Cuộc sống hiện đại không thể được tưởng tượng mà không có các tiện ích công nghệ cao và tất cả các loại thiết bị. Mọi gia đình đều có một máy tính cá nhân, và ngay cả điện thoại di động ngày nay cũng có bộ xử lý riêng và tính năng kém hơn một chút so với máy tính thông thường.
Máy tính hiện đại là một thế giới rộng lớn, tuyệt vời với những khả năng thực tế là vô hạn, nhưng điều này không phải lúc nào cũng vậy. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử rất phức tạp nên nó có một số cột mốc quan trọng. Các chuyên gia gọi các giai đoạn phát triển của máy tính là "thế hệ", và ngày nay có 5 giai đoạn trong số đó.
Mọi việc đã bắt đầu thế nào
Nhân loại luôn tìm cách đơn giản hóa mọi loại phép tính và tính toán. Những thiết bị đầu tiên dành cho máy tính bắt đầu xuất hiện ở Hy Lạp cổ đại và các quốc gia cổ đại khác. Nhưng tất cả kỹ thuật đơn giản này thực tế không liên quan gì đến máy tính. Đặc điểm quan trọng nhất của máy tính điện tử là khả năng lập trình.
Vào đầu thế kỷ 19, nhà toán học người Anh Charles Babbage đã phát minh ra một cỗ máy độc đáo và vô song, sau này chính ông đặt theo tên của mình. Máy của Babbage khác với các công cụ đếm hiện có khác ở chỗ nó có thể lưu kết quả công việc và thậm chí có thiết bị đầu ra. Nhiều chuyên gia ngày nay coi phát minh của một nhà toán học tài năng là nguyên mẫu của máy tính hiện đại.
Thế hệ đầu tiên
Máy tính điện tử đầu tiên, có chức năng hoàn toàn tương tự như máy tính hiện đại, được tạo ra vào năm 1938. Một kỹ sư đầy tham vọng người Đức, Konrad Zuse, đã lắp ráp một đơn vị có tên laconic - Z1. Sau đó, anh đã cải tiến nó nhiều lần và kết quả là Z2 và Z3 đã xuất hiện. Những người đương thời thường tranh luận rằng chỉ có thể coi Z3 là chiếc máy tính chính thức trong tất cả các phát minh của Zuse, và điều này khá buồn cười: điều duy nhất phân biệt Z3 với Z1 là khả năng tính căn bậc hai.
Năm 1944, nhờ thông tin tình báo nhận được từ Đức, một nhóm các nhà khoa học Mỹ với sự hỗ trợ của IBM đã lập lại thành công của Zuse và tạo ra máy tính của riêng họ, được đặt tên là MARK 1. Chỉ hai năm sau, người Mỹ đã có một bước nhảy vọt đáng kinh ngạc. trong những thời điểm đó - họ đã lắp ráp một cỗ máy mới có tên là ENIAC. Hiệu suất của tính mới cao hơn một nghìn lần so với các mô hình trước đó.
Một tính năng đặc trưng của các máy thế hệ đầu tiên là nội dung kỹ thuật của chúng. Yếu tố chính của thiết kế máy tính những năm đó là các ống chân không điện. Ngoài ra, những chiếc máy tính đầu tiên thực sự khổng lồ - một bản sao chiếm toàn bộ một căn phòng và trông giống như một nhà máy nhỏ hơn là một loại đơn vị máy tính nào đó.
Đối với chức năng, chúng khá khiêm tốn. Khả năng tính toán của các bộ xử lý không vượt quá vài nghìn hertz. Nhưng đồng thời, những máy tính đầu tiên đã có khả năng lưu dữ liệu - điều này được thực hiện bằng cách sử dụng thẻ đục lỗ. Những chiếc máy đầu tiên không chỉ khổng lồ mà còn cực kỳ khó để điều khiển. Để làm việc với họ, cần phải có những kỹ năng và kiến thức đặc biệt, phải thành thạo hơn một tháng.
Thế hệ thứ hai
Sự khởi đầu của cột mốc thứ hai trong sự phát triển của máy tính điện tử được coi là những năm 60 của thế kỷ XX. Sau đó, nội dung kỹ thuật của máy tính bắt đầu dần dần thay đổi từ đèn sang bóng bán dẫn. Sự chuyển đổi này đã làm giảm đáng kể kích thước của máy tính. Việc bảo trì của họ đòi hỏi ít điện hơn đáng kể, nhưng ngược lại, hiệu suất của máy móc lại tăng lên.
Cũng tại thời điểm này, các phương pháp lập trình đang phát triển, các ngôn ngữ phổ thông để "giao tiếp" với máy tính bắt đầu xuất hiện - "COBOL", "FORTRAN". Nhờ các khả năng phần mềm mới, việc bảo trì máy móc trở nên dễ dàng hơn nhiều, sự phụ thuộc trực tiếp của việc lập trình vào các mẫu máy tính cụ thể đã không còn nữa. Các thiết bị lưu trữ thông tin mới đã xuất hiện - trống từ và băng từ đã thay thế thẻ đục lỗ.
