelor de calcul si a sistemelor de operare.

Transformarile societatii romanesti din ultimii ani, dezvoltarea si raspandirea

informaticii, patrunderea elementelor moderne de comunicatii si tehnologii

informatice in tara noastra, impun o pregatire diversificata a tinerilor in acest

domeniu. Disciplina "Structura si functionarea sistemelor de calcul" trebuie

sa asigure dobandirea unor cunostinte de utilizare a calculatorului si a

programelor necesare unor activitati cu caracter aplicativ.

Dezvoltarea deprinderilor moderne de utilizator, adica pregatirea cursantilor

astfel incat sa poata beneficia de lumea calculatoarelor, respectiv sa poata

folosi avantajele stiintei calculatorului, trebuie sa stea in atentia

invatamantului.

Informatica a patruns astazi in cele mai variate domenii, deci indiferent de

profesia pe care o va alege un tanar, la viitorul lui loc de munca in mileniul

III, cu siguranta va avea nevoie de cunoasterea modului de utilizare a unui

instrumentar informatic. Este nevoie ca initierea tinerilor din toate scolile in

utilizarea calculatoarelor sa se faca la un nivel pe care il numim azi nivel de

cultura generala.

Tehnologia informatiei, prin specificul ei, este esential legata de lucrul

individual pe un calculator, deci dezvolta deprinderea de a lucra individual.

Pe de alta parte, prin intermediul retelelor de calculatoare este posibil

schimbul de informatii intre mai multi utilizatori de calculatoare, mult mai

eficient decat prin orice alta metoda clasica.

Competentele generale urmarite in aceasta lucrare sunt:

Identificarea conexiunilor dintre informatica si societate.

Identificarea datelor care intervin intr-o problema si a relatiilor dintre

acestea.

Cunoasterea structurilor sistemelor de calcul si a modului de utilizare

eficienta a acestora pentru rezolvarea de probleme

Masini multi - nivel contemporane

Cele mai multe calculatoare contemporane sunt construite din doua sau

mai multe niveluri, unele din ele ajungand pana la sase niveluri.Nivelul 0 corespunde componentei hardware a unui

calculator. La acest nivel, circuitele masinii executa programele in limbaj

masina de pe nivelul 1.

Acest nivel poarta denumirea de nivelul logic digital - digital logic level.

Principalele componente ale acestui nivel sunt circuitele digitale numite

porti - gates. Fiecare poarta are una sau mai multe intrari digitale

(semnale reprezentand 0 si 1) si calculeaza, in functie de acestea, o

valoare de iesire pe baza unei functii simple, cum ar fi SI sau SAU. Cateva

porti pot fi combinate pentru a forma o memorie de 1 bit, care poate stoca 0

sau 1. Acestea pot fi combinate in grupuri de 16,32 sau 64 (de exemplu)

pentru a forma registre. Fiecare registru - register poate contine un

numar binar pana la o anumita valoare, determinata de dimensiunea

acestuia.

Nivelul 5



Traducere(compilator)

Nivelul 4

Traducere (asamblor)

Nivelul 3

Interpretare partiala

(sistem de operare)

Nivelul 2

Interpretare (microprogram)

sau executare directa

Nivelul 1

Hardware

Nivelul 0

Urmatorul nivel se numeste nivelul microarhitecturii - microarhitecture

level. El are in componenta sa, de obicei, o colectie de 8 pana la 32

registre, care formeaza o memorie locala, si un circuit denumit Unitatea

Aritmetica si Logica (UAL) - Arithmetic Logic Unit, care poate executa

operatii aritmetice simple. Registrele sunt conectate la UAL pentru a forma

o cale de date - data path - prin care se transmit datele. Operatiile

principale ale caii de date constau in selectia a unu sau doua registre

Nivelul logic digital

Nivelul microarhitecturii

Nivelul arhitecturii setului de instructiuni

Nivelul masina al sistemului de operare

Nivelul limbajului de asamblare

Nivelul limbajului orientat pe problema

Conceptele de baza ale unui sistem de calcul

asupra carora opereaza UAL , de exemplu le aduna, iar rezultatul este

depus intr-unul din registre.

Calea de date poate fi controlata de catre un program denumit

microprogram la unele calculatoare, pe cand la altele ea este direct

controlata prin hardware.

Pe masinile cu control software al caii de date, microprogramul este un

interpretor al instructiunilor de pe nivelul 2. Interpretorul extrage,

examineaza si executa instructiunile, una dupa alta, folosind pentru

aceasta calea de date. De exemplu, pentru o operatie de adunare ADD, se

va extrage instructiunea, se vor localiza si aduce in registre operanzii, UAL

va calcula suma si, in final, rezultatul va fi depus la locul potrivit. Pe o

masina cu control hardware al caii de date, se vor executa niste pasi

similari, dar fara ajutorul unui program memorat explicit pentru controlul

interpretarii instructiunilor de pe nivelul 2.

Nivelul arhitecturii setului de instructiuni este nivelul doi al

calculatorului, purtand si denumirea de nivelul ISA - Instruction Set

Arhitecture. Acest nivel este cel care este prezentat in orice manual de

referinta al producatorului, spre deosebire de cele inferioare, care nu sunt

analizate. In descrierea setului de instructiuni al masinii, producatorii

detaliaza de fapt instructiunile executate interpretativ de microprogram sau

de circuitele hardware.

Urmatorul nivel este, in general, un nivel hibrid. Cele mai multe instructiuni

din limbajul corespunzator sunt instructiuni ale limbajului ISA, deoarece o

instructiune de pe un nivel poate sa apartina si altui nivel. In plus, exista un

set de instructiuni noi, o organizare diferita a memoriei, posibilitatea de

executare concurenta a doua sau mai multe programe si diverse alte

caracteristici.

