Première génération d'ordinateurs

Quelle est la première génération d'ordinateurs?

La Première génération d'ordinateurs C'était la phase initiale dans laquelle ces machines électroniques ont été utilisées, pendant la période de 1940 à 1956. Les ordinateurs ont utilisé la technologie des tuyaux à vide à des fins de calcul et de stockage et de contrôle.

Dans les ordinateurs initiaux de première génération, le concept de tubes à vide a été utilisé. Ceux-ci étaient faits de verre et contenaient un filament à l'intérieur. L'évolution de l'ordinateur a commencé à partir du XVIe siècle jusqu'à ce qu'elle atteigne la façon dont vous pouvez voir aujourd'hui. Cependant, l'ordinateur actuel a également subi des changements rapides au cours des cinquante dernières années.

Ordinateur ENIAC 

Cette période, au cours de laquelle l'évolution de l'ordinateur a eu lieu, peut être divisée en plusieurs phases différentes, selon le type de circuits de commutation, appelés générations informatiques.

Par conséquent, les générations informatiques sont les différentes étapes de l'évolution des circuits électroniques, du matériel, des logiciels, des langages de programmation et d'autres développements technologiques.

Situation initial

Ordinateur analogique X-15

Les premiers ordinateurs électroniques ont été fabriqués dans les années 40. Depuis lors, il y a eu une série de progrès radicaux en électronique.

Ces ordinateurs étaient si énormes qu'ils occupaient des salles entières. Pour effectuer des opérations, ils étaient basés sur l'utilisation du langage de la machine, qui était le langage de programmation le plus bas que les ordinateurs comprenaient et ne pouvaient résoudre qu'un seul problème en même temps.

Le tube à vide était un composant électronique qui avait une efficacité de travail beaucoup plus faible. Par conséquent, je ne pouvais pas travailler correctement sans un grand système de refroidissement afin qu'il n'ait pas été endommagé.

Le moyen d'entrée pour les ordinateurs de première génération était basé sur des cartes perforées, et la sortie a été affichée dans des impressions. Les opérateurs avaient un nouveau problème depuis des jours et même des semaines.

Origine et histoire de la première génération

Ordinateur

Réponse de l'ordinateur APANASOFF Berry au Durhum Center. Source: Manop [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] via Wikimedia Commons) Le mathématicien et le physique John Atanasoff, à la recherche de moyens de résoudre automatiquement les équations, se consacre à clarifier ses pensées en 1937, notant les caractéristiques de base d'une machine à ordinateur électronique.

Cette machine a résolu les équations, bien qu'elle ne puisse pas être programmée. Il a été préparé avec le soutien de Clifford Berry.

L'informatique devient l'électronique

La Seconde Guerre mondiale a agi comme sage-femme de la naissance de l'ordinateur électronique moderne. Les exigences militaires des calculs ainsi que les budgets de la guerre élevés ont stimulé l'innovation.

Les premiers ordinateurs électroniques étaient des machines conçues pour des tâches spécifiques. Les installer était lourd et a pris beaucoup de temps.

Le premier ordinateur électronique, appelé ENIAC, a été déclassé à la fin de la Seconde Guerre mondiale, qui a provoqué des consultations en ingénieurs dans le monde entier sur la façon dont ils pouvaient construire un égal ou un meilleur

L'équipe qui a travaillé chez ENIAC a été la première à reconnaître l'importance du concept de stockage du programme dans l'ordinateur.

Ces premières machines étaient généralement contrôlées par le câblage connecté à la carte mère ou au moyen d'une série de ruban adhésif adressé sur du papier.

Ainsi, bien que ces machines soient clairement programmables, leurs programmes n'étaient pas stockés en interne dans l'ordinateur.

John von Neumann

Ce mathématicien a écrit un rapport en établissant le cadre conceptuel des ordinateurs de programmes stockés.

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A incité l'IAS (Institute for Advanced Study) à ne pas faire seulement des études théoriques, mais pourrait être mise en pratique en fabriquant un véritable ordinateur.

École Moore

Cette école a répondu en 1946 par une série de conférences. Les participants ont appris l'eniac, les techniques générales pour construire des ordinateurs et également la nouvelle idée de stocker des programmes de mémoire, ce que personne n'avait encore fait.

L'un des participants, Maurice Wilkes, a dirigé l'équipe britannique qui a construit l'EDSAC à Cambridge en 1949.

D'un autre côté, Richard Snyder a dirigé l'équipe américaine qui a terminé l'EDVAC à l'école Moore.

L'ordinateur de programme stocké développé par von Neumann était opérationnel en 1951. L'IAS a rendu sa conception disponible gratuitement. Cela répartit des machines similaires dans le monde entier.

Caractéristiques de la première génération d'ordinateurs

Ordinateur Z4. Source: Clemens Pfeiffer [CC BY-SA 2.5 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 2.5)] via Wikimedia Commons)

Résoudre un seul problème en même temps

Les ordinateurs de première génération ont été définis par le fait que les instructions de fonctionnement ont été effectuées spécifiquement pour effectuer la tâche pour laquelle l'ordinateur allait être utilisé.

