Персональный компьютер

Персональные компьютеры стремительно ворвались в нашу жизнь. Они стали неразлучными спутниками многих людей на работе и отдыхе. Компьютеры проникли практически во все сферы деятельности. Мы не ставим целью дать полную и исчерпывающую картину истории взаимодействия людей и компьютеров – это потребовало бы значительного объема, а картина все равно была бы неполной, поскольку она постоянно дополняется. Мы лишь напомним основные вехи развития и дадим краткие сведения о компьютере.
В конце 50?х гг. XX в. появились первые интегральные полупроводниковые микросхемы, или чипы. Одним из их создателей был сотрудник фирмы «Fairchild Semiconductor» Р. Нойс, создавший монолитную технологию производства микросхем. Первая экспериментальная ЭВМ на интегральных микросхемах была создана в 1961 г., а в 1964?м фирма IBM выпустила IBM?360 – первую серийную ЭВМ на интегральных микросхемах, имевшую шесть совместимых модификаций и 40 периферийных устройств.
В 1968 г. из «Fairchild Semiconductor» ушел Р. Нойс, занимавший в ней пост управляющего, и начальник отдела исследований и развития Г. Мур. С помощью приятеля Нойса, финансиста А. Рока, они создали компанию «Intel» (сокращение от Integrated Electronics). Начинала фирма с разработки биполярной статической оперативной памяти. Это приносило небольшой доход.
Однажды в «Intel» обратилась японская фирма «Busicom», занимавшаяся производством калькуляторов. Она предложила заказ на разработку двенадцати различных микросхем. На тот момент «Intel» не могла вести одновременную разработку такого количества продуктов. Тогда один из инженеров фирмы Т. Хофф предложил вместо разработки двенадцати микросхем создать одну универсальную микросхему, которая смогла бы заменить все двенадцать. Эту работу возглавил Ф. Феджина, и идея была воплощена в жизнь.
Вместо того чтобы передавать исключительные права на разработанные чипы заказчику, руководство «Intel» решило получить права на производство новых чипов и продажу лицензий другим потребителям. Для этого у фирмы?заказчика за 60 тысяч долларов были выкуплены все права на изобретение.
Разработанный чип в дальнейшем стали называть микропроцессором, ему был присвоен номер 4004. Он имел тактовую частоту 108 кГц и объем памяти 640 байт. Его вычислительная мощность была равна мощности одной из первых ЭВМ – «ENIAC», и предлагал оптимальное соотношение цены и производительности. «Intel?4004» поступил в открытую продажу в 1971 г. Фирма «Intel» начала развивать микропроцессорную технологию, производя все более мощные чипы.
Но от микропроцессора до компьютера предстояло сделать еще один длинный шаг. И основой первого персонального компьютера стал другой процессор, «Intel?8080», разработанный в 1974 году. Он имел тактовую частоту 2 МГц и объем памяти 64 кБ.
Теперь оставалось лишь объединить различные компоненты в единый блок. Первой это сделала фирма «MITS», выпустившая в 1975 г. микрокомпьютер «Альтаир?8800», собранный на базе новейшего микропроцессора «Intel?8080». Микрокомпьютер включал 100?контактную шину и допускал подключение карт расширения. В собранном виде он стоил 397 долларов, а комплект из деталей и корпуса – 297 долларов.
Пользователи могли самостоятельно паять и тестировать собранные узлы. После успешной сборки они становились программистами и могли создавать программы для «Альтаира» на машинном языке с помощью нулей и единиц. Компьютер не имел ни клавиатуры, ни дисплея, ни долговременной памяти. Весь объем оперативного запоминающего устройства составлял 256 байт. Программы вводились переключением тумблеров, расположенных на передней панели, а результаты считывались со светодиодных индикаторов.
Спустя несколько месяцев после «Альтаира» появился компьютер производства компании «IMS Associates, Inc.» – IMSAI 8080. По техническим характеристикам и внешнему виду он почти не отличался от «Альтаир?8800». В 1975 г. к главе компании «MITS» Э. Робертсу обратились представители небольшой компании «Traf?O?Data» Б. Гейтс и П. Ален с предложением о продаже языка программирования Бейсик. Этот язык открывал дорогу для создания прикладного программного обеспечения, следовательно, и нового применения компьютера в таких отраслях, как бухгалтерский учет и статистика. Робертс принял это предложение, и сделка состоялась.
