DRUGA GENERACIJA RAČUNALNIKOV: ZGODOVINA, LASTNOSTI, STROJNA OPREMA, PROGRAMSKA OPREMA - TEHNOLOGIJA - 2026

Druge generacije računalnikov nanaša na evolucijski fazi tehnologije, ki je bila uporabljena v obdobju med 1956 in 1963. V tej fazi, tranzistorji nadomesti vakuumske cevi, zamenjavi označuje začetek tega generacije računalnikov.

Ta generacija je začela trkati na vrata, ko so se razvoj naprednega in komercialnega zanimanja za računalniško tehnologijo okrepil sredi petdesetih let. Tako je bila predstavljena druga generacija računalniške tehnologije, ki ni temeljila na vakuumskih ceveh, ampak na tranzistorjih.

UNIVAC 1232 računalnik Vir: Daderot prek Wikimedia Commons

Leta 1956 so računalniki namesto vakuumskih cevi začeli uporabljati tranzistorje kot komponente za elektronsko obdelavo in tako sprožili zagon računalnikov druge generacije.

Tranzistor je bil veliko manjši od vakuumske cevi. Ko se je od vakuumske cevi do tranzistorja zmanjšala velikost elektronskih komponent, se je tudi velikost računalnikov zmanjšala in postala veliko manjša kot pri prejšnjih računalnikih.

Preboj za poslovanje

Vakuumska cev je bila precej slabša od tranzistorja. Zahvaljujoč tej zamenjavi so bili računalniki zanesljivejši, manjši in hitrejši od predhodnikov. Zmanjšala se je ne le velikost računalnika, ampak tudi stopnja porabe energije. Po drugi strani je povečala učinkovitost in zanesljivost.

Poleg uporabe tranzistorjev, zaradi katerih so bili manjši, je imela ta generacija računalnikov tudi zunanje komponente, kot so tiskalniki in diskete. Poleg tega so imeli še druge elemente, kot so operacijski sistemi in programi.

Tako so se na novem področju poslovanja v zgodnjih šestdesetih letih začeli pojavljati računalniki druge generacije. Ti računalniki so se lahko uporabljali za tiskanje računov za nakup, izvedbo dizajna izdelkov, izračunavanje plačil itd.

Zato ni presenetljivo, da so skoraj vsa velika komercialna podjetja leta 1965 računalnike uporabljala za obdelavo svojih finančnih informacij.

Poreklo in zgodovina druge generacije

Prihod tranzistorja

Tranzistor je bil izumljen leta 1947. Delal je enako osnovno delo kot vakuumska cev, saj deluje kot elektronsko stikalo, ki je lahko vklopljeno ali izklopljeno.

Vendar so imeli tranzistorji v primerjavi z vakuumskimi cevmi številne prednosti: bili so manjši, imeli so hitrejšo obratovalno hitrost in so potrebovali manj energije, zato so oddajali manj toplote. Niso imeli nitk in niso potrebovali pretiranega hlajenja.

Sprva so bili germanijevi tranzistorji edini na voljo. Težave z zanesljivostjo teh zgodnjih tranzistorjev so se pojavile, ker je bil povprečni čas med okvarami približno 90 minut. To se je izboljšalo, ko so postali na voljo zanesljivejši bipolarni priključni tranzistorji.

Vakuumske cevi v računalnikih so zamenjali že v poznih petdesetih letih.

Boljši računalniki

Z uporabo tranzistorjev bi lahko računalniki v gosto shranjevali do več deset tisoč binarnih logičnih vezij.

Prvi tranzistorski računalnik je bil zgrajen na univerzi v Manchestru in je deloval leta 1953. Druga različica je bila tam dokončana leta 1955. Kasneje so stroji uporabljali približno 200 tranzistorjev.

Ti stroji so bili manjši, zanesljivejši in hitrejši od strojev prve generacije. Vendar so prevzeli več omar in so bili tako dragi, da so si jih lahko privoščile le velike korporacije.

