Historie počítačů
Počítače se rozdělují do tzv. generací, kde každá generace je charakteristická svou konfigurací, rychlostí počítače a základním stavebním prvkem. Generace počítačů:
Generace | Rok | Konfigurace | Rychlost (operací/s) | Součástky |
---|---|---|---|---|
0. | 1940 | Velký počet skříní | Jednotky | Relé |
1. | 1950 | Desítky skříní | 100 - 1000 | Elektronky |
2. | 1958 | do 10 skříní | Tisíce | Tranzistory |
3. | 1964 | do 5 skříní | Desetitisíce | Integrované obvody |
3.1/2 | 1972 | 1 skříň | Statisíce | Integrované obvody (LSI) |
4. | 1981 | 1 skříň | desítky milionů | Integrované obvody (VLSI) |
V této době neexistují vyšší programovací jazyky, z čehož vyplývá vysoká náročnost při vytváření nových programů. Neexistují ani operační systémy. V této generaci počítačů také začínají vznikat operační systémy a první programovací jazyky, jako jsou COBOL a FORTRAN. S postupným vývojem integrovaných obvodů se neustále zvyšuje stupeň integrace (počet integrovaných členů na čipu integrovaného obvodu). Podle počtu takto integrovaných součástek je možné rozlišit následující stupně integrace:
Označení
Anglický název
Český název
Počet logických členů
SSI
Small Scale Integration
Malá integrace
10
MSI
Middle Sclae Integration
Střední integrace
10 - 100
LSI
Large Scale Integration
Vysoká integrace
1000 - 10000
VLSI
Very Large Scale Integration
Velmi vysoká integrace
10000 a více
Integrované obvody je možné vyrábět pomocí různých technologií, z nichž každá má svůj základní stavební prvek a díky němu poskytuje specifické vlastnosti:
- TTL (Transistor Transistor Logic): rychlá, ale drahá technologie. Jejím základním stavebním prvkem je bipolární tranzistor. Její nevýhodou je velká spotřeba elektrické energie a z toho vyplývající velké zahřívání se takovýchto obvodů.
- PMOS (Positive Metal Oxid Semiconductor): technologie používající unipolární tranzistor MOS s pozitivním vodivostním kanálem. Díky tomu, že MOS tranzistory jsou řízeny elektrickým polem a nikoliv elektrickým proudem jako u technologie TTL, redukuje nároky na spotřebu elektrické energie. Jedná se však o pomalou a dnes nepoužívanou technologii.
- NMOS (Negative Metal Oxid Semiconductor): technologie, která využívá jako základní stavební prvek unipolární tranzistor MOS s negativním vodivostním kanálem. Tato technologie se používala zhruba do začátku 80. let. Jedná se o levnější a efektivnější technologii než TTL a rychlejší než PMOS.
- CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor): technologie spojující v jednom návrhu prvky tranzistorů PMOS i NMOS. Tyto obvody mají malou spotřebu a tato technologie je používána pro výrobu velké čáti dnešních moderních integrovaných obvodů.
- BiCMOS (Bipolar Complementary Metal Oxid Semiconductor): nová technologie spojující na jednom čipu prvky bipolární technologie i technologie CMOS. Používána zejména firmou Intel k výrobě mikroprocesorů.