Technologie utilisée

Ces ordinateurs ont utilisé des tubes à vide pour les circuits CPU et les tambours magnétiques pour le stockage des données, ainsi que les dispositifs de commutation électrique.

Comme la mémoire principale, une mémoire de noyau magnétique a été utilisée. Les dispositifs d'entrée étaient des bandes papier ou des cartes perforées.

Vitesse de traitement

Les vitesses du CPU étaient extrêmement faibles. Ils avaient un traitement lent, inefficace et peu fiable en raison d'une faible précision. Seuls des calculs numériques simples et directs ont pu être effectués.

Coût

Le fonctionnement des ordinateurs était très cher. Les ordinateurs de cette génération étaient de très grande taille, occupant un espace de la taille d'une pièce.

De plus, ils ont utilisé beaucoup d'électricité, générant très de chaleur, ce qui les a souvent endommagés.

Langage de programmation

Les ordinateurs de première génération ont reçu des instructions dans le langage de la machine (0 et 1) ou par des signaux électriques de puissance / off. Il n'y avait pas de langages de programmation.

Par la suite, le langage d'assemblage a été développé pour être utilisé dans les ordinateurs de première génération.

Une fois que le monde a vu qu'un programme informatique était stocké en interne, les avantages étaient évidents. Chaque université, Institut de recherche et de laboratoire voulait le sien.

Cependant, il n'y avait pas de fabricants d'ordinateurs électroniques commerciaux avec des programmes stockés. Si tu en voulais un, tu devais le construire.

Beaucoup de ces premières machines étaient basées sur des conceptions publiées. D'autres se sont développés indépendamment.

Logiciel

Ordinateur Z1. Source: Computergeek [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] via Wikimedia Commons) pour programmer les premiers ordinateurs électroniques qui leur ont reçu les instructions dans une langue qu'ils pouvaient facilement comprendre. C'était la machine ou le langage binaire.

Toute instruction dans cette langue se produit sous la forme de séquences de 1 et 0. Le symbole 1 représente la présence d'une impulsion électrique et 0 représente l'absence d'impulsion électrique.

Une chaîne 1 et 0, comme 11101101, a une signification spécifique pour l'ordinateur, bien qu'il semble être un numéro binaire.

La rédaction de programmes de langue de la machine était très lourde, donc cela n'a été fait que par des experts. Toutes les instructions et données ont été envoyées à l'ordinateur sous forme numérique binaire.

Programmation de bas niveau

Ces machines étaient destinées à des opérations à bas niveau. Les systèmes ne pouvaient résoudre qu'un seul problème en même temps. Il n'y avait pas de langage d'assemblage ou de logiciel de système d'exploitation.

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Par conséquent, l'interface avec les ordinateurs de première génération a été fabriquée via des panneaux de connexion et du langage de la machine. Les techniciens câblant les circuits électriques reliant de nombreux câbles aux bouchons.

Ensuite, ils sont entrés dans des cartes perforées spécifiques et étaient attendus pendant des heures un certain type de calcul tout en faisant confiance que chacun des milliers de tubes à vide n'a pas été endommagé pendant ce processus, afin de ne pas avoir à suivre cette procédure.

Les travaux informatiques ont été effectués en lots, donc dans les années 1950, le système d'exploitation était appelé système de traitement par lots.

Programme stocké en interne

Les premiers ordinateurs ont combiné les calculs à grande vitesse, mais seulement après avoir effectué un processus de configuration minutieux des programmes.

Personne ne sait qui a trouvé la solution innovante pour stocker à la mémoire de l'ordinateur les instructions qui indiquent quoi faire. C'était la naissance du logiciel, depuis lors par tous les ordinateurs.

La machine expérimentale de Manchester a été le premier ordinateur à exécuter un programme à partir de mémoire.

Cinquante-deux minutes était le moment où cet ordinateur a utilisé pour exécuter un programme de 17 instructions. Ainsi, en 1948, l'ordinateur de programme stocké est né.

Matériel

Console d'opérateur IBM 701. Source: Dan / CC par (https: // CreenIveCommons.Org / licences / par / 2.0)

En plus d'avoir des milliers de résistance et de condensateurs, les ordinateurs de première génération ont utilisé jusqu'à plus de 18.000 tubes à vide, ce qui signifiait que les installations informatiques couvraient des pièces entières.

Tubes vides

La technologie principale pour les ordinateurs de première génération était les tubes à vide. De 1940 à 1956, les tubes à vide ont été largement utilisés sur les ordinateurs, ce qui a entraîné la première génération d'ordinateurs.

Ces ordinateurs ont utilisé des tubes à vide à des fins d'amplification et de commutation du signal. Les tubes étaient faits de réceptacles de verre scellés, de la taille des ampoules.

Le verre d'étanchéité a permis au courant de s'écouler sans fil des filaments vers les plaques métalliques.

Le tube à vide a été inventé en 1906 par Lee de Forest. Cette technologie a été fondamentale au cours de la première moitié du XXe siècle, car elle a été utilisée pour fabriquer des téléviseurs, des radars, des machines x et une grande variété d'autres appareils électroniques.