Boljši programski jeziki

Računalnik / računalnik iz petdesetih let 20. stoletja.

Leta 1950 se je razvil montažni jezik, znan kot prvi jezik, ki je imel ukaze, podobne angleščini.

Kodo lahko prebere in napiše programer. Za delovanje na računalniku ga je bilo treba pretvoriti v strojno berljiv format s postopkom, ki se imenuje sestavljanje.

Značilnosti druge generacije računalnikov

Glavna značilnost je bila uporaba vezja s tehnologijo, ki je uporabljala tranzistorje namesto vakuumskih cevi za izdelavo osnovnih logičnih vezij.

Kljub temu, da je tranzistor pomenil veliko izboljšanje v vakuumski cevi, so se ti računalniki še vedno zanašali na udarne kartice za vnos navodil, na odtise za izpis podatkov in so še vedno ustvarjali določeno količino toplote.

Uporaba energije

Električna moč, potrebna za delovanje računalnikov, je bila manjša. Toplota je nastajala, čeprav nekoliko manj, zato je bila še vedno potrebna klimatska naprava.

Velikost računalnikov

Fizična velikost računalnika druge generacije je bila precej manjša kot v prejšnjih računalnikih.

Hitrost

Hitrost obdelave je bila izboljšana za faktor pet. Izmerili smo ga v mikrosekundah.

Skladiščenje

- Sprejet je razvoj magnetnega jedra, tako da je bila zmogljivost glavnega pomnilnika večja kot pri prvi generaciji računalnikov.

- Povečana je zmogljivost shranjevanja in uporaba računalnikov.

- Obstaja podpora za zunanje shranjevanje v obliki magnetnih trakov in magnetnih diskov.

Uporaba programske opreme

- Za programiranje bi računalniki lahko uporabljali celo jezike na visoki ravni, da bi nadomestili zapleten strojni jezik, težko razumljiv.

- Pospešijo se procesi, ki jih izvajajo računalniki z operacijskimi sistemi in dosegajo milijone operacij na sekundo.

- Računalniki niso bili usmerjeni le v inženirske aplikacije, ampak tudi v komercialne aplikacije.

- Predstavljen je bil jezik montaže in programska oprema operacijskega sistema.

Strojna oprema

Ti računalniki so bili tehnološko revolucionarni. Ker pa so jih ročno sestavljali, so bili še vedno tako dragi, da so si jih lahko privoščile le velike organizacije.

Strojna oprema druge generacije je korporacijam pomagala znižati stroške hrambe in obdelave zapisov, vendar so bili sistemi zelo dragi za nakup ali zakup, težko jih je programirati in zahtevati delo, vsaj po današnjih standardih.

Glede na te stroške bi si jih lahko namestili le oddelki za obdelavo podatkov večjih korporacij in vladnih organizacij.

Tranzistorji

Tako kot vakuumske cevi so tudi tranzistorji elektronska stikala ali zapornice, ki se uporabljajo za ojačanje ali nadzor toka ali za vklop in izklop električnih signalov. Imenujemo jih polprevodniki, ker vsebujejo elemente, ki jih najdemo med prevodniki in izolatorji.

Tranzistorji so gradniki katerega koli mikročipa. Prav tako so bolj zanesljivi in ​​energetsko učinkoviti, prav tako pa lahko električno energijo izvajajo bolje in hitreje.

Tranzistor je imel veliko boljše zmogljivosti zaradi svoje majhne velikosti, manjše porabe energije in manjše proizvodnje toplote.

Tranzistor prenaša električne signale skozi upor. V primerjavi z vakuumskimi cevmi je bil zelo zanesljiv.

Druge naprave

V tej generaciji so začeli uporabljati tipkovnice in video monitorje. Prva pisala je bila uporabljena kot vhodna naprava za risanje na zaslonu monitorja. Po drugi strani je začel uporabljati hitri tiskalnik.