Nivelul 3 are facilitati noi oferite de un interpretor care se executa pe nivelul

2, interpretor numit sistem de operare. Instructiunile de pe acest nivel care

sunt identice cu cele ale nivelului anterior sunt executate direct de

microprogram (sau controlate hardware) si nu de sistemul de operare. Cu

alte cuvinte, unele instructiuni ale nivelului 3 sunt interpretate de sistemul

de operare, iar alte instructiuni ale nivelului 3 sunt interpretate direct de

microprogram. Aceasta este semnificatia cuvantului hibrid amintit mai

devreme. Acest nivel poarta denumirea de nivelul masina al sistemului

de operare - operating system machine level.

Intre nivelurile 3 si 4 se poate spune ca exista o anumita bresa, deoarece

primele trei niveluri nu sunt proiectate pentru a fi utilizate de programatorul

obisnuit, ele fiind concepute in principal pentru executia interpretoarelor si

translatoarelor necesare sustinerii nivelurilor superioare. Aceste

interpretoare si translatoare sunt scrise de programatorii de sistem, care se

specializeaza in proiectarea si implementarea de noi masini virtuale.

Nivelul 4 si cele superioare sunt destinate programatorilor de aplicatii, care

au de rezolvat o anumita problema.Pe nivelul 4 apare o alta modificare privind modul in care sunt sustinute

nivelurile superioare: nivelurile 2 si 3 sunt interpretate, pe cand nivelurile 4,

5 si cele mai inalte sunt de obicei sustinute de translatare, in cele mai

multe cazuri.

O alta diferenta intre nivelurile 1,2 si 3 pe de o parte, si nivelurile 4 si 5 pe

de alta, este natura limbajului oferit. Limbajele masina de la primele 3

niveluri sunt numerice, formate din serii lungi de numere, greu de inteles

pentru oameni; incepand de la nivelul 4 acestea contin cuvinte si abrevieri

pe intelesul oamenilor.

Nivelul 4 este o forma simbolica pentru unul din limbajele inferioare,

numindu-se nivelul limbajului de asamblare. El ofera oamenilor o metoda

de a scrie programe pentru nivelurile 1, 2 si 3 intr-o forma care nu este

chiar asa de dificila ca cea a masinilor virtuale de la nivelurile inferioare.

Programele in limbaj de asamblare sunt mai intai traduse in unul din

limbajele nivelurilor 1, 2 sau 3 si apoi interpretate de masina virtuala

corespunzatoare sau executate de masina reala. Programul care

efectueaza traducerea poarta denumirea asamblor - assembler.

Urmatorul nivel 5 contine limbaje proiectate pentru a fi utilizate de

programatorii de aplicatii care au de rezolvat anumite probleme. Aceste

limbaje sunt numite limbaje de nivel inalt - high level language. Printre

cele mai cunoscute limbaje se numara BASIC, C, C++, Java, LISP si

Prolog. Programele scrise in aceste limbaje sunt in general traduse, pentru

nivelele 3 sau 4 de translatoare cunoscute sub numele de compilatoare -

compilers; cu toate acestea, ocazional, acestea sunt interpretate, cum

este cazul unor programe scrise in Java.

In anumite situatii, nivelul 5 este un interpretor pentru un domeniu aplicativ

particular, de exemplu matematica simbolica. Rolul interpretorului este sa

ofere date si operatii pentru a rezolva probleme din domeniul respectiv in

termeni usor de inteles pentru specialistii in domeniu.

Trebuie retinuta ideea cheie conform careia calculatoarele sunt proiectate

ca o serie de niveluri, fiecare nivel fiind construit pe baza predecesorului

sau. Fiecare nivel reprezinta o abstractizare distincta, cu obiect si operatii

diferite. Proiectand si analizand calculatoarele in acest fel, putem sa

eliminam detaliile nesemnificative si putem astfel reduce un subiect

complex la ceva usor de inteles.

Multimea de tipuri de date, operatii si caracteristici ale fiecarui nivel se

numeste arhitectura - arhitecture. Arhitectura se refera la acele aspecte

care sunt vizibile pentru utilizatorul unui nivel. Diferite caracteristici vazute

de programator, de exemplu cata memorie disponibila exista, sunt parti ale

arhitecturii. Aspectele de implementare, de exemplu care este tehnologia

cipurilor de memorie, nu fac parte din arhitectura. Studiul proiectarii acelor

parti ale unui sistem de calcul care sunt vizibile programatorului se

numeste arhitectura calculatoarelor.

Circuitele electronice, impreuna cu memoria si dispozitivele de

intrare/iesire formeaza partea hardware a calculatorului, formata din

obiecte tangibile: circuite integrate, placi imprimate, cabluri, surse de

putere, memorii si imprimante.

Partea software consta din algoritmi - instructiuni detailate care spun

cum se face un anumit lucru si reprezentarea acestora in calculator, si

anume programe. Programele pot fi memorate pe hard-discuri, discuri

flexibile, CD-ROM-uri sau pe alte medii, dar esenta sa este setul de

instructiuni care formeaza programul si nu mediile fizice pe care acestea

sunt memorate.

In cazul primelor calculatoare exista o diferenta clara intre hardware si

software. Cu timpul, aceasta diferenta s-a estompat considerabil datorita

adaugarii, eliminarii sau compactarii unor niveluri odata cu evolutia

calculatoarelor.

Evolutia sistemelor de calcul

Pe parcursul evolutiei calculatorului numeric modern s-au construit sute de

tipuri diferite de calculatoare. Majoritatea sunt deja uitate, dar cateva au

avut un impact semnificativ asupra ideilor moderne.

