DRUHÁ GENERACE POČÍTAČŮ: HISTORIE, VLASTNOSTI, HARDWARE, SOFTWARE - TECHNOLOGIE - 2025

Druhá generace počítačů se odkazuje na vývojové fázi technologie, která byla použita v období mezi 1956 a 1963. V této fázi, tranzistory nahrazeny elektronky, tato výměna označení začátku této generace počítačů.

Tato generace začala klepat na dveře, když se v polovině padesátých let 20. století zintenzivnil vývoj a komerční zájem o výpočetní techniku. Tímto způsobem byla představena druhá generace výpočetní techniky, která nebyla založena na vakuových zkumavkách, ale na tranzistorech.

Počítač UNIVAC 1232 Zdroj: Daderot prostřednictvím Wikimedia Commons

V roce 1956 začaly počítače místo vakuových zkumavek používat tranzistory jako součásti elektronického zpracování, a tak spouštěly hybnou sílu počítačů druhé generace.

Velikost tranzistoru byla mnohem menší než vakuová trubice. Jak se zmenšovala velikost elektronických součástek, přecházely z vakuové trubice do tranzistoru, zmenšila se také velikost počítačů a stala se mnohem menší než velikost předchozích počítačů.

Průlom v podnikání

Vakuová trubice byla daleko pod tranzistorem. Díky této výměně byly počítače spolehlivější, menší a rychlejší než jejich předchůdci. Zmenšila se nejen velikost počítače, ale také rychlost spotřeby energie. Na druhé straně to zvýšilo účinnost a spolehlivost.

Kromě použití tranzistorů, které je zmenšily, měla tato generace počítačů také externí komponenty, jako jsou tiskárny a diskety. Kromě toho měly další prvky, jako jsou operační systémy a programy.

Počítače druhé generace se tak začaly objevovat v nové oblasti podnikání počátkem 60. let 20. století. Tyto počítače by mohly být použity k tisku nákupních faktur, provádění návrhů produktů, výpočtu mezd atd.

Proto nepřekvapilo, že téměř všechny velké obchodní společnosti v roce 1965 používaly počítače ke zpracování svých finančních informací.

Původ a historie druhé generace

Příchod tranzistoru

Tranzistor byl vynalezen v roce 1947. Odvedl stejnou základní práci jako vakuová trubice, fungoval jako elektronický spínač, který mohl být zapnut nebo vypnut.

Ve srovnání s vakuovými trubicemi však měly tranzistory mnoho výhod: byly menší, měly vyšší provozní rychlost a vyžadovaly méně energie, takže emitovaly méně tepla. Neměli vlákna a nevyžadovali nadměrné chlazení.

Zpočátku byly germaniové tranzistory jediné, které byly k dispozici. Problémy se spolehlivostí těchto časných tranzistorů vyvstaly, protože průměrná doba mezi poruchami byla asi 90 minut. To se zlepšilo poté, co byly k dispozici spolehlivější bipolární tranzistory.

Koncem padesátých let už vyměnili vakuové trubice v počítačích.

Lepší počítače

Při použití tranzistorů mohly počítače v hustém prostoru pojmout až desítky tisíc binárních logických obvodů.

První tranzistorový počítač byl postaven na univerzitě v Manchesteru a byl funkční v roce 1953. Druhá verze byla dokončena v roce 1955. Pozdější stroje používaly asi 200 tranzistorů.

Tyto stroje byly menší, spolehlivější a rychlejší než stroje první generace. Vzali však několik skříní a byly tak drahé, že si je mohli dovolit jen velké korporace.

Lepší programovací jazyky

Počítač / počítač z 50. let. Spojené státy americké.

V roce 1950 byl vyvinut jazyk shromáždění, známý jako první jazyk, který měl příkazy podobné angličtině.

Kód mohl číst a psát programátor. Aby mohl běžet na počítači, musel být převeden do strojově čitelného formátu prostřednictvím procesu zvaného shromáždění.

Charakteristika druhé generace počítačů

Hlavním rysem bylo použití technologie obvodů, které používaly tranzistory místo vakuových trubic pro konstrukci základních logických obvodů.

Přestože tranzistor představoval velké zlepšení ve vakuové trubici, tyto počítače se stále spoléhaly na děrné karty pro vstup instrukcí, výtisky pro výstup dat a stále vytvářely určité množství tepla.

Využití energie

Elektrická energie potřebná k provozu počítačů byla nižší. Bylo generováno teplo, i když o něco méně, takže byla stále vyžadována klimatizace.

Velikost počítačů

Fyzická velikost počítače druhé generace byla mnohem menší než velikost předchozích počítačů.

Rychlost

Rychlost zpracování se zvýšila pětkrát. Bylo měřeno v mikrosekundách.