Uvedena je bila uporaba magnetnih trakov in diskov kot sekundarnega pomnilnika za trajno shranjevanje podatkov, ki je zamenjal kartice v računalniku.

programska oprema

Jezik montaže

Računalniki druge generacije so se iz strojnega jezika preselili v jezike za sestavljanje in tako programerjem omogočali opisovanje navodil z besedami. Programiranje kratkih kod je nadomestilo dolge in težke binarne kode.

Jezik za montažo je bil veliko lažji v primerjavi z jezikom naprave, saj se programerju ni bilo treba zavedati, da bi se spomnil izvedenih operacij.

Jeziki na visoki ravni

Ta generacija je zaznamovala skupno uporabo jezikov na visoki ravni. Jeziki na visoki ravni so bili razviti za ustvarjanje programske opreme, ki olajša programiranje in konfiguracijo računalnikov.

Ti stroji druge generacije so bili programirani v jezikih, kot sta COBOL in FORTRAN, in se uporabljajo za najrazličnejše komercialne in znanstvene naloge.

Jezik FORTRAN je bil uporabljen v znanstvene namene, jezik COBOL pa v komercialne namene. Prišlo je tudi do izboljšav sistemske programske opreme.

Poleg tega je program, shranjen v računalniku druge generacije, zagotavljal veliko prilagodljivost, da bi povečal zmogljivost teh računalnikov.

Skoraj vsak računalnik je imel svoj edinstven operacijski sistem, programski jezik in aplikacijsko programsko opremo.

Poleg razvoja programske opreme za operacijski sistem so na policah tudi druge poslovne aplikacije.

Nadzorni jezik procesa

Najpomembnejšo spremembo v delovanju računalnikov je naredil paketni sistem in samostojnost, ki jo je računalniku dal na račun neposrednega nadzora uporabnika.

To je privedlo do razvoja nadzornega jezika procesa, ki je zagotovil močno sredstvo za nadzor nad usodo naloge, ki jo računalnik izvaja brez vnosa uporabnika.

Izumi in njihovi avtorji

- Tranzistor

Pod vodstvom Williama Shockleyja, Johna Bardeena in Walterja Brattaina so prvi tranzistor izumili v Bell Telephone Laboratories v poznih 40. letih 20. stoletja. Za ta izum so leta 1956 lahko dobili Nobelovo nagrado za fiziko.

Tranzistor se je izkazal kot primerna alternativa elektronski cevi. Njegova majhnost, majhna proizvodnja toplote, visoka zanesljivost in majhna poraba energije so omogočile preboj pri miniaturizaciji zapletenih vezij.

To je bila naprava, sestavljena iz polprevodniškega materiala, ki je bila uporabljena za povečanje moči dohodnih signalov, z ohranjanjem oblike prvotnega signala, odpiranjem ali zapiranjem vezja.

Postal je bistvena sestavina vseh digitalnih vezij, vključno z računalniki. Mikroprocesorji danes vsebujejo desetine milijonov tranzistorjev minimalne velikosti.

- Pomnilnik z magnetnim jedrom

Poleg tranzistorja je bil še en izum, ki je vplival na razvoj računalnikov druge generacije, magnetni jedrni pomnilnik.

Kot primarni pomnilnik je bil uporabljen magnetni jedrni pomnilnik. RAM je zrasel iz 4K na 32K, kar je omogočilo računalniku, da hrani več podatkov in navodil.

- Jeziki na visoki ravni

FORTRAN

Njeno ustvarjanje je leta 1957 za IBM vodil John Backus. Velja za najstarejši programski jezik na visoki ravni.

COBOL

Je drugi najstarejši programski jezik na visoki ravni. Ustvarjeno leta 1961. Še posebej priljubljeno za poslovne aplikacije, ki delujejo na velikih računalnikih. To je bil najbolj uporabljan programski jezik na svetu

Predstavljeni računalniki

UNIVAC LARC

Ta superračunalnik je leta 1960 razvil Sperry-Rand za atomsko raziskovanje, tako da je lahko obdelal velike količine podatkov.