Generatia zero - calculatoarele mecanice

Prima persoana care a construit o masina de calcul functionala a fost omul

de stiinta francez Blaise Pascal (1623 - 1662). Era o masina construita din

roti dintate si actionata de o manivela manevrata de un om; putea sa faca

doar adunari si scaderi (in anul 1642).

Treizeci de ani mai tarziu, marele matematician german Baron Gottfried

Wilhelm von Leibniz(1646 - 1716) a construit o alta masina mecanica care

reusea sa faca si inmultiri si impartiri. El a construit echivalentul unui

calculator de buzunar cu patru operatii, cu trei secole in urma.

Peste 150 de ani, un profesor de matematica de la universitatea din

Cambridge, Charles Babbage (1792 - 1871) a construit masina de calcul

a diferentelor, care putea sa faca doar adunari si

scaderi si a fost proiectat pentru a executa un

singur algoritm, si anume metoda diferentelor finite

folosind polinoame. Cea mai interesanta

caracteristica a masinii de calcul era metoda sa de

iesire: inscria rezultatele pe o tabla de arama

gravabila cu o stanta de otel, previzionand astfel

mediile periferice unic inscriptionabile de mai tarziu,

cum ar fi cartelele perforate sau CD - ROM - urile.

Tot el a proiectat masina analitica, care avea patru

componente: magazia (memoria), moara (unitatea

de calcul), sectiunea de intrare (cititorul de cartele

perforate) si sectiunea de iesire (iesirea perforata si

imprimata). Aceasta masina era si ea in intregime

mecanica.

Masina analitica a lui Babbage, precursoarea

sistemelor de calcul moderne. Marele progres adus de

aceasta masina a fost acela ca era de uz general. Ea citea

instructiunile de pe cartele perforate si le executa. Anumite

instructiuni comandau masinii sa extraga doua numere din

magazie, sa le prelucreze (de exemplu sa le adune) si sa

trimita rezultatele inapoi in magazie. Alte instructiuni puteau

testa un numar si efectua un salt conditionat de felul

numarului: pozitiv sau negativ. Prin perforarea unui

program diferit pe cartelele de intrare, masina analitica

putea executa diverse calcule, lucru imposibil in cazul

masinii diferentelor.

Deoarece masina analitica era programabila intr-un limbaj simplu de asamblare, avea

nevoie de software. Astfel a angajat-o pe Ada Augusta Lovelace, fiica faimosului poet

britanic Lord Byron. Ada Lovelace a fost astfel primul programator de calculatoare din

lume. Limbajul de programare modern Ada a fost numit asa in onoarea ei.

Din nefericire, Babbage nu a reusit sa puna la punct hardware-ul in intregime, deoarece

masina analitica avea nevoie de mii si mii de dinti, roti dintate si angrenaje, produse cu o

precizie imposibil de realizat cu tehnologia acelor vremuri. Cu toate acestea, ideile sale se

regasesc la baza multor calculatoare moderne, putand spune ca Babbage a fost tatal sau

bunicul calculatoarelor numerice moderne.

La sfarsitul anilor 1930, un student german Konrad Zuse a fost primul care

a construit o serie de masini de calcul folosind relee electromagnetice, dar

masinile lui au fost distruse de bombardamentele asupra Berlinului.

In Statele Unite, putin mai tarziu, John Atanasoff de la Colegiul statului

Iowa a proiectat de asemenea o masina de calcul ce folosea aritmetica

binara si avea memoria formata din capacitati care erau periodic

reincarcate pentru a mentine sarcina. Cipurile de memorie moderne

lucreaza in acelasi mod.

Tot in Statele Unite, in 1940, George Stibbitz de la Bell Laboratories a

facut o demonstratie publica a unei masini de calcul automate. Un alt tanar,

Howard Aiken, a incercat sa construiasca masina lui Babbage folosind

relee electromagnetice. Aceasta masina a fost finalizata in 1944 la

Harvard, putand denumirea Mark I; avea 72 de cuvinte, fiecare a cate 23

cifre zecimale si un timp de instructiune de 6 secunde. Intrarea si iesirea se

faceau pe banda de hartie perforata.

Prima generatie - tuburile electronice

Dezvoltarea calculatoarelor electronice a fost stimulata de cel de-al doilea

razboi mondial, cand serviciile secrete britanice au reusit sa obtina o

masina ENIGMA cu care erau codificate mesajele submarinelor. Atunci a

fost construit un calculator electronic COLLOSUS, proiectat de catre

renumitul matematician Alan Turing si devenit

operational in 1943 - a fost primul calculator numeric

electronic din lume, dar documentatia aferenta a fost

considerata secret militar si nu a mai fost disponibila

timp de 30 de ani.

In Statele Unite, in aceeasi perioada, John Mauchley si

Presper Eckert au construit un calculator electronic

numit ENIAC - Electronic Numerical Integrator And

Computer.

Iata cateva caracteristici ale acestui calculator: era

format din 18 000 de tuburi electronice si 1500 de relee;

cantarea 30 de tone; consuma o putere de 1 400 de

Kilowati si avea 20 de registre, fiecare putea memora un numar zecimal de

10 cifre; a fost programat prin crearea a 6 000 de comutatoare multi -

pozitionale si conectarea unei multitudini de socluri cu o adevarata padure

de cabluri.

Masina nu a fost terminata pana la terminarea razboiului, astfel ea nu a mai



fost folosita in scopul initial, dar a fost prezentata la o scoala de vara, unde

a starnit interesul participantilor pentru acest domeniu.

Acesta a fost momentul care a declansat construirea de calculatoare

electronice.