Les tubes à vide ont commencé et les circuits se sont terminés lorsqu'ils ont été allumés et éteints lorsqu'ils se connectent ou se sont déconnectés.

Entrée et sortie signifie

L'entrée et la sortie ont été faites à l'aide de cartes perforées, de tambours magnétiques, de machines d'écriture et de lecteurs de cartes perforées. Initialement, les techniciens percent manuellement les cartes avec des trous. Cela a été fait plus tard en utilisant des ordinateurs.

Pour imprimer les rapports, des machines d'écriture électroniques ont été utilisées, prévues pour écrire sur une bande papier ou un lecteur de carte perforé.

Ordinateurs de première génération

EDVAC installé dans le bâtiment BRL 328

Éniac

Le premier ordinateur électronique à usage général, appelé ENIAC (intégrateur numérique électronique et ordinateur), a été construit entre 1943 et 1945. Utilisé 18.000 tubes à vide et 70.000 résistances.

C'était le premier ordinateur à grande échelle qui fonctionnait par voie électronique, sans être arrêté par aucun composant mécanique.

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Son poids était de 30 tonnes. Il faisait environ 30 mètres de long et un grand espace était nécessaire pour l'installer. Pourrait calculer à un taux de 1.900 sommes par seconde. Il était prévu avec un câblage qui branché sur la carte mère.

C'était 1.000 fois plus rapide que les ordinateurs électromécaniques précédents, bien qu'il ait été un peu lent lorsque vous essayez de le reprogrammer.

Il a été conçu et construit à la Moore School of Engineering de l'Université de Pennsylvanie par les ingénieurs John Mauchly et Preper Eckert.

ENIAC a été utilisé pour effectuer des calculs liés à la guerre, tels que des calculs pour aider à la construction de la bombe atomique. Aussi pour les prédictions météorologiques.

Edsac

Cet ordinateur a été développé en Grande-Bretagne. Il est devenu 1949 dans le premier ordinateur de programme stocké qui n'était pas expérimental.

Il a utilisé une mémoire de lignes de retard de mercure, qui ont fourni de la mémoire à de nombreux ordinateurs de première génération.

ACE du modèle pilote

Cette machine a été achevée par Alan Turing en Grande-Bretagne en 1950. Bien qu'il ait été construit comme ordinateur de test, il fonctionnait normalement pendant cinq ans.

Univac

Univac a été le premier ordinateur à usage commercial. Source de l'image: Wikimedia.org

UNIVAC (Universal Automatic Computer) a été le premier ordinateur conçu pour une utilisation commerciale et non militaire. Livré en 1951 à un client commercial, le United States Census Office, pour informer la population générale.

Je pourrais exécuter dix fois plus de sommes par seconde que l'Eniac. En dollars actuels, Univac avait un prix de 4 $.996.000.

Plus tard, il a été utilisé pour gérer les salaires, les dossiers et même pour prédire les résultats des élections présidentielles en 1952.

Contrairement à 18.000 tubes à vide dans ENIAC, UNIVAC Je n'utilisais que plus de 5.000 tubes à vide. C'était également la moitié de la taille de son prédécesseur, vendant près de 50 unités.

Avantages et inconvénients

Macro-ordinateurs UNIVAC 9400. Source: de h. Müller http: // www.Technikum29.De / in / Computer / Univac9400, CC BY-SA 2.5, https: // communes.Wikimedia.org / w / index.Php?Curid = 19740449

avantage

• L'avantage de la technologie du tube à vide est qu'elle a rendu possible la fabrication d'ordinateurs électroniques numériques. Les tubes à vide étaient les seuls appareils électroniques disponibles à l'époque, ce qui a rendu l'ordinateur possible.
• Ces ordinateurs étaient les appareils informatiques les plus rapides de leur temps. Ils avaient la capacité de calculer les données en millisecondes.
• Ils pouvaient exécuter efficacement des problèmes mathématiques complexes.

Désavantages

• Les ordinateurs étaient de très grande taille. Son poids était d'environ 30 tonnes. Par conséquent, ils n'étaient pas du tout des ordinateurs portables.
• Ils étaient basés sur des tubes à vide, qui ont été rapidement endommagés. L'ordinateur était très rapide en raison de milliers de tubes à vide. Par conséquent, un grand système de refroidissement était nécessaire. Le métal émettant d'électrons a été facilement brûlé dans les tubes à vide.
• Ils pouvaient stocker une petite quantité d'informations. Les tambours magnétiques ont été utilisés, ce qui a fourni très peu de stockage de données.
• Ils avaient une utilisation commerciale limitée, car leur production commerciale était très chère.
• L'efficacité du travail était peu. Les calculs ont été effectués à une vitesse très basse.
• Des cartes perforées pour l'entrée ont été utilisées.
• Ils avaient des capacités de programmation très limitées. Seul le langage de la machine pourrait être utilisé.
• Ils ont nécessité beaucoup de consommation d'énergie.
• Ils n'étaient pas très fiables. Un entretien constant était nécessaire, en plus ils ont travaillé très défectueux.

Les références

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