Historie počítačů v Československu

• O projektu
• Fotogalerie
• Časová osa
• Kontakt
• English

Generace počítačů

Vývoj výpočetních systémů bývá v odborné literatuře rozdělován zpravidla do několika etap, které se nazývají počítačové generace. Jednotlivé vývojové etapy charakterizuje použití stavebních prvků a obvodů, výkonové parametry, druhy pamětí, typy periferních jednotek a způsob jejich připojení k primární jednotce, programové vybavení a oblast jeho využití. Pojem počítačová generace nemá však v literatuře zcela jasně vymezené hranice a není ani přesně časově ukotven, z čehož vyplývají neustále vznikající nejasnosti ohledně příslušnosti některých počítačů k dané generaci a stanovení průběhu generací samotných.

Nultá generace

Nultá počítačová generace v sobě zahrnuje počítače s reléovými obvody a její vznik spadá na pomezí 30. a 40. let minulého století [1]. Jejími typickými představiteli byly Harvard Mark I, Harvard Mark II nebo stroje německého inženýra Konráda Zuseho Z2 a Z3. U nás patřil k nulté počítačové generaci první čs. počítač SAPO. Počítače této etapy byly vybaveny reléovými registry a magnetickými bubnovými operačními pamětmi. Dosahovaly průměrných operačních rychlostí několika operací za sekundu a jako přídavných periferních zařízení používaly děrnoštítkové a děrnopáskové jednotky, elektrické psací stroje nebo dálnopisy. Uplatňovaly se zejména pro vědeckotechnické výpočty a bývaly většinou umístěny na vědeckých nebo univerzitních pracovištích.

První generace

První počítačová generace zahrnuje počítače s elektronkovými obvody. Tyto počítače byly vyráběny od poloviny 40. let až do konce 50. let a měly registry s elektronkovými klopnými obvody. Jejími typickými představiteli byly ENIAC, EDVAC, SSEC nebo sovětský URAL 1. V Československu patřil k této generaci např. EPOS 1. Počítače první generace disponovaly obrazovkovými nebo později také feritovými pamětmi a vstup a výstup byl kromě děrných štítků a děrné pásky realizován elektrickým psacím strojem a řádkovou tiskárnou. Pro záznam většího množství dat se používaly magnetické páskové a magnetické bubnové paměti. Programování bylo realizováno pomocí strojového kódu nebo v jednoduchých strojově závislých jazycích. Dosahovaly operačních rychlostí několik set až tisíc operací za sekundu. Elektronkové počítače bývaly většinou instalovány ve výpočetních střediscích a užívalo se jich pro vědeckotechnické výpočty nebo pro hromadné zpracování dat. Ve větším množství byly tyto počítače též instalovány v některých státních nebo soukromých podnicích v USA. Díky omezené životnosti elektronek trpěly však přístroje první generace značnou poruchovostí a nespolehlivostí, a proto byl jejich provoz často značně neekonomický.

Druhá generace

Druhou počítačovou generaci tvořily počítače s tranzistorovými obvody. Tyto stroje vznikaly od druhé poloviny 50. let až do poloviny 60. let a byly vybaveny registry s tranzistorovými klopnými obvody a feritovými pamětmi. Vnější paměti a periferní jednotky měly již vlastní řídící jednotku pro připojení k jednotce základní a pro řízení přenosu dat [2]. Operační rychlost počítačů s tranzistorovými obvody se pohybovala v několika tisících operacích za sekundu. Typickými modely druhé generace byly počítače IBM 1401, IBM 7090, ZUSE 23 nebo sovětský MINSK 22. V Československu byl prvním tranzistorovým počítačem EPOS 2, který se vyráběl pod označením ZPA 601. Počítače druhé generace nalezly uplatnění při hromadném zpracování dat, vědeckotechnických výpočtech a dokonce při řízení technologických procesů. Během této generace vznikly první vyšší programovací jazyky FORTRAN, ALGOL, COBOL aj. Došlo také k zavádění systémů pro dálkový přenos dat a terminálů, které pracovaly v systémech rezervujících letenky, jízdenky a hotelová místa. Vznikly nové druhy periferních jednotek, a to včetně speciálních jednotek pro strojové čtení písma a také hlasové vstupní a výstupní jednotky. Objevily se rovněž první řídící počítače pro číslicové řízení a číslicové diferenciální analyzátory [3].