Primul calculator operational a fost EDSAC (1949), construit la

Universitatea din Cambridge de catre Maurice Wilkes; altele au fost

JOHNIAC de la Rand Corporation, ILLIAC de la Universitatea din Illinois,

MANIAC de la Laboratorul Los Alamos si WEIZAC de la Institutul

Weizmann din Israel.

La Institutul Princeton pentru Studii

Avansate a inceput construirea

calculatorului IAS de catre John von

Neumann, un geniu de talia lui Leonardo

Da Vinci. El a realizat ca programarea

calculatoarelor ce contin un numar mare

de comutatoare si cabluri era lenta,

greoaie si inflexibila si a inteles ca un

program poate fi reprezentat in forma

digitala in memoria calculatorului,

impreuna cu datele asociate. El a inteles

ca aritmetica zecimala seriala a

calculatorului ENIAC poate fi inlocuita cu

aritmetica binara paralela.

El este creatorul cunoscutei masini von Neumann, folosita in calculatorul

EDSAC, primul calculator cu program memorat; ea este in continuare baza

celor mai multe calculatoare numerice din prezent.

Masina von Neumann avea patru parti de baza: memoria, unitatea

aritmetica si logica, unitatea de comanda si echipamentele de intrare/iesire.

Memoria era formata din 4096 de cuvinte, un cuvant avand 40 de biti,

fiecare cu valoarea 0 sau 1. Fiecare cuvant stoca fie doua instructiuni pe

20 de biti sau un intreg cu semn pe 40 de biti. Instructiunile, la randul lor,

erau formate din 8 biti care indicau tipul instructiunii si 12 biti care indicau

unul din cele 4096 cuvinte de memorie.

Cam in acelasi timp, cercetatorii de la M.I.T. construiau de asemenea un

calculator, care, spre deosebire de cele de pana acum, avea un cuvant de

16 biti si era proiectata pentru controlul in timp real. Acest proiect a dus la

inventarea de catre Jay Forrester a memoriei interne magnetice si, mai

tarziu, la aparitia primului calculator comercial.

In timp ce se petreceau toate acestea, IBM era o mica companie care avea

ca afacere producerea perforatoarelor de cartele si a masinilor mecanice

de sortat cartele. In 1953 ea a produs masina 701, care avea 2048 de

cuvinte de 36 de biti, cu doua instructiuni pe cuvant. Era prima dintr-o serie

de masini stiintifice care au ajuns sa domine industria intr-un interval de o

decada. Peste trei ani a aparut masina 704, care avea 4K de memorie

interna, instructiuni pe 36 de biti si hardware de virgula mobila. In 1958,

IBM a inceput producerea ultimei sale masini cu tuburi electronice, si

anume modelul 709, o varianta imbunatatita a masinii 704.

A doua generatie - tranzistoarele (1955 - 1965)

Aparitia tranzistoarelor in anul 1956 a determinat revolutionarea

echipamentelor electrice, dar mai ales a calculatoarelor. Primul calculator

tranzistorizat a fost construit in Laboratorul

Lincoln al M.I.T., o masina pe 16 biti numita TX-0

(Tranzistorized eXperimental computer 0), dupa

care a aparut o forma mult mai evoluata a ei, TX-

Peste 5 ani a aparut masina PDP-1 produsa de

DEC (Digital Equipment Corporation); aceasta

avea 4Kde cuvinte de 18 biti si un timp al ciclului

de masina de 5 μsec, de doua ori mai mica decat

cea a IBM - ului 7090, succesorul tranzistorizat al

lui 709 si cel mai rapid calculator din lume la acea

vreme. Referitor la preturi, PDP 1 costa 120 000$,

iar IBM 7090 costa un milion de dolari. Prin

urmare, DEC a vandut o mare cantitate de

calculatoare, aparand astfel industria minicalculatoarelor. Una din

principalele inovatii ale PDP-ului era un ecran de vizualizare si capacitatea

de a afisa puncte oriunde pe acest ecran cu rezolutia de 512 pe 512.

Foarte repede studentii de la M.I.T. au programat PDP-ul pentru primul joc

"Razboiul Stelelor".

In paralel, IBM a construit masina 7090, apoi 7094. Aceasta din urma avea

o durata de ciclu de 2microdecunde si 32K de cuvinte pe 36 de biti ca

memorie interna. Au fost ultimele reprezentate ale masinilor de tip ENIAC,

dar au dominat din punct de vedere al masinilor pentru calcule stiintifice.

IBM a construit si o masina de dimensiuni reduse, orientata pe afaceri, care

putea sa citeasca si sa scrie benzi magnetice, sa citeasca si sa perforeze

cartele si sa tipareasca rezultate la fel de repede ca 7094, dar la o fractiune

din pretul acesteia.

In 1964, o noua companie, Control Data Corporation (CDC) a realizat o

noua masina, 6600, aproape cu un ordin de marime mai rapida decat

7094. Secretul vitezei acestei masini se datora faptului ca in interiorul UCPului

era o masina masiv paralela. Aceasta avea mai multe unitati

functionale pentru efectuarea adunarilor, altele pentru inmultire si altele

pentru impartire, si toate acestea puteau functiona

in paralel. Cu toate ca obtinerea unui rezultat

optim cerea o programare atenta, era posibila

executarea a 10 instructiuni simultan.

Pe langa toate acestea, 6600 avea in interior o

serie de calculatoare mici care sa o ajute, fiind un

fel de Alba ca Zapada cu cei sapte pitici. Aceasta

insemna ca UCP putea sa fie dedicata in

intregime efectuarii calculelor, lasand toate

detaliile de management al lucrarilor si de

intrare/iesire acestor mici calculatoare interne.

