اولین کامپیوتر جهان
در ابتدا بايد گفت كه ساخت كامپيوتر به دست يك فرد و در يك زمان انحام نشد و در روند ساخت آن افراد زيادي نقش داشتند كه شايد حتي نام و نشاني از آنان باقي نمانده باشد. كامپيوترهاي اوليه در ظاهر هيچ شباهتبي به كامپيوترهاي امروزي نداشتند و فضاي خيلي زيادي را اشغال ميكردند.
در سال ۱۹۴۳ میلادی فیزیکدانی بنام دکتر جان ماکلی با همکاری جی پرسپراکرت که مهندس برق بود شروع به ساختن اولین کامپیوتر الکترونیکی همه منظوره نمود. این کامپیوتر که در ساختن آن علاوه بر اجزاء الکترومکانیکی از نوزده هزار لامپ خلاء استفاده شده بود و این وسیله ۱۳۰۰۰۰ وات انرژی مصرف میکردو ۱۵۰۰ فوت مربع جا اشغال میکردبنام انیاک (ENIAC) نامگذاری شد و در سال ۱۹۴۶ میلادی آماده نصب و راه اندازی گردید و در زمان خود پیچیدهترین دستگاه الکترونیکی جهان بود. این کامپیوتر قادر به انجام سیصد عمل ضرب در هر ثانیه بودوقادر بود کاردستی ۳۰۰ روزه را در یک روز انجام دهد. کامپیوتر انیاک ۳۰ تن وزن داشت. انیاک در سال ۱۹۵۶ از دور خارج شد.
اولین کامپیوتر جهان
در ابتدا بايد گفت كه ساخت كامپيوتر به دست يك فرد و در يك زمان انحام نشد و در روند ساخت آن افراد زيادي نقش داشتند كه شايد حتي نام و نشاني از آنان باقي نمانده باشد. كامپيوترهاي اوليه در ظاهر هيچ شباهتبي به كامپيوترهاي امروزي نداشتند و فضاي خيلي زيادي را اشغال ميكردند.
در سال ۱۹۴۳ میلادی فیزیکدانی بنام دکتر جان ماکلی با همکاری جی پرسپراکرت که مهندس برق بود شروع به ساختن اولین کامپیوتر الکترونیکی همه منظوره نمود. این کامپیوتر که در ساختن آن علاوه بر اجزاء الکترومکانیکی از نوزده هزار لامپ خلاء استفاده شده بود و این وسیله ۱۳۰۰۰۰ وات انرژی مصرف میکردو ۱۵۰۰ فوت مربع جا اشغال میکردبنام انیاک (ENIAC) نامگذاری شد و در سال ۱۹۴۶ میلادی آماده نصب و راه اندازی گردید و در زمان خود پیچیدهترین دستگاه الکترونیکی جهان بود. این کامپیوتر قادر به انجام سیصد عمل ضرب در هر ثانیه بودوقادر بود کاردستی ۳۰۰ روزه را در یک روز انجام دهد. کامپیوتر انیاک ۳۰ تن وزن داشت. انیاک در سال ۱۹۵۶ از دور خارج شد.
در سال ۱۹۳۸٬ جان وینسنت آتاناسف استاد فیزیک و ریاضیات دانشگاه ایالتی آیووا در آمریکا به فکر ساختن اولین رایانه الکترونیکی یک منظوره افتاد. او با همکاری دستیارش و دانشجوی فارغالتحصیلش کلیفرد بری، با استفاده از لامپ خلاء شروع به ساختن رایانه مزبور کرد و آن را کامپیوتر آتاناسفبری یا ABC نامید که میتوانست ۲۹ معادله چند مجهولی را با ۲۹ مجهول حل کند . این اولین ماشینی بود که توانست دادهها را به عنوان بار الکتریکی در خازن ذخیره کند . کاری که امروزه کامپیوترها برای ذخیره اطلاعاتشان در حافظه اصلی میکنند . اما این دستگاه قابل برنامه ریزی نبود وطراحی انها تنها مناسب برای یک نوع از مشکلات ریاضی (معادلات چند مجهولی ) بود . ولی به خاطر درگیری ارتش آمریکا در جنگ جهانی دوم و لزوم پیوستن آناتاسف به ارتش همکاری او با ارتش آمریکا، ساخت این رایانه عملی نشد و ساخت آن ادامه نیافت.متاسفانه مخترعینش هیچ تلاشی برای نگه داری آن نکردند و سرانجام این دستگاه رها شده و به وسیله کسانی که به داخل اتاق آمده بودند غارت شد .
