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

הדור השני של מחשבים מתייחס בשלב האבולוציוני של הטכנולוגיה ששמשה בתקופה שבין 1956 ו 1963. בשלב זה, טרנזיסטורים החליפו צינורות ואקום, ההחלפה הזה מסמן את תחילתו של דור זה של מחשבים.

דור זה החל לדפוק בדלת עם התגברות ההתעניינות המתקדמת והמסחרית בטכנולוגיית המחשבים באמצע שנות החמישים. בדרך זו הוצג הדור השני של טכנולוגיית המחשבים, שלא התבסס על צינורות ואקום אלא על טרנזיסטורים.

מחשב UNIVAC 1232 מקור: דרדרות דרך ויקימדיה

בשנת 1956, במקום צינורות ואקום, המחשבים החלו להשתמש בטרנזיסטורים כרכיבי עיבוד אלקטרוניים, ובכך השיקו את המומנטום של מחשבי הדור השני.

הטרנזיסטור היה קטן בהרבה מגודל צינור ואקום. ככל שגודל הרכיבים האלקטרוניים הצטמצם, החל מצינור הוואקום לטרנזיסטור, גם גודל המחשבים פחת והפך קטן בהרבה מזה של המחשבים הקודמים.

פריצת דרך לעסקים

צינור הוואקום היה נחות בהרבה מהטרנזיסטור. הודות להחלפה זו מחשבים היו אמינים יותר, קטנים יותר ומהירים מקודמיהם. לא רק גודל המחשב פחת, אלא גם קצב צריכת החשמל. מצד שני, זה הגביר את היעילות והאמינות.

בנוסף לשימוש בטרנזיסטורים, מה שהפך אותם לקטנים יותר, לדור זה של מחשבים היו גם רכיבים חיצוניים, כמו מדפסות ודיסקים. בנוסף היו להם אלמנטים אחרים כמו מערכות הפעלה ותוכנות.

כך, מחשבים מהדור השני החלו להופיע בתחום העסקי החדש בראשית שנות השישים.מחשבים אלו ניתן היה להשתמש בהדפסת חשבוניות רכישה, ביצוע עיצובים של מוצרים, חישוב שכר עבודה וכן הלאה.

לכן לא היה מפתיע שכמעט כל החברות המסחריות הגדולות בשנת 1965 השתמשו במחשבים כדי לעבד את המידע הכספי שלהם.

מקורו וההיסטוריה של הדור השני

הגעת הטרנזיסטור

הטרנזיסטור הומצא בשנת 1947. הוא ביצע את אותה עבודה בסיסית כמו צינור ואקום, ותפקד כמתג אלקטרוני שיכול להיות מופעל או כבוי.

עם זאת, בהשוואה לצינורות ואקום, לטרנזיסטורים היו יתרונות רבים: הם היו קטנים יותר, היו בעלי מהירות הפעלה גבוהה יותר והצריכו פחות כוח ובכך פלטו פחות חום. לא היו להם חוטים ולא דרשו קירור מופרז.

בתחילה, טרנזיסטורים גרמניום היו היחידים שהיו זמינים. בעיות האמינות של טרנזיסטורים מוקדמים אלה עלו מכיוון שהזמן הממוצע בין הכישלונות היה כ 90 דקות. זה השתפר לאחר שהתקבלו טרנזיסטורים לצומת דו קוטבי אמינים יותר.

בסוף החמישים הם החליפו צינורות ואקום במחשבים.

מחשבים טובים יותר

בעזרת טרנזיסטורים, מחשבים יכולים להכיל עד עשרות אלפי מעגלי לוגיקה בינאריים בחלל צפוף.

מחשב הטרנזיסטור הראשון נבנה באוניברסיטת מנצ'סטר והיה פעיל בשנת 1953. גרסה שנייה הושלמה שם בשנת 1955. מכונות מאוחרות יותר השתמשו בכ -200 טרנזיסטורים.

מכונות אלה היו קטנות יותר, אמינות ומהירות יותר ממכונות הדור הראשון. עם זאת, הם נטלו ארונות מרובים והיו כה יקרים שרק תאגידים גדולים יכלו להרשות לעצמם.