Privind retrospectiv, aceasta masina a fost cu o

decada inaintea timpului sau, multe din ideile

cheie ce stau la baza calculatoarelor de azi isi au

sursa in calculatoarele CDC 6600.

Proiectantul masinii 6600 a fost Seymour Cray, o figura legendara, care sia

dedicat intreaga viata constructiei de masini din ce in ce mai rapide,

numite supercalculatoare (masinile 6600, 7600 si Cray 1).

Din aceasta generatie se mai poate evidentia calculatorul Burroughs

B5000, ai carui proiectanti au construit o masina special dedicata pentru a

fi programata in Algol 60, un precursor al limbajului Pascal; ei au inclus in

hardware diverse caracteristici pentru a usura sarcina compilatorului. S-a

nascut astfel ideea ca software-ul este deasemenea important.

A treia generatie - circuitele integrate

Inventia circuitului integral de siliciu de catre Robert Noyce in 1958 a

permis ca zeci de tranzistoare sa fie puse pe un singur cip. Aceasta

impachetare a facut posibila construirea unor calculatoare mai mici, mai

rapide si mal ieftine decat predecesoarele lor cu tranzistoare. In continuare

sunt descrise cele mai importante calculatoare din aceasta generatie.

In 1964, IBM era compania de calculatoare de varf, dar avea probleme cu

doua din masinile ei de prea mare succes, 7094 si 1401, deoarece acestea

erau incompatibile. Una era destinata prelucrarii rapide a numerelor

folosind aritmetica binara paralela pe registre de 36 de biti, iar cealalta era

un procesor de intrare/iesire care folosea aritmetica zecimala seriala pe

cuvinte de lungimi variabile din memorie. Multe dintre companiile care erau

clientii IBM-ului aveau ambele masini si nu agreau de loc ideea de a avea

doua departamente de programare separate, cu nimic in comun.

Proprietate Modelul

Modelul

Modelul

Modelul

Performanta relativa

Durata ciclului masina (nsec)

Memorie maxima (KB)

Octeti adusi intr-un ciclu

Numarul maxim de canale de date

IBM a luat o decizie radicala in momentul in care aceste doua serii de

masini au trebuit inlocuite, si anume a introdus o singura linie de produse,

System/360, bazata pe circuite integrate, care a fast proiectat atat pentru

calcule stiintifice cat si pentru calculul comercial. Modelul System/360

continea multe inovatii, cea mai importanta fiind aceea ca era o familie de

aproximativ sase masini cu acelasi limbaj de asamblare, dar cu dimensiuni

si putere din ce in ce mai mari. O companie putea sa-si inlocuiasca masina

1401 cu un 360 Model 30 si masina 7094 cu un 360 Model 75. Modelul 75

era mai mare si mai rapid (si mai scump), dar programele scrise pentru una

dintre aceste masini puteau, in principiu, sa fie rulate si pe cealalta. In

practica, software-ul scris pentru un model mic putea rula pe un model mal

mare fara probleme, dar daca trebuia transportat pe o masina mai mica,

programul putea sa nu incapa in memorie. Cei mai multi producatori de

calculatoare au inceput sa ofere o familie de masini inrudite, acoperind o

arie larga de preturi si performante.

O alta noutate adusa de masina 360 a fost multiprogramarea -

multiprogramming, care implica existenta a mai multor programe in

memorie in acelasi timp, astfel incat atunci cand unul astepta pentru

terminarea operatiilor de intrare/iesire, celalalt putea face calcule.

Masina 360 a fost, de asemenea, prima care putea emula (simula) alte

calculatoare. Modelele mai mici puteau emula

1401 si cele mai mari puteau emula 7049 astfel

incat clientii sa poata continua sa-si ruleze

vechile lor programe binare pe 360 fara a fi

nevoiti sa Ie modifice. Anumite modele rulau

programele 1401 cu o viteza atat de mare fata

de masina 1401 incat multi clienti nu si-au mai

transformat niciodata programele pentru o noua

masina.

Emularea era usor de facut pe un 360 deoarece

toate modelele initiale si majoritatea modelelor

ulterioare erau microprogramate. Tot ceia ce

IBM era obligat sa faca era sa scrie trei

microprograme pentru: setul nativ de instructiuni 360, setul de instructiuni

1401 si setul de instructiuni 7094. Aceasta flexibilitate a fast unul dintre

principalele motive ale introducerii microprogramarii.

Masina 360 a rezolvat dilema binar-paralel versus serial zecimal printr-un

compromis: masina avea 16 registre de 32 de biti pentru aritmetica binara,

dar memoria ei era orientata pe octeti, la fel cu cea a masinii 1401. De

asemenea, avea instructiuni seriale in stilul 1401 pentru a emula

inregistrari de lungimi variabile dintr-o locatie de memorie in alta.

O alta caracteristica importanta a masinii 360 a fost un spatiu imens

(pentru acel timp) de adrese de 224 octeti (16 megaocteti). Cu o memorie

ce costa mai multi dolari pe octet in acele vremuri, 16 megaocteti parea o

infinitate. Din nefericire, seria 360 a fost urmata mai tarziu de seriile 370,

4300, 3080 si 3090, toate utilizand aceeasi arhitectura. Pe la mijlocul anilor

1980, limita de 16 megaocteti a devenit o problema serioasa si IBM a fost

nevoita sa abandoneze partial compatibilitatea odata cu trecerea la

adresele de 32 de biti necesare pentru a adresa o noua memorie de 232

octeti.

Din perspectiva actuala, se poate considera ca, deoarece oricum aveau

cuvinte si registre de 32 de biti, ar fi trebuit sa aiba si adrese de 32 de biti

dar, pe acea vreme, nimeni nu-si putea imagina o masina cu 16

megaocteti. In cativa ani, calculatoarele personale pot evolua astfel incat

sa necesite o memorie cu mult mai mare de 4 GB si in acel moment

adresele pe 32 de biti vor deveni intolerabil de mici.