رایانههای نسل اول
در رایانههای نسل اول از ویژگی دو حالته بودن لامپ خلا که وسیلهای الکترونیکی است و میتواند خاموش یا روشن باشد بهره گرفته شد و در اغلب آنها لامپ خلا در قسمت محاسبه و منطق بکار رفته بود. رایانههای نسل اول دارای حجم زیادی بودند و میزان حافظه، سرعت و دقت در آنها کم بود و به انگیزه استفاده از لامپ خلا و ایجاد گرمای زیاد، استفاده از آنها به چند ساعت در روز محدود بود.
رایانه کلوسوس به هدف شکستن کدهای پنهانی آلمانیان در طول جنگ جهانی دوم ساخته شد
یکی دیگر از کسانی که در زمینهٔ کامپیوترهای مدرن کار کردکلوسوس بود که در طول جنگ جهانی دوم به کمک دولت بریتانیا به هدف شکستن کدهای پنهانی آلمانیان دستگاهی ساخت .
در حقیقت انگلستان جهان را به سوی ساخت و طراحی ماشینهای الکترونیکی هدایت کرد که برای شکستن رمزها اختصاص یافته بود و معمولاً قادر به خواندن امواج رادیویی کد دار المانیها بود .کامپیوتر هاروارد مارک ۱ اتانا سوف بری و کلوساس انگلیسی سهم عمدهای در این صنعت دارا بودند ولی پیش گامان آمریکایی و انگلستانی هنوز بر سر اینکه چه کسی اول بود بحث میکردند. اما زود تر از ان زیوس رشته کامپیوترهایی برای اهداف عمومی در نازی آلمان ساخته بود در حقیقت زد ۱ اولین بود چرا که در بین سالهای ۱۹۳۶ و۱۹۳۸ ساخته شده بود
رایانه بازسازی شده زد ۱
سومین ماشین زیوس که به زد ۳ معروف است درسال ۱۹۴۱ ساخته شد، که احتمالا اولین کامپیوتر دیجیتال چند منظوره قابل برنامه ریزی عملی بود . یعنی به وسیله نرمافزار کنترل میشود .زد ۳ به وسیله هجوم بمباران پیوسته خراب شد . زد ۱ و زد۲ هم به همان سر نوشت دچار شدند و تنها زد ۴ باقی ماند زیرا زیوس ان را داخل واگنی گذاشت و روانه کوهستان کرد.
در سال ۱۹۴۳ فیزیکدانی به نام جان ماکلی با همکاری جی پرسیر اکرت که مهندس برق بود، شروع به ساختن اولین رایانه الکترونیکی همه منظوره نمود. این رایانه که در ساخت آن افزون بر اجزاء الکترومکانیکی، از هجده هزار لامپ خلا استفاده شده بود بنام انیاک نامگذاری شد و در سال ۱۹۴۶ میلادی آماده نصب و راهاندازی گردید و در زمان خود پیچیدهترین دستگاه الکترونیکی جهان بود. این رایانه قادر به انجام سیصد عمل ضرب در هر ثانیه بود و به مدت ۹ سال مورد استفاده ارتش آمریکا قرار گرفت.[۱]
یکی از موفقیتهای کامپیوتر هاروارد ( مارک ۱ ) بود که به طور شریکی بین هاروارد و ای بی ام در سال ۱۹۴۴ ساخته شد . این اولین کامپیوتر قابل بر نامه ریزی دیجیتال که در آمریکا ساخته شد، بود .ولی آن به طور کامل الکترونیکی نبود . در عوض این دستگاه بدون سوئیج و کلاج و میله و دستگاه تقویت و غیره ساخته شده بود .وزن ماشین ۵ تن بود و در آن ۵۰۰ مایل سیم جا داده شده بود . آن دارای طول ۸ فیت ودرازی ۵۱ فیت بود .مارک ۱ به مدت به مدت ۱۵ سال بدون توقف کار کرد و به شکل یک اتاق بافندگی شبیه بود.