В 1976 году новая фирма, «Apple Computers», основанная С. Возняком и С. Джобсом, вышла на рынок с компьютером «Эппл?I» стоимостью 695 долларов. Его системная плата была привинчена к куску фанеры, а корпус и блок питания отсутствовали. Было выпущено всего несколько экземпляров этого компьютера. В 1977 г. появился компьютер «Эппл?П», ставший прообразом большинства последующих моделей компьютеров. Он был оснащен клавиатурой, системным блоком и монитором. С 1977 по 1983 г. было выпущено 3 млн «Эппл?П».
В 1979 г. фирма IBM решила освоить выпуск персонального компьютера на базе процессора «Intel?8088». На разработку была выделена ограниченная сумма денег, поэтому сотрудники подразделения фирмы подошли к решению задачи творчески.
Одним из нововведений стал принцип открытой архитектуры, заключавшийся в применении блочной схемы сборки. Эти блоки могли быть разработаны другими фирмами, но могли совмещаться друг с другом. Пользователь сам определял, какие периферийные устройства ему нужны, и при необходимости мог их доустанавливать.
В 1981 г. этот компьютер модели «IBM?5150», названный IBM PC (Personal Computer – персональный компьютер), был представлен публике. Специально для него малоизвестной фирмой «Microsoft» была разработана операционная система MS?DOS.
IBM PC не превосходил своих современников. В работе с графикой он уступал компьютерам фирмы «Apple». Мощности процессора хватало для работы с операционной системой, но было мало для обработки игровых программ. Его основным преимуществом был принцип открытой архитектуры, по достоинству оцененный как пользователями, так и производителями комплектующих. Через небольшое время на рынке появилось большое количество устройств для IBM PC, произведенных как IBM, так и другими производителями.
Но это же сыграло против самого производителя: небольшие фирмы, разрабатывавшие комплектующие для компьютеров, не несли таких издержек, как IBM, кроме того, они тратили меньше времени на разработку и реализацию проектов. IBM сохраняла свое лидерство на рынке персональных компьютеров благодаря появлению модернизированной модели «IBM?PC XT», оснащенный таким же процессором «Intel?8088», но имевшей встроенную память – жесткий диск объемом 10 или 20 МБ. Год спустя появилась следующая модель, «IBM PC АТ», с процессором «Intel?80286».
Постепенно IBM потеряла свое лидирующее положение на рынке персональных компьютеров.
1980–1990 годы ознаменовались лидерством фирмы «Intel» в производстве микропроцессоров – «мозга» современных компьютеров, и фирмы «Microsoft» в области разработки операционных систем MS?DOS, графической операционной системы «Windows» и других программ для персональных компьютеров.
Основными блоками современных персональных компьютеров являются: системный блок, клавиатура для ввода символов в компьютер, монитор (дисплей) для изображения информации в текстовой или графической форме. В портативном варианте, например, ноутбуках, вышеперечисленные блоки соединены в одном корпусе: системный блок находится под клавиатурой, а монитор совмещен с крышкой клавиатуры.
В системном блоке находятся главные узлы компьютера: электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т. п.); блок питания, преобразующий переменный ток сети в постоянный ток низкого напряжения, используемый в компьютере; накопители (дисководы) для гибких магнитных дисков; накопитель на жестком магнитном диске для чтения и записи информации на жесткий магнитный диск.
К системному блоку компьютера могут подсоединяться внешние устройства. К ним относятся принтер – устройство для печатания текстов и рисунков; манипулятор «мышь», облегчающий управление компьютером; CD?ROM для чтения лазерных дисков; сканер – устройство для быстрого автоматического считывания графической и текстовой информации; графопостроитель (плоттер) для вывода чертежей на бумагу.
Некоторые устройства могут располагаться как внутри системного блока, так и снаружи. Это модем для обмена информацией между компьютерами через телефонную сеть. Разновидностью модемов являются факс?модемы, сочетающие свойства модема и телефакса. К подобным устройствам также относятся звуковые и видеокарты для воспроизведения и записи звуков и изображений и другие.
Современные персональные компьютеры позволяют проводить сложные расчеты и играть в разнообразные игры, слушать музыку и смотреть фильмы, рисовать и общаться по Интернету.