Thế hệ thứ ba
Năm 1959, nhà khoa học người Mỹ Jack Kilby đã tạo ra một bước đột phá khác trong sự phát triển của máy tính. Dưới sự lãnh đạo của ông, một nhóm các nhà khoa học đã tạo ra một chiếc đĩa nhỏ có thể chứa một số lượng lớn các nguyên tố bán dẫn. Những thiết kế này được gọi là "mạch tích hợp".
Ngoài ra, vào cuối những năm 60, công ty của Kilby đã từ bỏ các thiết kế ống và chất bán dẫn và lắp ráp một máy tính hoàn toàn từ các vi mạch tích hợp. Kết quả là rõ ràng: máy tính mới nhỏ hơn hàng trăm lần so với các máy tính bán dẫn của nó, mà không làm giảm bất cứ điều gì về chất lượng và tốc độ hoạt động.
Hơn nữa, các thành phần phần cứng của thế hệ thứ ba không chỉ làm giảm kích thước của các máy tính được sản xuất mà còn có thể làm tăng đáng kể sức mạnh của máy tính. Tần số đồng hồ đã vượt qua vạch và đã được tính bằng megahertz. Các phần tử ferit trong RAM đã làm tăng đáng kể khối lượng của nó. Ổ đĩa ngoài trở nên nhỏ gọn hơn và dễ sử dụng hơn, sau đó họ bắt đầu tạo và sản xuất đĩa mềm trên cơ sở của mình.
Đó là trong thời kỳ này, cách thuận tiện nhất để tương tác với máy tính đã được tạo ra - một màn hình đồ họa. Các ngôn ngữ lập trình mới đã xuất hiện, đơn giản hơn và dễ học hơn.
Thế hệ thứ tư
Các mạch tích hợp đã tìm thấy sự tiếp nối của chúng trong các mạch tích hợp lớn (LSI), phù hợp với nhiều bóng bán dẫn hơn với kích thước tương đối nhỏ. Và vào năm 1971, công ty huyền thoại Intel đã công bố việc tạo ra các vi mạch vô song, thực tế đã trở thành bộ não của tất cả các máy tính sau này. Bộ vi xử lý Intel đã trở thành một phần không thể thiếu của thế hệ máy tính điện tử thứ tư.
Các mô-đun RAM cũng bắt đầu thay đổi từ loại ferit sang loại vi mạch, giao diện làm việc của máy tính được đơn giản hóa đến mức người dân bình thường có thể sử dụng đơn vị phức tạp trước đây. Năm 1976, một công ty ít tên tuổi Apple, do Steve Jobs lãnh đạo, đã lắp ráp một chiếc máy mới trở thành máy tính cá nhân đầu tiên.
Vài năm sau, IBM nắm quyền lãnh đạo sản xuất máy tính cá nhân. Mô hình máy tính của họ (IBM PC) đã trở thành một chuẩn mực trong việc sản xuất máy tính cá nhân trên thị trường quốc tế. Cùng lúc đó, một bộ môn hàn lâm xuất hiện, mà không có nó, khó có thể hình dung được thế giới hiện đại - khoa học máy tính.
Thế hệ thứ năm
Chiếc máy tính đầu tiên của Jobs và cách tiếp cận sáng tạo của IBM trong lĩnh vực sản xuất PC thực sự đã thổi bùng thị trường công nghệ, nhưng 15 năm sau, có một bước đột phá khác khiến những cỗ máy huyền thoại này bị bỏ lại phía sau rất xa. Vào những năm 90, thế hệ thứ năm và ngày nay thế hệ máy tính điện tử cuối cùng bắt đầu phát triển mạnh mẽ.
Bước đột phá tiếp theo trong lĩnh vực công nghệ máy tính, ở nhiều khía cạnh, được tạo điều kiện thuận lợi bằng việc tạo ra các loại vi mạch hoàn toàn mới, kiến trúc véc tơ song song giúp tăng đáng kể tốc độ tăng trưởng năng suất của hệ thống máy tính. Đó là vào những năm 90 của thế kỷ trước, bước nhảy vọt đáng chú ý nhất đã diễn ra từ hàng chục megahertz, dường như không có thực cho đến gần đây, sang gigahertz đã khá quen thuộc ngày nay.
Máy tính hiện đại cho phép bất kỳ người dùng nào đắm mình trong thế giới tuyệt vời của các trò chơi 3D thực tế, làm chủ ngôn ngữ lập trình một cách độc lập hoặc tham gia vào bất kỳ hoạt động khoa học và kỹ thuật nào khác. Các quy trình tính toán bên trong máy tính thế hệ thứ năm giúp bạn có thể tạo ra những kiệt tác âm nhạc và điện ảnh thực sự theo đúng nghĩa đen.
Các nhà khoa học hiện đại cho rằng thế hệ máy tính điện tử tiếp theo không còn xa, về cơ bản sử dụng các công nghệ, vật liệu và ngôn ngữ lập trình mới. Một tương lai tuyệt vời sẽ đến, chứa đầy những khả năng tuyệt vời mà những chiếc xe thông minh sẽ mang lại cho nhân loại.