مارک ۱ عملیات را روی اعدادی انجام میداد که ۲۳ رقم عرض داشتند . او میتوانست ۲تا از این اعداد را جمع یا تفریق کند در زمانی برابر سه دهم ثانیه یا انها را ضرب کند در حدود ۴ ثانیه و تقسیم کند در ۱۰ ثانیه ۴۵ سال بعد کامپیوترها میتوانستند عملیات جمع را در یک بیلیونیم ثانیه انجام دهند.
اگر چه مارک ۱ سه بخش مساوی از میلیونها اجزا داشت ولی تنها میتوانست ۷۲ عدد را ذخیره کنند . و ۱۰میلیون عدد دیگر را در هارد دیسک. و سرعت نمایش این اطلاعات بسیار بسیار بالا است . برای همین سرعت بالاست که کامپیوترها ی الکترونیکی قاتل دستگاههای مکانیکی به حساب میایند .هاروارد ایکن یکی از مدیران طراحی مارک ۱ در نامه ي فکاهی خود نوشت تا سال ۱۹۴۷شش کامپیوتر الکترونیکی برای انجام محاسبات تمام آمریکا کافی است . برای همین ای بی ام شروع به تحقیق کرد که ایا میشود این دستگاه را به یک شکل استا ندارد درآورد چرا که تا آن زمان تنها دولت و ارتش آمریکا توان پرداخت چنین هزینهای را داشتند . البته نظریه ایکن زیاد هم بد نبود جرا که او از انقلاب میکرو کامپیوترها در سال ۱۹۵۹ بی خبر بود .
در سال ۱۹۴۷ موریس ویلکس استاد دانشگاه کمبریج انگلیس شروع به ساخت اولین رایانه رقمی الکترونیکی حاوی برنامههای ذخیره شده نمود و آن را ادساک نامید. ساخت این رایانه در سال ۱۹۴۹ به پایان رسید و آماده نصب و بهرهبرداری گردید.
در سال ۱۹۵۰ اولین رایانه دارای برنامه ذخیره شده ساخت آمریکا به نام سیک در سازمان ملی استانداردها در واشنگتن نصب گردید و بیش از ده سال مورد استفاده قرار گرفت. در فاصله سالهای ۱۹۵۱ تا ۱۹۵۷ نیز شرکتهای رایانهای آی بی ام و یونیواک رایانههای الکترونیکی گوناگونی ساخته و عرضه کردند
رایانه های نسل دوم
در رایانههای نسل دوم ترانزیستور جایگزین لامپ خلا گردید. ترانزیستور چند برابر کوچکتر از لامپ خلا بود و تاثیر زیادی بر روی سرعت محاسبات رایانه داشت. ظرفیت حافظه در رایانههای نسل دوم در قیاس با رایانههای نسل اول دارای ظرفیت حافظه بیشتر و سریعتر، کوچکتر و قابل اطمینانتر بودند.
در فاصله زمانی سالهای ۱۹۵۸ تا ۱۹۶۴ توسط شرکتهای کامپیوتری انسیآر٬ ایبیام و سیدیسی رایانههای مختلف الکترونیک ساخته شدند و عرضه شدند و در سال ۱۹۶۳ اولین مینی رایانه بنام پیدیوی ۸ توسط شرکت دک معرفی گردید.
انقلاب میکروالکترونیکها باعث شد مدارهای مجتمع که به اندازهٔ ناخن انگشت شست شما باشند جای آن سیم کشیهای دستی را بگیرد.