Vendar je bil ta računalniški stroj predrag in je bil za velikost podjetja preveč kompleksen, zato ni bil priljubljen. Nameščeni sta bili samo dve LARC.

PDP

To je ime računalnika, ki ga je izdelal DEC (Digital Equipment Corporation), ki so ga ustanovili Ken Olsen, Stan Olsen in Harlan Anderson.

Leta 1959 je bil prikazan PDP-1. Štiri leta kasneje je podjetje DEC začelo prodajati PDP-5 in nato leta 1964 PDP-8.

PDP-8, ki je bil miniračunalnik, je bil uporaben za obdelavo teh podatkov in je bil na trgu dokaj uspešen.

IBM 1401

Ta računalnik, ki je bil javnosti predstavljen leta 1965, je bil najbolj razširjen računalnik druge generacije v industriji. Ujel je praktično tretjino svetovnega trga. Med leti 1960 in 1964 je IBM namestil več kot 10 140.

IBM 1401 ni imel operacijskega sistema. Namesto tega je za izdelavo programov uporabil poseben jezik, imenovan simbolni programski sistem.

Poleg IBM-a 1401 so bili drugi računalniki, ki jih je proizvedel IBM, kot so IBM 700, 7070, 7080, 1400 in 1600, tudi računalniki druge generacije.

UNIVAC III

Poleg nadomestitve komponent vakuumskih cevi s tranzistorji je bil Univac III zasnovan tudi tako, da je združljiv z različnimi formati podatkov.

Vendar je to vplivalo na velikost besedila in nabor navodil, ki sta bila različna, zato je bilo treba vse programe prepisati.

Zato je veliko kupcev namesto da bi povečalo prodajo UNIVAC-a raje zamenjalo dobavitelje.

Prednosti in slabosti

Prednost

- Bili so najhitreje računalniške naprave svojega časa.

- Namesto strojnega jezika je bil uporabljen jezik montaže. Zato so jih lažje programirali zaradi uporabe tega jezika.

- Za izvajanje operacij so potrebovali veliko manj energije in niso proizvajali veliko toplote. Zato jim ni bilo tako vroče.

- Tranzistorji so zmanjšali velikost elektronskih komponent.

- Velikost računalnikov je bila manjša in so imela boljšo prenosljivost v primerjavi z računalniki prve generacije.

- Uporabljali so hitrejše zunanje naprave, kot so tračni pogoni, magnetni diski, tiskalniki itd.

- Računalniki druge generacije so bili bolj zanesljivi. Poleg tega so imeli boljšo natančnost pri izračunih.

- Bili so nižji.

- Imeli so boljšo hitrost. Podatke so lahko izračunali v mikrosekundah.

- Imeli so širšo komercialno uporabo.

Slabosti

- Računalniki so se uporabljali samo za posebne namene.

- Še vedno je bil potreben hladilni sistem. Računalnike so morali postaviti na klimatizirana mesta.

- Zahtevalo se je tudi stalno vzdrževanje.

- Obsežna komercialna proizvodnja je bila težka.

- Preluknjane kartice so se še vedno uporabljale za vnašanje navodil in podatkov.

- Bili so še vedno dragi in ne vsestranski.

Reference

1. Benjamin Musungu (2018). Generacije računalnikov od leta 1940 do danes. Kenijapleks. Vzeto iz: kenyaplex.com.
2. Enciklopedija (2019. Generacije, računalniki. Vzeto iz: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Zgodovina računalniškega razvoja in generacije računalnika. Izvedeno iz: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generacije računalnikov. Vključi pomoč. Vzeto iz: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generacija računalnika in njihove značilnosti. Vzeto iz: kullabs.com.
6. Bajt-opombe (2019). Pet generacij računalnikov. Vzeto iz: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Računalniška zgodovina: Klasifikacija generacij računalnikov. Turbo prihodnost. Vzeto iz: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generacija računalnika. Visoka šola Stella Maris. Izvedeno iz: stellamariscollege.org.