Notiuni generale despre calculatorul personal

NOTIUNI GENERALE DESPRE CALCULATORUL PERSONAL

Informatica

Informatica este o stiinta tânara, care a aparut si s-a dezvoltat odata cu aparitia si dezvoltarea calculatoarelor electronice. Numele i s-a atribuit de catre Academia Franceza în anul 1966, si se defineste ca “ ansamblu teoriilor si tehnicilor concepute în scopul prelucrarii automate a informatiilor”.

Obiectul INFORMATICII este prelucrarea automata a informatiilor cu ajutorul sistemului de calcul, întelegând prin aceasta ansamblul format din calculatorul electronic si programele care permit exploatarea calculatorului.

Scurt istoric al calculatoarelor personale

Evolutia Calculatoarelor

De la numere a pornit totul, calculele având o istorie lunga. Înca de la începuturile civilizatiei, rasa umana a cautat o modalitate de a usura calculele cotidiene cu ajutorul a tot felul de masinarii. La început a fost abacul, apoi s-a inventat tranzistorul care în final a dus la aparitia circuitelor integrate care stau la baza tuturor microprocesoarelor. Acestea au permis transformarea calculul automatizat într-o realitate care poate fi cumparata si folosita de oricine.

Primul calculator mecanic a fost inventat de savantul francez Blaise Pascal în deceniul 5 al secolului al XVI-lea. El era constituit dintr-un mecanism cu roti dintate ce permitea adunarea numerelor. Matematicianul german Gottfried Leibnitz (1694) a îmbunatatit masina lui Pascal astfel încât sa poata si înmulti numere.

Calculatoarele mecanice nu erau practice, ele erau mari, simpliste si lente ceea ce nu le facea deloc utile. Timp de 200 de ani ele au fost ignorate pâna când matematicianul englez Charles Babbage (1822) a inventat mai multe calculatoare mecanice, inclusiv motorul cu diferential. Momentul initial al istoriei calculatoarelor este, de obicei legat de numele sau, el a propus în anul 1830 o Masina Analitica care a anticipat în mod fascinant structura calculatoarelor actuale. Ideile sale au devansat cu peste 100 de ani posibilitatiile tehnologice ale vremii sale.

Urmatorul moment de referinta este anul 1937, când Howard Aiken, de la Universitatea Harvard a propus Calculatorul cu secventa de Comanda Automata, bazat pe o combinatie între ideile lui Babbage si calculatoarele elertromecanice, produse de firma IBM. Constructia acestuia a început în anul 1939 si s-a terminat în anul 1944, fiind denumit Mark I . El a fost în principal primul calculator electromecanic, fiind alcatuit din comutatoare si relee.

Înlocuirea releelor cu tuburi electronice a constituit un important pas înainte. Rezultatul a fost concretizat în calculatorul ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Computer ), primul calculator electronic digital. El contine circa 18.000 de tuburi electronice si executa 5.000 de adunari pe secunda, având o memorie de 20 de numere reprezentate în zecimal. Programarea sa se realiza prin pozitionarea a circa 6.000 de comutatoare, cu mai multe pozitii.

De remarcat ca la realizarea primelor calculatoare, în calitate de consultant al echipei, a lucrat si matematicianul John von Neumann, unul dintre matematicienii importanti ai secolului XX.

În anii urmatori, dezvoltarea calculatoarelor a devenit exploziva, la mai putin de zece ani intervenind câte o schimbare care a fost interpretata drept aparitia unei noi generatii de calculatoare. Ele pot fii clasificate astfel :

Generatia I (1946-1956) caracterizata prin :

Hardware: relee, tuburi electronice ;

Software: programe cablate, cod masina, limbaj de asamblare ;

Capacitate de memorie : 2 Kocteti ;

Viteza de operare : 10.000 de operatii/sec.  ;

Calulatoare : ENIAC, UNIVAC, IBM ;

Generatia a II–a (1957-1963) marcata de aparitia tranzistorului

Hardware: tranzistoare, memorii cu ferite, cablaj imprimat ;

Software : limbaj de nivel înalt ( Algol, Fortan)

Memorie : 32 Kocteti ;

Viteza : 200.000 de instructiuni/sec  

Calculatoare : IBM 7040, NCR501 ;

Generatia a III–a (1964- 1981) caracterizata prin :

Hardware : circuite integrate ( la început pe scara redusa, apoi pe scara medie si larga ; scara de integrare se refera la numarul de componente electronice pe unitatea de suprafata ), cablaje imprimate multistrat , discuri magnetice, apararitia primelor microprocesoare ;

Software : limbaje de nivel foarte înalt, programare orientata pe obiecte Basic, .Pascal, programare structurata LISP, primele programe pentru grafica si baze de date .

Memorie : 1÷2 Mocteti ;

Viteza : 5.000.000 de operatii/sec ;

Calculatoare : IBM 370 , FELIX

Comunicatii : Primele comunicatii prin satelit, transmisia de date prin fibra optica.

Generatia a IV-a (1982-1989) caracterizata prin :

Hardware: circuite integrate pe scara foarte mare ( VLSI ) , sisteme distribuite de calcul, apar microprocesoarele de 16/32 biti, primele elemente optice (discurile optice ) ;

Software : Pachete de programe de larga utilizare, sisteme expert , sisteme de operare, se perfectioneaza limbajele de programare orientate pe obiect, baze de date relationale ;

Memorie : 8÷10 Mocteti ;

Viteza : 30 de milioane de instructiuni/sec ;

Caculatoare : INDEPENDENT, CORAL, IBM (apar mai multe versiuni)

Generatia a V-a ( 1991- 2002 ) în curs de dezvolatare

Hardware : circuite integrate pe scara ultralarga ULSI ( proiectare circuite integrate 3D ), arhitecturi paralele, alte solutii arhitecturale noi ( retele neurale etc. ), proiectele galiu-arsen .

Software : limbaje concurente, programare functionala, prelucrare simbolica , baze de cunostiinte, sisteme expert evoluate, programe de realitate virtuala, acum apar si sistemele de operare windows. Aceasta perioada este marcata de aparitia internetului si extinderea rapida a acestei retele mondiale.

Memorie : de la zeci,sute de Mocteti pâna la Gocteti ;

Viteza : 1G de instructiuni /sec – 3 G de instructiuni/sec

Comunicatiile: au atins un nivel nemaiintâlnit, emisiile radio de ordinul GHz, retele globale pe fibra optica, retele de comunicare prin satelit.

Calculatoare : o gama foarte larga de calculatoare (calculatoare personale)

Dupa 1970 în SUA, se manifesta o noua directie de dezvoltare a calculatoarelor, si anume, trecerea de la calculatoarele mari (ce presupune personal specializat, functionarea în încaperi cu dotari speciale) la calculatoarele personale. Acestea pot fi folosite în cele mai diverse domenii, au o viteza de lucru mare si pot fi adaptate la cerintele diferitilor utilizatori.

Primul pas a fost realizat prin aparitia microcalculatoarelor, ca apoi, anul 1974 sa apara primul calculator personal bazat pe microprocesorul Intel 8008, urmat de APPLE I si APPLE II. Succesul urias pe care îl au aceste tipuri de calculatore a determinat dezvoltarea unei întregi industrii .

În anul 1980, firma americana IBM (International Business Machines Corporation), alcatuieste o echipa de 14 informaticieni ce construiesc primul calculator al acestei firme, numit IBM - PC (Personal Computer).

PC-ul reprezenta ceea ce se numeste un sistem deschis. IBM a fixat standardele de functionare al PC-ului, dar a permis si altor firme - care respectau, desigur aceste standarde – sa-l construiasca. Astfel, azi PC-urile compatibile IBM sunt produse astazi de nenumarate firme, ceea ce a asigurat sporirea continua a popularitatii si scaderea preturilor.

De-a lungul anilor, PC-urile au evoluat rapid ajungând în zilele noastre sa-ti dubleze capacitatea de procesare si stoacare la doi ani, ele pastreaza aceleasi reguli de baza si anume un program scris pentru un PC din prima generatie poate fi rulat si pe unul modern.

Date de referinta în evolutia PC-ului:

1981 apare IBM PC

1982 apare mous-ul

1988 PC cu procesor 486

1993 PC cu procesor Pentium

1998 PC cu procesor Pentium III