Lumea minicalculatoarelor a facut, de asemenea, un mare pas inainte in

cea de a treia generatie odata cu introducerea seriei PDP-ll de la DEC, un

succesor pe 16 biti al masinii PDP-8. Din multe puncte de vedere, seria

PDP-ll a fost ca un frate mal mic al seriei 360 asa cum PDP-1 a fost fratele

mai mic al masinii 7094. Atat 360 cat si PDP-ll aveau registre orientate pe

cuvant si o memorie orientata pe octeti si ambele existau intr-o gama ce

cuprindea un raport considerabil pret/performanta. PDP-ll a fost un mare

succes, in special in universitati, si a confirmat rolul de conducator al DECului

in industria minicalculatoarelor.

A patra generatie - integrarea pe scara foarte larga

In anii 1980, integrarea VLSI (Very Large Scale

Integration - integrarea pe scara foarte larga) a permis

sa se plaseze pe un singur cip intai zeci de mii, apoi sute

de mii si, in final, milioane de tranzistoare. Aceasta

dezvoltare a condus la calculatoare mai mici si mai rapide.

Inainte de PDP-l, calculatoarele erau atat de mari si de

scumpe incat companiile si universitatile aveau

departamente speciale numite "centre de calcul -

computer center", pentru a Ie utiliza. Odata cu aparitia

minicalculatoarelor, un departament putea sa-si cumpere

propriul calculator. In anii 1980, preturile scazusera atat de

mult incat era posibil ca o persoana sa aiba propriul lui

sau propriul ei calculator. Epoca calculatoarelor personale incepuse.

Calculatoarele personale erau utilizate intr-un mod esential diferit fata de

calculatoarele mari. Ele erau folosite pentru prelucrare de texte, tabele de

calcul si o multime de aplicatii puternic interactive ce nu puteau fi adecvat

tratate de calculatoarele mari.

Primele calculatoare personale erau vandute de obicei sub forma de kit-uri.

Fiecare kit continea o placa de baza, cateva cipuri, incluzand tipic un Intel

8080, cateva cabluri, o sursa de putere si, eventual, o unitate de disc

flexibil de 8 inch. Cumparatorul era cel care trebuia sa asambleze aceste

componente pentru a-si realiza calculatorul personal. Nu se oferea nici un

fel de software. Daca doreai software, atunci il scriai singur. Mai tarziu,

sistemul de operare CP/M, scris de Gary Kildall, a devenit destul de

raspandit pe 8080. Acesta era un adevarat sistem de operare a discului

(flexibil), cu un sistem de fisiere si comenzi ale

utilizatorului introduse de la tastatura.

Un alt calculator personal timpuriu a fost

Apple si, mai tarziu, Apple II, proiectate de

Steve Jobs si Steve Wozniak in celebrul lor

garaj. Aceasta masina a fost extrem de

populara printre utilizatorii particulari si in

scoli, si a facut ca Apple sa devina rapid o

companie cunoscuta.



Dupa multe discutii si observatii asupra a ceea

ce faceau alte companii, IBM, pe atunci forta

dominanta in industria calculatoarelor, a decis

in sfarsit ca doreste sa penetreze in afacerile

cu calculatoare personale. IBM a facut ceva

total necaracteristic. I-a dat lui Philip Estridge,

un director executiv al IBM, un sac de bani, i-a

spus sa paraseasca mediul birocratic al

sediului central si sa nu se intoarca fara un

calculator personal functional. Estridge a

infiintat un birou, departe de sediul central, in

Boca Raton, FL, a ales Intel 8080 ca UCP a

calculatorului si a construit Calculatorul

Personal IBM din componente comerciale.

Acesta a fost lansat in 1981 si a devenit

instantaneu cel mai vandut calculator din

istorie.

IBM a mai facut ceva necaracteristic pe

care ulterior avea sa-l regrete. In loc sa

mentina secretul total al proiectarii noii

masini (sau, cel putin, s-o protejeze cu un

zid de patente) asa cum facea in mod

normal, a publicat planurile complete,

inclusiv toate diagramele circuitelor, intr-o

carte pe care a vandut-o cu 49$. Ideea care

a stat la baza a fost aceea de a permite altor companii sa produca placi

direct incorporabile in IBM PC pentru a creste flexibilitatea si popularitatea

calculatorului personal.

Din nefericire pentru IBM, cum proiectul era acum complet public si partile

componente erau disponibile comercial, multe alte companii au inceput sa

produca clone ale PC-ului, de multe ori acestea costand mult mai putin

decat pretul cerut de IBM. In acest fel, s-a creat o intreaga industrie.

Desi noile companii produceau calculatoare personale cu UCP-uri care nu

erau bazate pe microprocesoare Intel, de exemplu Commodore, Apple,

Amiga si Atari, forta motrice a IBM PC-ului a fost atat de mare incat

celelalte companii au fost practic anihilate. Numai o mica parte dintre

acestea a supravietuit, si ele au fost dintre cele care acopereau anumite

nise de piata, cum ar fi statiile de lucru sau supercalculatoarele.

Versiunea initiala a IBM PC era echipata cu sistemul de operare MS-DOS

produs de Microsoft Corporation, o companie mica pe vremea aceea. Cum

Intel producea cipuri din ce in ce mai puternice, IBM si

Microsoft au reusit sa dezvolte un succesor al sistemului

MS-DOS, numit OS/2, care avea o interfata grafica

similara cu cea de la Apple Macintosh. In acelasi timp,

Microsoft a dezvoltat propriul sau sistem de operare

Windows, care rula peste MS-DOS, pentru cazul in care

OS/2 nu s-ar fi impus. OS/2 nu s-a impus, IBM si

Microsoft au inregistrat un esec public important si

Microsoft a continuat dezvoltarea sistemului Windows

transformandu-l intr-un mare succes.