اولین سود مدارهای مجتمع ترانزیستورها نیستند بلکه کوچکی آنها هست چرا که ترانزیستورها فایده ي تعدادی آنها است و بیشتر از میلیونها ترانزیستور میتواند تولید شود و به فرایندهای ماشینی دستگاه مرتبط شود تمام عناصر بر روی یک مدار مجتمع ساخته شدهاند همزمان در طریق شماره کوچک (شاید ۱۲) از پوشانههای بصری که هندسهٔ هر لایه را تعریف میکند. اینها سرعت پردازش و ساختن کامپیوترها را افزایش میدهد واز این جهت هزینهٔ آنها هم کاسته شد همان گونه که دستگاه چاپ یوهانس گوتنبرگ ساختن کتابهایش را سرعت داد و بدین وسیله آنها را برای عموم قابل خرید کرد
کامپیوتر ای بی ام استرچ سال ۱۹۵۹ درازای ۳۳ فوتی را برای نگاه داشتن ۱۵۰۰۰۰ ترانزیستور داخلش را لازم داشت . این ترانزیستورها به طور شگفت انگیزی کوچک تر از لامپهای خلا هستند . اما آنها عناصر منحصر به فردی بودند که نیاز به اسمبلی منحصر به فردی داشت در اوایل دهه ۱۹۸۰ این ترانزیستورهای زیاد توانست به طور هم زمان بر روی یک مدار مجتمع ساخته شود امروزه کامپیوترهای پنتیوم ۴ شامل ۴۲۰۰۰۰۰۰ ترانزیستور برروی یک مدار مجتمع به اندازه ي یک ناخن شست است.
رایانه های نسل سوم
برای ساختن کامپیوترهای سریعتر و قویتر کوششها همچنان ادامه داشت تا در اوایل ۱۹۶۰ اولین کامپیوتر نسل سوم (Third Generation) به بازار عرضه شد. این کامپیوتر از سری IBM ۳۶۰ بود که برای ساختن آن ۵ میلیارد دلار سرمایه گذاری شد که بزرگترین پروژه مالی بخش خصوصی تا آن تاریخ به شمار میرفت.این کامپیوتر که مدلهای گوناگونی از نظر ظرفیت و سرعت کار داشت، در هر دو امور تجاری و علمی قابل استفاده بود.
جدیدترین تحول در تکامل کامپیوترها، ساختن وسایل ضبط اطلاعات با قابلیت دسترسی مستقیم (Direct Access Device) در این نسل بود.به این ترتیب کاربران توانستند به هر یک از اجزا اطلاعات ذخیره شده در یک مجموعه عظیم اطلاعاتی، در کسری از ثانیه دسترسی پیدا کنند.علاوه بر آن در این نسل از کامپیوترها، سعی شده که قطعات مدارها را هرچه کوچکتر و با حجم کمتر بسازند و بدین ترتیب مدارهای مجتمع (Integrated Circuits(IC)) به وجود آمدند.ویژگی دیگر رایانههای نسل سوم امکان استفاده همزمان چندین کاربر از یک رایانه بود. این رایانهها بر خلاف نسل قبلی که فقط در یکی از دو حیط علمی و غیرعلمی توانایی کار داشتند، توانایی کار در هر دو محیط را دارا بودند.
سرعت عملیان در رایانههای نسل سوم بسیار افزایش یافت. عملیات حسابی و منطقی در این رایانهها در مایکرو ثانیه(یک میلیونیم ثانیه) و حتی نانو ثانیه (یک بیلیونیم ثانیه) انجام میشد. در ایران، از زمان ارایه کامپیوترهای نسل سوم کاربرد کامپیوتر به سرعت توسعه یافت و مؤسسات مختلف تعدادی از آنها را نصب کردند.
بارزترین ویژگی رایانههای نسل سوم استفاده از مدارهای مجتمع یا آی سی در قسمتهای مختلف ساختمان رایانه بود. این مدارها که از حدود ۱۰۰ عنصر منطقی تشکیل شده بود و در هر عنصر منطقی حدود ۱۰ عنصر الکترونیکی نظیر ترانزیستور و دیود بکار رفته بود، به روش خاصی در سطحی به اندازه یک سانتیمتر مربع تجمع پیدا میکردند و بدین لحاظ اندازه و حجم رایانههای نسل سوم در برابر با رایانههای نسل دوم کاهش یافتند. ظرفیت حافظه در رایانههای نسل سوم به چندین برابر قبل افزایش یافت.