Třetí generace

Třetí počítačová generace zahrnuje počítače s monolitickými a hybridními integrovanými obvody. Uspořádání polovodičových prvků na jediném čipu tvořily tři stupně integrace SSI (malá integrace obvodů), MSI (střední integrace obvodů) a LSI (velká integrace obvodů). Počítače třetí generace vznikaly od první poloviny 60. let do konce 70. let. Tato generace není definována již jen z hlediska součástkové základny, ale hodnotí se také vzájemná vazba hardwarové a softwarové stránky. Jejími typickými představiteli byly počítačové řady IBM 360 nebo Siemens 4004. V Československu a ostatních zemích zastoupených v Jednotném systému elektronických počítačů [4] to byla řada JSEP-R1. Tato etapa počítačového vývoje se vyznačuje vytvářením řady počítačů, které jsou na různých úrovních vzájemně kompatibilní. Počítače třetí generace charakterizovalo stavebnicové řešením všech prvků počítačového systému, multiprogramování, využití interních a externích databank a zvětšení programového vybavení, které zahrnovalo operační systémy a knihovny uživatelských programů. Vnější paměti bývaly magneticko-diskové a magneticko-páskové. Jako operační vnitřní paměti se využívaly feritové paměti, paměti s tenkými magnetickými vrstvami a polovodičové paměti. Periferní jednotky a vnější paměti se připojovaly pomocí multiplexních a selektivních kanálů. Operační rychlost se pohybovala zpravidla v několika desítkách až stech tisících operací za sekundu. V období třetí generace se objevují též mikropočítače a minipočítače např. řady Systému malých elektronických počítačů (SMEP).

Třiapůltá generace

Jako přechod mezi třetí a čtvrtou počítačové generací se vyskytuje v některých publikacích termín tzv. třiapůltá generace [5]. Jedná se o zdokonalenou řadu počítačů třetí generace, která se vyznačovala vyšší hustou prvků v integrovaných obvodech, zlepšenými provozními vlastnostmi a vyšší operační rychlostí, která se pohybovala řádově až v několik set tisících operací za sekundu. Počítače třiapůlté generace mají polovodičové paměti zabezpečené proti chybám samoopravným kódem a virtuální dynamickou paměť [6]. Programové vybavení se specializovalo pro dálkový přenos a zpracování dat. Představitelem třiapůlté generace byla řada počítačů IBM 370, dále pak druhá řada počítačů JSEP-R2, zastoupená např. EC 1025/1026 nebo minipočítač SM 52/11 druhé vývojové etapy SMEP.

Čtvrtá generace

Čtvrtá počítačová generace v sobě zahrnuje počítače vytvoření s využitím VSLI neboli velmi velké integrace obvodů a vyznačuje se pokročilou miniaturizací, zvyšováním výkonů a paměťových kapacit. Celý řídící procesor s jeho lokální pamětí je uložen v jediném malém integrovaném obvodě. Počítače čtvrté generace se objevují již od konce 70. let a vývoj této generace není ukončen ani v současnosti, neboť se prakticky nevyrábějí jiné počítače, které by tomuto označení nepodléhaly. K typickým představitelům počáteční fáze této generace náležely v Československu např. počítače EC 1027 nebo SM 52/12 a ve světě IBM 308X.

Pátá generace

Ve starší počítačové literatuře se objevuje někdy také pojem „pátá počítačová generace“ [7]. V 80. letech se předpokládalo, že se po roce 1990 objeví zcela nová architektura počítačů, odlišná od stávající von Neumannovy koncepce [8]. Tato generace se měla vyznačovat umělou inteligencí schopnou nejen úlohy řešit, ale i nalézat algoritmy řešení. Rychlost těchto počítačů se neměla měřit v operacích za sekundu, nýbrž v logických úsudcích za jednotku času. Pátá počítačová generace však zatím existuje pouze v teoretických modelech nebo počátečních stádiích výzkumu.