שפות תכנות טובות יותר

מחשב / מחשב משנות ה 50. ארצות הברית.

בשנת 1950 פותחה שפת ההרכבה, הידועה כשפה ראשונה שהיו לה פקודות הדומות לאנגלית.

את הקוד ניתן לקרוא ולכתוב על ידי מתכנת. על מנת לרוץ על מחשב, היה עליו להמיר אותו לתבנית הניתנת לקריאה במכונה, באמצעות תהליך שנקרא הרכבה.

מאפייני הדור השני של המחשבים

המאפיין העיקרי היה השימוש בטכנולוגיית מעגלים שהשתמשו בטרנזיסטורים במקום צינורות ואקום לבניית מעגלי ההיגיון הבסיסיים.

עם זאת, למרות שהטרנזיסטור ייצג שיפור גדול על צינור הוואקום, מחשבים אלה עדיין הסתמכו על כרטיסי אגרוף לצורך כניסת הוראות, על הדפסים לפלט נתונים, ועדיין יצרו כמות מסוימת של חום.

שימוש באנרגיה

הכוח החשמלי הדרוש להפעלת המחשבים היה נמוך יותר. נוצר חום, גם אם מעט פחות, ולכן עדיין נדרש מיזוג אוויר.

גודל מחשבים

הגודל הפיזי של המחשב מהדור השני היה קטן בהרבה מזה של המחשבים הקודמים.

מְהִירוּת

מהירות העיבוד שופרה בגורם של חמש. זה נמדד במונחים של מיקרו-שניות.

אִחסוּן

- התפתחות הליבה המגנטית מאומצת, כך שיכולת הזיכרון העיקרית הייתה גדולה יותר מאשר בדור הראשון של המחשבים.

- קיבולת האחסון והשימוש במחשבים מוגברת.

- יש תמיכה לאחסון חיצוני, בצורה של קלטות מגנטיות ודיסקים מגנטיים.

שימוש בתוכנה

- לתכנות מחשבים יכולים להשתמש בשפות ברמה גבוהה אפילו כדי להחליף את שפת המכונה המורכבת, קשה להבנה.

- התהליכים שמבצעים מחשבים עם מערכות הפעלה מואצים ומגיעים למיליוני פעולות בשנייה.

- מחשבים לא היו מכוונים רק ליישומי הנדסה, אלא גם ליישומים מסחריים.

- הוצגו שפת הרכבה ותוכנת מערכות הפעלה.

חוּמרָה

מחשבים אלה היו מהפכניים מבחינה טכנולוגית. עם זאת, מכיוון שהורכבו בעבודת יד, הם עדיין היו כה יקרים שרק ארגונים גדולים יכלו להרשות לעצמם.

חומרה מהדור השני סייעה לתאגידים להפחית את עלויות השמירה והעיבוד של הרשומות, אך המערכות היו יקרות מאוד לרכישה או להשכרה, היו קשות לתכנות ועמידות עבודה להפעלה, לפחות בסטנדרטים של ימינו.

בהתחשב בעלויות אלה, רק מחלקות עיבוד הנתונים של תאגידים גדולים וארגונים ממשלתיים יכלו להרשות לעצמן להתקין אותן.

טרנזיסטורים

כמו צינורות ואקום, טרנזיסטורים הם מתגים אלקטרוניים או שערים המשמשים להגברה או בקרה של זרם, או להפעלת וכיבוי של אותות חשמליים. הם נקראים מוליכים למחצה מכיוון שהם מכילים אלמנטים שנמצאים בין מוליכים ומבודדים.

טרנזיסטורים הם אבני הבניין של כל שבב מיקרו. הם גם אמינים וחסכוניים יותר באנרגיה, כמו גם היכולת להוביל חשמל בצורה טובה ומהירה יותר.

הטרנזיסטור היה בעל ביצועים טובים בהרבה בגלל גודלו הזעיר, כמו גם צריכת חשמל נמוכה ופחות ייצור חום.