در فاصله زمانی سالهای ۱۹۶۴ تا ۱۹۷۱ شرکتهای از قبیل آیبیام٬ جنرال الکتریک٬ باروز٬ یونیواک٬ آرسیای، انسیآر، سیدیسی٬ هانیول و تعداد زیادی از شرکتهای کوچکتر ارائه گردید. بویژه شرکت دک با تولید مینی رایانههای پیدیپی ۱۰ و پیدیپی ۱۱ راه را برای پیشرفت سریع پدیده مینی رایانهها باز کرد و هزاران مینی رایانه به بازار عرضه کرد.
رایانه های نسل چهارم
در ساختمان رایانههای نسل چهارم از مدارهای مجتمع الکترونیکی با تراکم متوسط و زیاد که حاوی هزارها تا صدها هزار عنصر الکترونیکی بودند و بر روی یک تراشه مربع یا مستطیل شکل از جنس سیلیکان به سطح یک سانتیمتر مربع قرار گرفته بودند استفاده میگردید. سرعت عمل و ظرفیت حافظه رایانههای نسل پنجم به نسبت نسل قبلی افزایش زیادی داشت. توانایی قرار دادن مدارهای مجتمع الکترونیکی زیادی بر روی یک سطح بسیار کوچک سبب پیدایش ریزپردازنده در آغاز این دوره گردید که میتوانست بر روی یک سطح یک تراشه قرار بگیرد. ریز پردازنده دارای کلیه مدارهای مورد نیاز جهت عملیات حسابی، منطقی و کنترلی بود و با افزودن تعدادی تراشه جهت حافظه و سایر مدارهای مکمل به آن یک پردازشگر کامل بوجود آمد و در نتیجه ریز رایانه پا به عرصه وجود گذاشت.
با معرفی اولین ریزپردازنده به نام ۴۰۰۴ در سال ۱۹۷۱ توسط شرکت اینتل و عرضه ریزوردازنده ۸ بیتی ۸۰۸ در اواخر همان سال و ریزپردازنده ۸۰۸۰ در سال ۱۹۷۴ توسط همان شرکت، زمینه کاری جهت ساختن رایانههای شخصی (PC) فراهم گردید. با معرفی ریز رایانه سلب ۸-اینچ در سال ۱۹۷۲ توسط شرکت سلبی و ریز رایانه التایر ۸۸۰ در سال ۱۹۷۵ توسط شرکت میتس و ساخت ریزپردازندههای مختلف توسط شرکتهای اینتل٬ زیلاک٬ موتورولا و اماُاس تکنالوژی، فرایند ساخت و معرفی ریزرایانهها روز به روز گسترش یافت و توسط شرکتهای مختلف از آن جمله اپل(Apple)٬ آتاری(Atari)٬ کامودر(commodore) و آیبیام(IBM) ریز رایانههای گوناگونی عرضه گردید.
در دهه ۸۰ میلادی در زمینه رایانههای بزرگ و مینی رایانهها شرکتهای مختلف از آن جمله آیبیام ٬سیدیسی ٬دک و باروز رایانههای بسیار پیشرفتهای ساختند و به بازار عرضه نمودند.
در همین دهه ابر رایانههای پیشرفتهای توسط شرکتهای مختلف از جمله کری آیبیام، سیدیسی٬ فوجیتسو ٬ هیتاچی و نک ساخته شدند.
رایانه های نسل پنجم
در رایانههای نسل پنجم که از سال ۱۹۹۰ به بعد هستند اندازه تراشهها خیلی کوچکتر شده و از پردازندههای با تراکم خیلی زیاد در آنها استفاده میشود. در این نسل از رایانه بجای معماری ترتیبی از معماری موازی بهره گرفته شده. کشورهای پیشرفته زیادی مانند آمریکا و ژاپن پژوهشهای زیادی برای ساخت رایانههای بسیار پیشرفته در گذشته و حال انجام دادهاند.
ابر رایانههای در دست ساخت به نام سی ام ۵ که از ۳۲ تا ۱۶۰۰۰ پردازنده بصورت موازی بهره خواهند گرفت سرعت رایانه را تا دو برابر ترافلاپس (تریلیون عملیات اعشاری در ثانیه) خواهند رساند.
