ЭВМ и системы управления¶
ЭВМ (электронная вычислительная машина) — класс вычислительных устройств, в которых обработка данных выполняется электронными компонентами, а вычисления производятся по заданной программе без непосредственного участия человека. Термин широко использовался в СССР и России в 1950–1980-х годах; в современной терминологии ему соответствуют понятия «компьютер» и «вычислительная система». Аббревиатура «ЭВМ» обозначает как отдельную машину, так и вычислительный комплекс, включающий процессор, память, устройства ввода-вывода и периферию.
¶История
Первые электронные вычислительные машины появились в середине 1940-х годов. В 1946 году в США была представлена ENIAC — ламповая машина, использовавшаяся для расчёта баллистических таблиц. В СССР разработка ЭВМ началась в конце 1940-х: в 1951 году вступила в строй МЭСМ (Малая электронная счётная машина) под руководством Сергея Лебедева, а в 1952 году — БЭСМ. Эти машины работали на электронных лампах и занимали целые залы.
Развитие ЭВМ принято делить на поколения:
- Первое поколение (1940–1950-е) — электронные лампы, машинные команды, перфокарты и перфоленты.
- Второе поколение (1950–1960-е) — полупроводниковые транзисторы, сокращение размеров и энергопотребления.
- Третье поколение (1960–1970-е) — интегральные схемы, появление семейств совместимых машин (например, серия IBM System/360, советские ЕС ЭВМ).
- Четвёртое поколение (с 1970-х) — микропроцессоры, персональные компьютеры.
- Пятое поколение (с 1980-х) — параллельные вычисления, системы с элементами искусственного интеллекта.
¶Классификация
ЭВМ классифицируют по нескольким признакам.
По назначению:
- универсальные — для широкого круга задач;
- специализированные — для узкого класса вычислений (управление, обработка сигналов);
- проблемно-ориентированные — для конкретной предметной области.
По производительности и масштабу:
| Класс | Назначение | Примеры |
|---|---|---|
| СуперЭВМ | Научные расчёты, моделирование | Cray, «Эльбрус» |
| Большие ЭВМ | Управление, банки данных | ЕС ЭВМ |
| Малые ЭВМ | Автоматизация, АСУ | СМ ЭВМ |
| МикроЭВМ | Персональные и встраиваемые системы | IBM PC, «Электроника» |
По принципу действия различают цифровые, аналоговые и гибридные машины; наибольшее распространение получили цифровые ЭВМ.
¶Устройство
Типовая ЭВМ включает процессор, оперативную память, устройства хранения, ввода-вывода и средства связи между ними. Архитектура большинства машин строится на принципах, сформулированных Джоном фон Нейманом: программы и данные хранятся в единой памяти, команды выполняются последовательно. Альтернативой служит гарвардская архитектура с раздельной памятью команд и данных.
Ключевые характеристики ЭВМ — быстродействие (число операций в секунду), разрядность, объём памяти, надёжность и энергопотребление. В советской практике применялась система ЕС ЭВМ, совместимая с зарубежными аналогами, и агрегатная система средств вычислительной техники (АСВТ).
¶Применение
ЭВМ применялись для научных и инженерных расчётов, обработки данных, автоматизированного управления производством (АСУ), в системах связи, обороне и образовании. В 1970-х в СССР получили распространение автоматизированные системы управления предприятиями, вычислительные центры коллективного пользования. С появлением персональных ЭВМ вычислительная техника вошла в быт, а затем стала основой цифровой экономики.
¶См. также
¶Источники
- Лебедев С. А. Развитие вычислительной техники в СССР.
- Глушков В. М. Основы безбумажной информатики.
- Материалы по истории ЕС ЭВМ и АСВТ.
- Технические описания отечественных ЭВМ.