טרנזיסטור מעביר אותות חשמליים דרך נגדי. זה היה אמין מאוד בהשוואה לצינורות ואקום.

מכשירים אחרים

בדור זה החלו להשתמש במקלדות ומסכי וידאו. התכונה הראשונה שימשה כמכשיר קלט לרישום על צג המסך. מצד שני, המדפסת המהירה נכנסה לשימוש.

השימוש בקלטות ודיסקים מגנטיים כזיכרון משני לאחסון נתונים קבוע הוחלף, והחליף את הכרטיסים במחשב.

תוֹכנָה

שפת אסמבלי

מחשבים מהדור השני עברו משפת מכונה לשפות הרכבה, מה שמאפשר למתכנתים לתאר הוראות במילים. תכנות קודים קצרים החליפה קודים בינאריים ארוכים וקשים.

קל יותר להשתמש בשפת ההרכבה בהשוואה לשפת המכונה, מכיוון שהתכנת לא היה צריך להיות מודע לזכור את הפעולות שבוצעו.

שפות ברמה גבוהה

דור זה סימן את השימוש הנפוץ בשפות ברמה גבוהה. שפות ברמה גבוהה פותחו ליצירת תוכנה, מה שמקל על תכנות ותצורה של מחשבים.

מכונות הדור השני הללו תוכנות בשפות כמו COBOL ו- FORTRAN, ומשמשות למגוון רחב של משימות מסחריות ומדעיות.

שפת FORTRAN שימשה למטרות מדעיות ושפת COBOL למטרות מסחריות. היו שיפורים גם בתוכנת המערכת.

בנוסף התוכנית המאוחסנת במחשב הדור השני סיפקה גמישות רבה, על מנת להגדיל את הביצועים של מחשבים אלה.

כמעט לכל מחשב היה מערכת הפעלה ייחודית משלו, שפת תכנות ותוכנות יישום.

בנוסף לפיתוח תוכנת מערכות הפעלה, יישומים עסקיים אחרים פגעו גם הם במדפים.

שפת בקרת תהליכים

השינוי החשוב ביותר בתפעול מחשבים נעשה על ידי מערכת האצוות והאוטונומיה שהעניקה למחשב, על חשבון בקרת משתמשים ישירה.

זה הוביל להתפתחות שפת בקרת התהליכים, שסיפקה אמצעי רב עוצמה לשליטה בגורלה של משימה שבוצעה על ידי המחשב ללא קלט משתמש.

המצאות ומחבריהם

- טרנזיסטור

בהנהגתם של ויליאם שוקלי, ג'ון ברדן וולטר בראטיין, הומצא הטרנזיסטור הראשון במעבדות הטלפון של בל בסוף שנות הארבעים של המאה העשרים. על המצאה זו הם הצליחו לזכות בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1956.

הטרנזיסטור התגלה כאלטרנטיבה בת קיימא לצינור האלקטרונים. גודלו הקטן, יצירת חום נמוכה, אמינות גבוהה וצריכת חשמל נמוכה הפכו פריצת דרך במזעור המעגלים המורכבים.

זה היה מכשיר המורכב מחומר מוליכים למחצה ששימש להגברת כוחם של אותות נכנסים, על ידי שמירה על צורת האות המקורי, פתיחה או סגירת מעגל.

זה הפך למרכיב החיוני בכל המעגלים הדיגיטליים, כולל מחשבים. מעבדים מיקרו מכילים כיום עשרות מיליוני טרנזיסטורים בגודל מינימלי.

- זיכרון ליבה מגנטי

מלבד הטרנזיסטור, המצאה נוספת שהשפיעה על התפתחות מחשבי הדור השני הייתה זיכרון ליבה מגנטי.

זיכרון ליבה מגנטי שימש כזיכרון הראשוני. זיכרון ה- RAM גדל מ- 4K ל- 32K, מה שהאפשר למחשב להחזיק יותר נתונים והוראות.

- שפות ברמה גבוהה

פורטרן

הקמתה הובלה על ידי ג'ון באקוס עבור יבמ בשנת 1957. היא נחשבת לשפת התכנות הוותיקה ביותר.