Pe la mijlocul anilor 1980, a inceput sa se impuna o noua

structura, numita RISC, care sa inlocuiasca arhitecturile

(CISC) complicate cu unele mult mai simple (dar mai rapide). Astfel de

masini puteau sa execute mai multe instructiuni in acelasi timp, de multe

ori intr-o ordine diferita de cea in care apareau in program.

Dinamica evolutiei calculatoarelor

Nici o alta industrie nu evolueaza atat de repede ca industria

calculatoarelor. Motorul principal care o propulseaza este

capacitatea fabricantilor de cipuri de a inghesui cu fiecare an tot

mai multi tranzistori pe cip. Mai multi tranzistori, mici comutatoare

electronice, inseamna memorii mai mari si procesoare mai

puternice.

Rata progresului tehnologic poate fi modelata cu ajutorul unei

observatii numita legea lui Moore - Moore's law, descoperita in 1965 de

Gordon Moore, co-fondator si presedinte al companiei Intel. In timp ce-si

pregatea un discurs pentru un grup industrial, Moore a observat ca fiecare

noua generatie de cipuri de memorie aparea la 3 ani distanta de

precedenta. Cum fiecare noua generatie avea o capacitate de patru ori mai

mare decat predecesoarea sa, el a realizat ca numarul de tranzistoare pe

cip crestea in ritm constant si a prezis ca aceasta crestere va continua in

deceniile urmatoare. Astazi legea lui Moore este exprimata ca: 'numarul de

circuite/tranzistori care pot fi realizate pe o suprafata data de siliciu se

poate dubla la fiecare 18 luni'. Dimensiunile cipurilor de memorie si datele

lor de aparitie, confirma legea lui Moore.

Bineinteles, legea lui Moore nu este o lege in adevaratul sens al

cuvantului, ci doar o observatie empirica asupra vitezei cu care inginerii de

proces si fizicienii progreseaza in cercetare, si o predictie a faptului ca ei

vor continua sa progreseze in acelasi ritm in viitor. Multi observatori ai

industriei se asteapta ca legea lui Moore sa mai fie valabila si in secolul 21,

posibil pana prin 2020. In acel moment tranzistoarele vor fi alcatuite din

prea putini atomi ca sa mal prezinte siguranta in functionare, cu toate ca

progresele in calculul cuantic ar putea pana atunci sa faca posibila

memorarea unui bit folosind miscarea de spin a unui singur electron.

Legea lui Moore a creat ceea ce unii economisti numesc un cerc virtuos

(virtous circle). Progresele tehnologice (tranzistoare/cip) duc la produse

mai bune si mai ieftine.. Existenta tuturor acestor companii determina competitia, care, la

randul ei, duce la cererea economica de tehnologii mal performante cu

care sa-i elimine pe ceilalti. Cercul este acum complet.

Bi

nei

nt

el

es, l

egea

Prima lege a software-ului a lui Nathan (datorata lui Nathan Myhrvold, un

director de la Microsoft) este un alt factor de progres tehnologic. Ea spune:

'Software-ul este un gaz. Isi creste volumul astfel incat sa ocupe tot spatiul

pe care il are la dispozitie.' Software-ul, continuand sa acumuleze optiuni,

creeaza o nevoie constanta de procesoare mai rapide, memorii mai mari si

capacitati sporite de l/E.

Daca progresele la nivelul tranzistoarelor de pe cip au fost dramatice in

timp, nu mai putin spectaculoase au fast si progresele altor tehnologii

legate de calculatoare. De exemplu, sistemul IBM PC/XT a aparut in 1982,

avand un hard disc de 10 MB. Sistemele de birou actuale au in general

discuri mult mai mari, masuratorile aratand o crestere a capacitatii de cel

putin 50% pe an.

Telecomunicatiile si interconectarea prin retele sunt alte domenii in care sau

inregistrat progrese spectaculoase. in mal putin de doua decenii s-a

trecut de la modem-uri de 300 biti/sec la modem-uri analogice de 56

Kbiti/sec, linii telefonice ISDN la 2 x 64 Kbps si retele de fibre optice la

peste IGbit/sec. Cablurile telefonice transatlantice, bazate pe fibra optica,

ca de exemplu TAT-12/13, costa aproximativ 700 milioane de $, dureaza

10 ani si pot servi simultan 300 000 de convorbiri telefonice, ceia ce revine

la sub un cent pentru o convorbire intercontinentala de 10 minute.

Sistemele de comunicatie optice ruland la 1 terabit/sec (10 biti/sec) s-au

dovedit viabile, in laborator, pentru comunicatii la distante de peste 100 km

fara amplificatoare

Richard Hamming, un fost cercetator la Laboratoarele Bell, a observat ca o

schimbare cu un ordin de marime a cantitatii duce la o schimbare a calitatii.

Asadar, un zgarie-nori cu 100 de etaje nu este pur si simplu un bloc cu 10

etaje inmultit cu 10. Iar cand ajungem la calculatoare, nu vorbim de factori

de ordinul 10, ci de factori de un milion, obtinuti pe parcursul a trei decenii.