Úložný prostor

- Byl vyvinut vývoj magnetického jádra tak, aby kapacita hlavní paměti byla větší než v první generaci počítačů.

- Zvyšuje se kapacita úložiště a využití počítačů.

- Existuje podpora pro externí skladování ve formě magnetických pásek a magnetických disků.

Použití softwaru

- Pro programování by počítače mohly používat i jazyky na vysoké úrovni, aby nahradily složitý strojový jazyk, který je obtížné pochopit.

- Procesy prováděné počítači s operačními systémy se zrychlují a dosahují milionů operací za sekundu.

- Počítače nebyly zaměřeny pouze na inženýrské aplikace, ale také na komerční aplikace.

- Byl zaveden jazyk sestavení a software operačního systému.

Hardware

Tyto počítače byly technologicky revoluční. Protože však byly sestaveny ručně, byly stále tak drahé, že si je mohly dovolit pouze velké organizace.

Hardware druhé generace pomohl společnostem snížit náklady na vedení a zpracování záznamů, ale systémy byly velmi drahé na nákup nebo pronájem, obtížně programovatelné a provozově náročné na práci, alespoň podle dnešních standardů.

Vzhledem k těmto nákladům si je mohly nainstalovat pouze oddělení zpracování údajů velkých společností a vládních organizací.

Tranzistory

Stejně jako vakuové trubice jsou tranzistory elektronické spínače nebo brány, které se používají k zesílení nebo řízení proudu nebo k zapnutí a vypnutí elektrických signálů. Nazývají se polovodiče, protože obsahují prvky, které se nacházejí mezi vodiči a izolátory.

Tranzistory jsou stavebními kameny každého mikročipu. Jsou také spolehlivější a energeticky účinnější a jsou schopni lépe a rychleji vést elektřinu.

Tranzistor měl daleko lepší výkon díky své malé velikosti, stejně jako nižší spotřebě energie a menší produkci tepla.

Tranzistor přenáší elektrické signály přes odpor. Ve srovnání s vakuovými trubicemi to bylo vysoce spolehlivé.

Další zařízení

V této generaci se začaly používat klávesnice a videomonitory. První stylus byl použit jako vstupní zařízení pro kreslení na obrazovku monitoru. Na druhé straně se začala používat vysokorychlostní tiskárna.

Bylo zavedeno použití magnetických pásek a disků jako sekundární paměti pro trvalé ukládání dat, nahrazení karet v počítači.

software

Shromáždění jazyk

Počítače druhé generace se přesunuly z jazyka stroje do jazyků sestavení, což programátorům umožnilo popisovat pokyny slovy. Programování krátkých kódů nahradilo dlouhé a obtížné binární kódy.

Jazyk sestavení byl mnohem jednodušší ve srovnání s jazykem stroje, protože programátor si nemusel pamatovat provedené operace.

Jazyky na vysoké úrovni

Tato generace označila běžné používání jazyků na vysoké úrovni. Jazyky na vysoké úrovni byly vyvinuty pro tvorbu softwaru, který usnadňuje programování a konfiguraci počítačů.

Tyto stroje druhé generace byly naprogramovány v jazycích, jako je COBOL a FORTRAN, a byly použity pro širokou škálu komerčních a vědeckých úkolů.

Jazyk FORTRAN byl používán pro vědecké účely a jazyk COBOL pro komerční účely. Došlo také k vylepšení systémového softwaru.

Kromě toho program uložený v počítači druhé generace poskytoval velkou flexibilitu, aby se zvýšil výkon těchto počítačů.

Téměř každý počítač měl svůj vlastní jedinečný operační systém, programovací jazyk a aplikační software.

Kromě vývoje softwaru operačního systému do regálů zasáhly i další obchodní aplikace.

Řídicí jazyk procesu

Nejdůležitější změnou v provozu počítačů byl dávkový systém a autonomie, kterou počítač dal, na úkor přímé uživatelské kontroly.

To vedlo k vývoji jazyka pro řízení procesu, který poskytoval účinný prostředek pro řízení osudu úlohy prováděné počítačem bez vstupu uživatele.

Vynálezy a jejich autoři

- Tranzistor

Pod vedením Williama Shockleye, Johna Bardeena a Waltera Brattaina byl první tranzistor vynalezen v Bell Telephone Laboratories na konci 40. let 20. století. Za tento vynález dokázali v roce 1956 získat Nobelovu cenu za fyziku.

Tranzistor se ukázal jako životaschopná alternativa k elektronové trubici. Jeho malá velikost, nízká tvorba tepla, vysoká spolehlivost a nízká spotřeba energie umožnily průlom v miniaturizaci komplexních obvodů.

Jednalo se o zařízení složené z polovodičového materiálu, které bylo použito ke zvýšení výkonu příchozích signálů zachováním tvaru původního signálu, otevřením nebo uzavřením obvodu.