نسل پنجم رایانهها که ایده آن اولین بار توسط ژاپنیها در سال ۱۹۸۰ مطرح شد، ساختن کامپیوترهایی را پیشنهاد میکند که بتوانند بیاموزند، استنباط کنند و تصمیم بگیرند و بطور کلی رفتاری داشته باشند که معمولاً در حوزه منطق و استدلال خاص انسان قرار دارد و به عبارت ساده تر هوشمند باشند. در این نسل از مدارهای مجتمع با تراکم فوق العاده بالا استفاده میشود.
بعد از موفقیت کامل بشر در ساخت کامپیوترهای هوشمند، ایده بعدی انسان طراحی کامپیوتری خواهد بود که مدارهای داخلی آن کپی برداری عینی از مغز آدمی است.
با توجه به تحولات در تغییر نسلهای کامپیوتری، در نسل بعد باید منتظر تغییرات زیر باشیم:
-
کاهش حجم مدارها تا حد مینیاتوری شدن و نیز کاهش توان مصرفی لازم
-
افزایش پیچیدگی مدارها
-
افزایش کارایی و بهبود کیفیت عملکرد مدارها
-
افزایش سرعت عملکرد مدارها
اپل I (به انگلیسی : Apple I or Apple-۱) یک رایانه شخصی است که در سال ۱۹۷۶ توسط شرکت اپل به بازار عرضه شد. این رایانه توسط استیو وزنیاک طراحی و دستساز شد. دوست وزنیاک یعنی استیو جابز ایده فروش این رایانه را داشت. اپل I نخستین محصول اپل بود. این رایانه که دارای پردازشگر ۱ مگاهرتز و ۴ کیلوبایت حافظه بود ۶۶۶ دلار قیمت داشت و ساخت آن تا سال ۱۹۷۷ ادامه داشت.
سری اپل II (با براکت به عنوان «اپل][») مجموعهای از رایانههای خانگی ۸ - بیتی و یکی از اولین میکرو کامپیوتر ها که موفقیت بسیار را کسب کرد و به تولید انبوه رسید.
نخستین بار توسط استیو ووزنیاک طراحی شد و توسط شرکت کامپیوتری اپل (در حال حاضر شرکت اپل) تولید شده و در سال ۱۹۷۷ با اپل II معرفی شدهاست.
اپل III (به انگلیسی : Apple III) یک رایانه شخصی با کاربرد تجاری ساخت شرکت اپل است که جانشین اپل II محسوب میشد اما چندان موفق نبود. گسترش اپل III در سال ۱۹۷۸ تحت نظارت دکتر وندل ساندر آغاز شد. اپل III در سال ۱۹۸۰ با قیمت ۷۸۰۰ دلار به بازار عرضه شد. ساخت این ماشین که دارای سیستم عامل Apple SOS، پردازنده ۲ مگاهرتز و حافظه ۱۲۸ کیلوبایت(قابل افزایش تا ۵۱۲ کیلوبایت) بود تا سال ۱۹۸۴ ادامه یافت.
اپل لیزا (به انگلیسی: Apple Lisa) (به عنوان لیزا نیز شناخته میشود) یک رایانه شخصی است که توسط شرکت اپل در سال ۱۹۸۰ طراحی شد و در سال ۱۹۸۳ با قیمت ۹۹۹۵ دلار ارائه شد. لیزا دارای پردازنده موتورولا ۶۸۰۰۰ و سیستم عامل لیزا او اس بود.
توسعه لیزا از سال ۱۹۸۷ به عنوان یک رایانه شخصی قدرتمند به همراه واسط گرافیکی کاربر با هدف مشتریان تجاری آغاز شد.
در سال ۱۹۸۲ استیو جابز از پروژه کنار گذاشتهشد و به پروژه مکینتاش پیوست. مکینتاش به صورت مستقیم از نسل لیزا نیست اگرچه شباهتهای آشکاری بین سیستمها و نسخه نهاییاشان وجود دارد. لیزا ۲/۱۰ اصلاح شد و تحت عنوان مکینتاش XL فروختهشد. تولید لیزا تا سال ۱۹۸۶ ادامه داشت.
منبع: ویکی پدیا