COBOL

זוהי שפת התכנות השנייה הוותיקה ביותר. נוצר בשנת 1961. פופולרי במיוחד ליישומים עסקיים הפועלים במחשבים גדולים. זו הייתה שפת התכנות הנפוצה ביותר בעולם

מחשבים מומלצים

אוניברסיטת לארק

מחשב-על זה פותח על ידי ספרי-ראנד בשנת 1960 לצורך מחקר אטומי, כך שהוא יכול היה לטפל בכמויות גדולות של נתונים.

עם זאת, מכונת המחשוב הזו הייתה יקרה מדי ונוטה להיות מורכבת מדי לגודל החברה, ולכן היא לא הייתה פופולרית. רק שני LARCs הותקנו.

PDP

זהו שמו של המחשב המיוצר על ידי חברת DEC (Digital Equipment Corporation), שהוקמה על ידי קן אולסן, סטן אולסן והרלן אנדרסון.

בשנת 1959 הודגם PDP-1. ארבע שנים לאחר מכן החלה חברת DEC למכור את PDP-5 ואחר כך את PDP-8 בשנת 1964.

ה- PDP-8 שהיה מיני מחשבים שימש לעיבוד נתונים אלה והיה די מוצלח בשוק.

יבמ 1401

מחשב זה, שהוצג לציבור בשנת 1965, היה מחשב הדור השני הנפוץ ביותר בענף. זה תפס כמעט שליש מהשוק העולמי. יבמ התקינה יותר מ 10,1401 בין 1960 ל -1964.

ל- IBM 1401 לא הייתה מערכת הפעלה. במקום זאת הוא השתמש בשפה מיוחדת שנקראה מערכת תכנות סמלית כדי ליצור את התוכניות.

בנוסף ל- IBM 1401, מחשבים אחרים שיוצרו על ידי IBM, כמו IBM 700, 7070, 7080, 1400 ו- 1600, היו גם מחשבים מהדור השני.

יוניווק III

בנוסף להחלפת רכיבי צינור ואקום בטרנזיסטורים, ה- Univac III תוכנן גם הוא להיות תואם למגוון פורמטים של נתונים.

עם זאת, הייתה לכך השפעה על גודל המילים ועל מערך ההוראות שהיו שונים, ולכן היה צריך לכתוב מחדש את כל התוכניות.

כתוצאה מכך, במקום להגדיל את מכירות UNIVAC, לקוחות רבים העדיפו להחליף ספקים.

יתרונות וחסרונות

יתרון

- הם היו מכשירי המחשוב המהירים ביותר בתקופתם.

- נעשה שימוש בשפת הרכבה במקום בשפת מכונה. לכן, היה קל יותר לתכנת אותם בגלל השימוש בשפה זו.

- הם דרשו הרבה פחות אנרגיה כדי לבצע פעולות ולא ייצרו חום רב. לכן הם לא התחממו כל כך.

- טרנזיסטורים צמצמו את גודל הרכיבים האלקטרוניים.

גודל המחשבים היה קטן יותר וניידות טובה יותר בהשוואה למחשבי הדור הראשון.

- הם השתמשו בציוד היקפי מהיר יותר, כמו כונני קלטת, דיסקים מגנטיים, מדפסות וכו '.

- מחשבי הדור השני היו אמינים יותר. בנוסף, היה להם דיוק טוב יותר בחישובים.

הם היו בעלות נמוכה יותר.

היה להם מהירות טובה יותר. הם יכולים לחשב נתונים במיקרו-שניות.

היה להם שימוש מסחרי רחב יותר.

חסרונות

- מחשבים שימשו למטרות ספציפיות בלבד.

- עדיין נדרשה מערכת קירור. המחשבים היו חייבים להיות ממוקמים במקומות ממוזגים.

- נדרש גם תחזוקה מתמדת.

- ייצור מסחרי בקנה מידה גדול היה קשה.

- כרטיסים מנוקבים עדיין שימשו להזנת הוראות ונתונים.

- הם עדיין היו יקרים ולא מגוונים.

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.