Stal se nezbytnou součástí všech digitálních obvodů, včetně počítačů. Mikroprocesory dnes obsahují desítky milionů tranzistorů minimální velikosti.

- Magnetická paměť jádra

Kromě tranzistoru byl dalším vynálezem, který ovlivňoval vývoj počítačů druhé generace, paměť s magnetickým jádrem.

Jako primární paměť byla použita paměť s magnetickým jádrem. RAM rostla ze 4 000 na 32 000, což umožnilo počítači uchovávat více dat a pokynů.

- Jazyky na vysoké úrovni

FORTRAN

Jeho vznik vedl John Backus pro IBM v roce 1957. Je považován za nejstarší programovací jazyk na vysoké úrovni.

COBOL

Je to druhý nejstarší programovací jazyk na vysoké úrovni. Vytvořeno v roce 1961. Obzvláště populární pro obchodní aplikace běžící na velkých počítačích. Byl to nejpoužívanější programovací jazyk na světě

Doporučené počítače

UNIVAC LARC

Tento superpočítač byl vyvinut společností Sperry-Rand v roce 1960 pro atomový výzkum, takže dokázal zpracovat velké množství dat.

Tento výpočetní stroj byl však příliš drahý a měl tendenci být příliš složitý pro velikost společnosti, takže nebyl populární. Byly nainstalovány pouze dvě LARC.

PDP

Je to název počítače vytvořeného společností DEC (Digital Equipment Corporation), kterou založili Ken Olsen, Stan Olsen a Harlan Anderson.

V roce 1959 byl demonstrován PDP-1. O čtyři roky později začala společnost DEC prodávat PDP-5 a poté PDP-8 v roce 1964.

PDP-8, který byl minipočítačem, byl užitečný pro zpracování těchto dat a byl docela úspěšný na trhu.

IBM 1401

Tento počítač, který byl veřejnosti představen v roce 1965, byl nejpoužívanějším počítačem druhé generace v oboru. Zachytila ​​prakticky třetinu světového trhu. IBM nainstalovala v letech 1960 až 1964 více než 10 14101.

IBM 1401 neměl operační systém. Místo toho, on používal speciální jazyk volal symbolický programovací systém vytvořit programy.

Kromě IBM 1401 byly počítače druhé generace, jako například IBM 700, 7070, 7080, 1400 a 1600, také počítače druhé generace.

UNIVAC III

Kromě nahrazení komponent vakuové trubice tranzistory byl Univac III také navržen tak, aby byl kompatibilní s různými datovými formáty.

To však mělo vliv na velikost slova a sadu instrukcí, které byly odlišné, takže všechny programy musely být přepsány.

Výsledkem bylo, že místo zvýšení prodejů UNIVAC mnoho zákazníků raději změnilo dodavatele.

Výhody a nevýhody

Výhoda

- Byly to nejrychlejší výpočetní zařízení své doby.

- Místo strojového jazyka byl použit montážní jazyk. Díky použití tohoto jazyka se proto snáze programovaly.

- K provádění operací potřebovali mnohem méně energie a nevyráběli příliš mnoho tepla. Proto se tak horké nedostali.

- Tranzistory zmenšily velikost elektronických součástek.

- Velikost počítačů byla menší a měla lepší přenositelnost ve srovnání s počítači první generace.

- Používali rychlejší periferie, jako jsou páskové jednotky, magnetické disky, tiskárny atd.

- Počítače druhé generace byly spolehlivější. Kromě toho měli ve výpočtech lepší přesnost.

- Měli nižší náklady.

- Měli lepší rychlost. Mohli vypočítat data v mikrosekundách.

- Měli širší komerční využití.

Nevýhody

- Počítače byly používány pouze pro specifické účely.

- Stále byl vyžadován chladicí systém. Počítače musely být umístěny na klimatizovaných místech.

- Rovněž byla vyžadována neustálá údržba.

- Velkoplošná komerční produkce byla obtížná.

- Děrované karty byly stále používány k zadávání pokynů a dat.

- Byly stále drahé a ne univerzální.

Reference

1. Benjamin Musungu (2018). Generace počítačů od roku 1940 do současnosti. Kenyaplex. Převzato z: kenyaplex.com.
2. Encyklopedie (2019. generace, počítače. Převzato z: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Historie vývoje a generování počítačů. Převzato z: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generace počítačů. Zahrnout nápovědu. Převzato z: includeehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generování počítače a jeho funkce. Převzato z: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Pět generací počítačů. Převzato z: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Počítačová historie: Klasifikace generací počítačů. Turbo Future. Převzato z: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generování počítače. Stella Maris College. Převzato z: stellamariscollege.org.