Tip Pret Exemple de aplicatie

Calculator de unica folosinta 1 Felicitari

Calculator incorporat 10 Ceasuri, masini, aparatura

electrocasnica

Calculator pentru jocuri 100 Jocuri video pentru acasa

Calculator personal 1 K Calculator portabil sau de birou

Server 10 K Server de retea

Multime de statii de lucru 100 K Mini-supercalculator departamental

Procesarea loturilor de date dintro

banca

1 M Supercalculator

Prognoza meteo pe termen lung 10 M Calculator mare

Castigul promis de legea lui Moore poate fi folosit in mai multe feluri. Unul

din ele ar fi construirea unor calculatoare din ce in ce mai puternice, la un

pret constant. Un altul ar fi construirea aceluiasi calculator, din ce in ce mai

ieftin in fiecare an. Industria calculatoarelor le-a folosit pe amandoua, si

mai mult decat atat, ofera acum o gama larga de calculatoare.

Numarul calculatoarelor incorporate se va

masura in miliarde, inaltandu-se cu mai multe ordine de marime deasupra

tuturor celorlalte calculatoare luate impreuna. Aceste

calculatoare dispun de un procesor, mai putin de un

megaoctet de memorie si de ceva posibilitati de l/E,

toate pe un singur cip ce se vinde cu cativa dolari.

Urcand inca o treapta, gasim masinile cu jocuri video.

Acestea sunt calculatoare normale cu posibilitati grafice

deosebite, dar cu un software limitat si aproape fara

posibilitate de extindere. Din aceeasi clasa de preturi fac

parte si agendele personale, asistentul digital portabil si

echipamente de calcul de buzunar, ca si calculatoarele

de retea a si terminalele Web. Ceea ce au in comun

toate aceste calculatoare este faptul ca sunt alcatuite

dintr-un procesor, cativa megaocteti de memorie, un fel

de afisaj (posibil ecranul unui televizor) si cam atat. Din

acest motiv sunt atat de ieftine.

Urmeaza calculatoarele personale, cele la care majoritatea oamenilor se

gandesc cand aud termenul 'calculator'. Acestea includ modelele de birou

si agendele electronice. De obicei au cativa megaocteti de memorie, un

hard disc ce poate memora cativa gigaocteti de date, o unitate pentru CD--

ROM, un modem, o placa de sunet si alte periferice. Ele au sisteme de

operare complicate, multe optiuni de extindere si o imensitate de software

disponibil. De multe ori cele cu procesor Intel sunt numite 'PC-uri', iar cele

cu alt tip de procesor 'statii de lucru', dar, din punct de vedere conceptual,

diferentele dintre cele doua tipuri sunt minore.

Calculatoarele personale sau statiile de lucru cu putere crescuta sunt

deseori folosite pe post de servere de retea, atat pentru retele locale (de

obicei in cadrul unei companii) cat si pentru Internet. Acestea sunt livrate in

configuratii uniprocesor sau multiprocesor, dispun de cativa gigaocteti de

memorie, spatiu pe hard discuri de ordinul mai multor gigaocteti si

capacitate de interconectare la viteza mare. Unele dinte ele pot prelucra

zeci sau sute de cereri odata.

Dincolo de micile servere multiprocesor putem gasi sistemele denumite

uneori NOW (Networks of Workstations - retele de statii de lucru) sau

COW (Clusters of Workstations - grupuri de statii de lucru).

Acestea sunt alcatuite din calculatoare personale standard sau din statii de

lucru interconectate prin retele de mare viteza (gigabit/sec), ce ruleaza un

software special care Ie permite ca toate masinile sa rezolve impreuna

aceeasi problema, deseori din domeniul stiintific sau ingineresc. Aceste

masini - care sunt efectiv minisupercalculatoare pot face parte din dotarea

unor departamente individuale datorita pretului lor scazut.

Acum ajungem la calculatoare mari, calculatoarele de dimensiunea unei

incaperi ce ne duc inapoi in anii '60. De cele mai multe ori aceste masini

sunt descendentii directi ai calculatorului IBM 360 cumparat cu ani in urma.

In mare parte ele nu sunt mult mai rapide decat niste servere puternice, dar

dispun de obicei de o capacitate mai mare de l/E si de foarte multe discuri,

deseori ajungand la un teraoctet sau mai mult (1 TB = 1012 octeti). Fiind

foarte scumpe, de multe ori sunt mentinute in functiune din cauza ca

reprezinta investitii imense in software, date, proceduri de folosire si

personal. Multe companii gasesc ca este mai convenabil sa plateasca din

cand in cand cateva milioane de dolari pentru o astfel de masina noua

decat macar sa se gandeasca la efortul necesar pentru reprogramarea

tuturor aplicatiilor pentru masini mai mici.

Adevaratele supercalculatoare vin dupa calculatoarele mari. Ele au UCPuri

extrem de rapide, multi gigaocteti de memorie principala si discuri si

interconectari foarte rapide. In ultimii ani multe dintre supercalculatoare au

devenit masini puternic paralele, nu foarte diferite de arhitecturile COW, dar

beneficiind de componente mai multe si mal rapide. Supercalculatoarele

sunt folosite pentru rezolvarea unor probleme de calcul intensiv din

domeniul stiintific sau ingineresc, cum ar fi simularea ciocnirii galaxiilor,

sinteza unor noi medicamente sau modelarea curentilor de aer din jurul

unei aripi de avion

BIBLIOGRAFIE

1. Andrew S. Tanenbaum, Organizarea structurata a Calculatoarelor, Editura:Byblos,

2. Emanuela Cerchez, Marinel Serban, Sisteme de calcul, Editura L&S, 1998

Programe de specialitate elaborate de catre Ministerul Educatiei si Cercetarii pentru

invatamantul preuniversitar

4. Winn L.Rosch, The Hardware Bible, Brady Publishing, 1994

5. H.L.Capron, J.A.Johnson, Computers: Tools for an Information Age, Pearson

Prentice Hall, 2004





Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 1780
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved