הדור הרביעי של מחשבים: היסטוריה, מאפיינים, חומרה, תוכנה - טֶכנוֹלוֹגִיָה - 2025

הדור הרביעי של מחשבי מתייחס לסוג של מחשבים ששימשו בשלב זה החלה בשנת 1972. בשלב זה כבר מבוסס על טכנולוגיית המידע של המיקרו-מעבד.

דור המחשבים הזה הוא זה שעדיין עובד כיום. ניתן לומר שהמחשבים שניתן לראות מסביב הם מחשבים מהדור הרביעי.

IBM PC 5150 מקור: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51833

ההתפתחויות הראשונות בתחום טכנולוגיות המחשוב התבססו על התקדמות טכנולוגית מהפכנית, שם הכוח המניע היה המצאות וטכנולוגיות חדשות. ככל הנראה נראה בדור זה יותר אבולוציוני מאשר מהפכני.

לפיכך, הדור הרביעי של המחשבים היה הרחבה או שיפור נהדר של הדור השלישי למחשבים.

לידתו של המעבד התרחשה במקביל ללידתו של המיקרו-מחשב. דור זה תאם גם את הציות לחוק מור, שחזה את הצמיחה המעריכית של טרנזיסטורים במיקרו-שבבים החל משנת 1965.

חֲשִׁיבוּת

מעבדים מיקרו השתמשו תחילה בטכנולוגיית אינטגרציה בהיקף גדול ובהמשך טכנולוגיית אינטגרציה בהיקף גדול מאוד כדי בסופו של דבר להכיל מיליוני טרנזיסטורים בשבב יחיד.

טכנולוגיית המיקרו-מעבד נמצאת כיום בכל המחשבים המודרניים. ניתן לייצר את השבבים ככאלה בזול ובכמויות גדולות.

דור מחשבים זה התפתח במהירות רבה מכיוון שהם היו כה מגוונים וקלים לשימוש. תפקידם של מחשבים שימש מאוד, במיוחד בתחום התעשייה וטכנולוגיית המידע.

המעבד החדש היה עוצמתי כמו מחשב ENIAC משנת 1946. מה שמילא חדר שלם בדור הראשון יכול כעת להתאים לכף היד.

מחשבים שולחניים הפכו לדבר שבשגרה. המחשבים האישיים שנראים במשרדים ובבתים הם מחשבים מהדור הרביעי.

מקורו וההיסטוריה של הדור הרביעי

המצאת השבב המיקרו-מעבד התחילה במחשבי הדור הרביעי. זה הוביל להתפתחות של מחשבי מיקרו או מחשבים אישיים.

המעבד הראשון, שנקרא אינטל 4004, פותח על ידי חברת אינטל האמריקאית בשנת 1971.

טכנולוגיית VLSI אינטגרציה גדולה מאוד בקנה מידה הפכה אותה לשגרה לייצר מעבד מלא או זיכרון ראשי באמצעות מעגל משולב יחיד, המוני המיוצר בעלות נמוכה מאוד.

זה הביא לשיעורים חדשים של מכונות, כמו מחשבים אישיים ומעבדים מקבילים בעלי ביצועים גבוהים המכילים אלפי מעבדים.

מחשבים אישיים

בשנת 1981 בחרה יבמ באינטל כיצרנית המעבד למכונה החדשה שלה, IBM-PC. מעבד זה היה אינטל 8086.

מחשב זה יכול לבצע 240,000 סכומים בשנייה. למרות שזה היה הרבה יותר איטי ממחשבים במשפחת IBM 360, זה היה רק ​​4,000 דולר בדולרים של היום. יחס ביצועי מחיר זה גרם לפריחה בשוק המיקרו-מחשבים.

בשנת 1996, מחשב ה- Pentium Pro של אינטל יכול לרווח 400,000,000 סכומים לשנייה. זה היה מהיר יותר פי 210,000 לעומת ENIAC.

ממשק משתמש גרפי

זה היה בעצם ממשק שבו המשתמש הממוצע התקשר עם המחשב באמצעות סמלים חזותיים, במקום שנאלץ להקליד פקודות בשפת תכנות.

זה הפך את השימוש במחשב להרבה יותר קל ולכן יותר אנשים הצליחו להשתמש בטכנולוגיה.

התוכנה שרצה במחשבים אלה הייתה זמינה גם ללא מעט או אפילו ללא עלות.

מאפייני הדור הרביעי למחשבים

- שימוש מוגבר במחשבים בהשוואה לדור הקודם.

- חלה עלייה דרמטית במהירות המעבד.

- המקלדת וצג הווידיאו הפכו למכשירים סטנדרטיים. העכבר החל למלא תפקיד חשוב.

- גודל, עלות, דרישת אנרגיה וייצור חום פחתו בהשוואה לדור הקודם.

הַזעָרָה

המרכיב האלקטרוני המזעור, המכונה Large Scale Integration (LSI), פותח כדי לארוז יותר ויותר מעגלים בשבב יחיד.

בהמשך הוצג שילוב גדול מאוד בקנה מידה (VLSI), באמצעות טכנולוגיה מבוססת מיקרו-מעבד.

ריבוי משימות

שלא כמו מחשבים מהדור הקודם, אלה יכולים לעבד משימות מרובות, ולספק רבגוניות רבה.

מחשבים מנגנים קטעי וידאו, מציגים תמונות, מנגנים מוסיקה, ניתן להשתמש בהם כדי לגלוש באינטרנט וכו '.

צדדיות זו אומרת שיש להם כוח עיבוד רב יותר. כוח נוסף זה נוצר עם יישום המעבד.

למעבדים המיקרו יש כוח זה מכיוון שהם צמצמו את גודל הטרנזיסטורים והגדילו את מספר המעבדים הכלולים במעגל.

אִחסוּן

מוליכים למחצה כמו זיכרון RAM, ROM וזיכרון מטמון שימשו כזיכרונות ראשוניים. הזיכרון העיקרי גדל בצורה של EPROM ו- SRAM.

דיסקים מגנטיים, כגון דיסקים קשיחים, דיסקטים, דיסקים אופטיים (CD, DVD) וזיכרונות פלאש, שימשו כזיכרון משני.

עבודה ברשת

הרעיון של רשת המחשבים עלה. ככל שהמחשבים התחזקו יותר, הם הצליחו לחבר יחד לרשתות צורה, מה שהוביל בסופו של דבר להתפתחות האינטרנט.

תוכנה מתקדמת ונוחה לשימוש לדפי אינטרנט פותחה. בנוסף, פותחו דוא"ל ותקשורת סלולרית.

חוּמרָה

הדור הרביעי הביא התקדמות חשובה על מחשבי המקרו של הדור השני וגם על מחשבי המיני של הדור השלישי, והוסיף קטגוריה חדשה של מכונה, שהייתה מחשב המחשבים האישי או המחשב האישי.

מצד שני, זיכרונות מוליכים למחצה החליפו זיכרונות ליבה מגנטיים. העכבר והמכשירים הניידים פותחו גם הם.

עם השימוש במעבדים מיקרו במחשבים, הביצועים שלהם הפכו מהירים הרבה יותר, כמו גם יעילים.

המעבד הוא שבב המשמש במחשב לביצוע כל הפונקציות האריתמטיות או ההיגיון שמבוצעות על ידי כל תוכנית.

שילוב

דור זה למד על התהליכים ליצירת מעגלים משולבים שהכילו אלפי טרנזיסטורים בשבב יחיד.

בשילוב גדול בקנה מידה גדול (LSI) ניתן היה להציב 1,000 מכשירים לכל שבב ובשילוב גדול מאוד בקנה מידה גדול (VLSI) ניתן למקם 100,000 מכשירים לכל שבב.

בעזרת המעבד ניתן היה להציב את יחידת העיבוד המרכזית (CPU) של המחשב על שבב יחיד. עבור מערכות פשוטות, מחשב שלם יכול להתאים לשבב יחיד: מעבד, זיכרון ראשי ובקרי כניסה / פלט.

שבבי עיבוד משמשים למעבד ושבבי זיכרון משמשים ל- RAM. עם זאת, ניתן היה לעצב מעבדים עם זיכרון או זיכרון מטמון בשבב יחיד.

עיבוד מקביל

השימוש במעבדים מקבילים הוגדל. מכונות אלה משלבות מספר מעבדים לביצוע חישובים במקביל, ומבצעות יותר מהוראה אחת בכל פעם.

הם שימשו לחישובים מדעיים וגם לבסיסי נתונים ושרתי קבצים.

תוֹכנָה

למחשבים אלה הייתה שפת תכנות מהירה יותר, מה שהפך את תוכנת היישום עבור מחשבי מיקרו לפופולארית.

מחשבים שימשו לעיבוד טקסט, טיפול בגיליונות אלקטרוניים והעברת גרפיקה.

מערכות הפעלה

בשנת 1974 אינטל המציאה מעבד מיקרו-סיביות בשם 8808. גארי קילדאל כתב את מערכת ההפעלה עבור מעבד זה, המכונה תוכנית הבקרה למיקרו-מחשבים (CP / M).

לעומת זאת, יבמ יצרה פעולה עם ביל גייטס, שקנה ​​את מערכת ההפעלה של מוצרי המחשב, כדי להפיץ אותה עם מחשב יבמ החדש.

שתיהן היו מערכות הפעלה מבוססות שורת פקודה, בהן המשתמש יכול היה לתקשר עם המחשב דרך המקלדת.

ממשק משתמש גרפי

סטיב ג'ובס השיק את מחשב Apple Macintosh בשנת 1984, עם ממשק משתמש גרפי טוב יותר, תוך שימוש ברעיון הממשק של Xerox Alto.

בעקבות ההצלחה של אפל, מיקרוסופט שילבה גרסת מעטפת של Windows בגירסת 1985 של מערכת ההפעלה DOS.

השתמשו בחלונות כאלו במשך 10 שנים, עד שהמציאו אותה מחדש עם Windows 95. זו הייתה מערכת הפעלה שלמה, עם כל כלי השירות.

שפות דור רביעי

שלא כמו שפות מהדור השלישי, שפות הדור הרביעי אינן פרוצדוראליות, אלא משתמשים בסגנון הצהרתי.

הסגנון ההצהרתי מספק מפרט מתמטי של מה צריך לחשב, ומשאיר למהדר הרבה פרטים אודות אופן החישוב.

לכן, תוכנית גדולה שנעשתה בשפה של דור שלישי יכולה להיות מוחלפת בהצהרה יחידה עם שפת דור רביעי.

המצאות ומחבריהם

המצאת טכנולוגיית LSI וטכנולוגיית VLSI הובילה לדור הרביעי של המחשבים. בנוסף, דור זה כולל את ההתפתחויות הבאות:

- ממשק משתמש גרפי.

- מערכות הפעלה חדשות.

- התקני קלט / פלט שונים ואחסון משני.

- רשתות אזוריות מקומיות.

מיקרו - מעבד

זה פותח בשנת 1971 על ידי טד הופ, יחד עם פ. פגין וס 'מזור. הם פיתחו את מעבד ה- Intel 4004 עבור Intel Corporation.

מעבד זה הכיל 2,300 טרנזיסטורים. זה סימן את תחילתו של דור מחשבים הנמשך עד ימינו.

אלטאיר 8800

אלטאיר 8800, 1975.

זה היה אחד המיקרו-מחשבים הראשונים. הוא נוצר בשנת 1975 על ידי חברת Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

אד רוברטס עיצב אותה באמצעות שבב עיבוד של 8080 של אינטל, שהיה המעבד המיקרו-סיבתי הראשון. זו הייתה ההשפעה הראשונית של המחשוב האישי בעולם.

מנצנה

בשנת 1976 סטיב ווזניאק פיתח את מחשב Apple הראשון (Apple I). זה היה מחשב אישי קטן.

סטיב ג'ובס עזר לו למכור מחשב זה ובהמשך עזר לו לייצר את אפל II. ווזניאק וג'ובס היו המייסדים המשותפים של אפל.

IBM PC

בשנת 1981 הציגה מכונה עסקית בינלאומית (IBM) את המחשב הביתי הראשון הזה, המריץ את מעבד 4004.

מיקרוסופט

פול אלן וביל גייטס, מייסדי מיקרוסופט, החלו לעבוד בכתיבת השפה הבסיסית עבור ALTAIR 8800.

בהמשך, מערכת ההפעלה DOS הביאה הצלחה רבה לחברה. בשנת 1985 הם הוציאו את Windows 1.0, סביבת הפעלה גרפית של 16 סיביות.

בשנת 1986 הם השיקו תוכנית לעיבוד תמלילים, בסיס נתונים וגיליונות אלקטרוניים בשם Microsoft Works.

מחשבים מומלצים

כלולים מחשבי minic משנות השבעים, כמו PDP-11/03 ו- PDP-11/34, מחשבים אישיים מסוף שנות השבעים ותחילת שנות השמונים, ומחשבי מקרו המשתמשים במעבדים מעובדים, כמו Z-series של יבמ.

זירוקס אלטו

בשנת 1973 הושק מחשב ה- Xerox Alto של PARC. זה היה מחשב אישי אמיתי, הכולל יציאת אתרנט, עכבר, וגם ממשק משתמש גרפי עם מפת סיביות, הראשון מסוגו. זה רץ על שבב של 16 סיביות מטקסס אינסטרומנטס.

מחשבי מיקרו של אפל

ווזניאק וג'ובס פיתחו את אפל II, שהיה אחד המיקרו-מחשבים הביתיים המוצלחים ביותר בהמונים.

זה היה הראשון בסדרת Apple II. חמישה מיליון נמכרו בסך הכל. זה עבד עם ROM ו- BASIC שלם שלם. ווזניאק פיתח את Disk II בשנת 1978, כונן תקליטונים לאחסון.

מחשב Apple II משך חברות להשתמש במחשבים יותר מכיוון שהוא יכול להריץ תוכנות כמו גיליון האלקטרוני VisiCalc.

אפל הציגה את המקינטוש בשנת 1984, מבוסס על המיקרו-מעבד של מוטורולה 68000. הוא לא הצליח בתחילה, אך בסופו של דבר.

דגמים רבים אחרים של מחשבי אפל הופקו לאורך הדור הרביעי של המחשוב. חלקם הצליחו ואילו אחרים לא היו כאלה.

IBM PC

בשנת 1981 IBM שיחררה את המחשב האישי. זה הפך למחשב הנמכר ביותר ונמכר עד היום. זה היה מחשב מבוסס Windows.

הארכיטקטורה של מחשב ה- IBM הפכה לתקן דה-פקטו בשוק, שיצרני מחשבים אחרים ביקשו לחקות.

יתרונות וחסרונות

יתרון

ההתקדמות המשמעותית ביותר בפיתוח מחשבים התרחשה כאשר עברו מהדור השלישי לדור הרביעי.

היתרון הגדול ביותר הוא שרוב האוכלוסייה יכולה להחזיק לפחות מחשב אחד בבית בזכות האפשרות שלהם וגודל הולם.

- הם מחשבים אמינים ביותר, קטנים בגודלם וחזקים יותר. הם דורשים הרבה פחות תחזוקה מהדורות הקודמים.

יש להם את הכוח של עיבוד מהיר עם צריכת אנרגיה נמוכה יותר. בנוסף, הם הזולים ביותר בכל הדורות.

- יש להם מאוורר פנימי לפריקת החום וכך יוכלו לשמור על הטמפרטורה הנכונה. מיזוג אוויר כבר לא נדרש כדי שהם יתפקדו כרגיל.

הם מספקים סביבה נוחה לשימוש תוך כדי עבודה איתם, בשל התפתחות ממשק המשתמש הגרפי והתקני הקלט והפלט האינטראקטיביים.

- הם מחשבים למטרות כלליות. ניתן להשתמש בהם כדי לעשות כמעט כל דבר. הייצור שלה מסחרי לחלוטין.

- ניתן להשתמש בכל סוגי השפות ברמה גבוהה.

חסרונות

יש צורך בטכנולוגיה העדכנית ביותר שתוכל לייצר את מעבדי המיקרו. זה מוגבל בתכנון וייצור למעט מאוד חברות (אינטל, AMD וכו '), מה שהופך את כולם לתלויים בהם.

התכנון והייצור של המעבד הוא מאוד מורכב. יש צורך בייצור יקר וכוח מוסמך מאוד לייצור.

מצד שני, למערכת ברשת יש את הרגישות להתקפה רחבת היקף, ומשאירה גם אפשרות להתקף וירוסים בכל המערכת, מה שהופך את כולם לפגיעים.

הפניות

1. בנימין מוסונגו (2018). דורות המחשבים מאז 1940 ועד היום. קניאפלקס. נלקח מ: kenyaplex.com.
2. אנציקלופדיה (2019. דורות, מחשבים. נלקח מ: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). היסטוריה של פיתוח מחשבים וייצור מחשבים. נלקח מ: wikieducator.org.
4. פרנה ג'יין (2018). דורות של מחשבים. כלול עזרה. נלקח מ: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). יצירת מחשב ותכונותיהם. נלקח מ: kullabs.com.
6. בייט-הערות (2019). חמישה דורות של מחשבים. נלקח מ: byte-notes.com.
7. אלפרד אמונו (2019). היסטוריית מחשבים: סיווג דורות מחשבים. טורבו עתיד. לקוח מ: turbofuture.com.
8. סטיבן נואה (2019). דור של מחשב. מכללת סטלה מאריס. נלקח מ: stellamariscollege.org.
9. Weebly (2019). היסטוריה ממוחשבת. נלקח מ: weebly.com.