Краткая даталогия, вычислительных устройств, электронных компонент, вычислительных машин, систем и сетей

 

3000 лет до н. э. — в Древнем Вавилоне были изобретены первые счёты - абак.

500 лет до н. э. — в Китае появился более «современный» вариант абака с косточками на соломинках — суаньпань.

87 год до н. э. — в Греции был изготовлен «антикитерский механизм» — механическое устройство на базе зубчатых передач, представляющее собой специализированный астрономический вычислитель.

В XIII веке Луллий Раймунд создал логическую машину в виде бумажных кругов, построенных по троичной логике.

1492 год — Леонардо да Винчи в одном из своих дневников приводит эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами. Хотя работающее устройство на базе этих чертежей было построено только в XX веке, всё же реальность проекта Леонардо да Винчи подтвердилась.

XVI век — в России появились счёты, в которых было 10 деревянных шариков на проволоке. Десятичный абак, или русские счеты, в которых используется десятичная система счисления и возможность оперировать четвертями, десятыми и сотыми дробными долями появились в России на рубеже XV — XVI веков и активно применялись в торговле вплоть до последнего десятилетия XX века.

В 1605 году Френсис Бэкон описал систему, буквы алфавита которой могут быть сведены к последовательностям двоичных цифр, которые в свою очередь могут быть закодированы как едва заметные изменения шрифта в любых случайных текстах. Важным шагом в становлении общей теории двоичного кодирования является замечание о том, что указанный метод может быть использован применительно к любым объектам.

Джон Непер, шотландский математик, один из изобретателей логарифмов. (1614 год), заметил, что умножение и деление чисел может быть выполнено сложением и вычитанием, соответственно, логарифмов этих чисел. Он изобрёл т.н. палочки Непера, с помощью которых выполнялись операции умножения и деления.

В 1620-е годы Эдмунд Уингейт и Уильям Отред изобрели первую логарифмическую линейку, до появления карманных калькуляторов — незаменимый инструмент инженера.

В 1623 году Вильгельм Шиккард придумал «Считающие часы» — первый арифмометр, умевший выполнять четыре арифметических действия.

Блез Паскаль в 1642 году (в возрасте 19 лет!) начал создавать суммирующую механическую машину («Паскалина»), и в течении 10 лет создал более 50 её вариантов.

Великий немецкий философ, логик, математик, механик, физик, юрист, поэт. историк и изобретатель Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) первым изобрёл и в 1703 г. Подробно описал двоичную систему счисления и двоичную арифметику— фундаментальную основу всех современных компьютеров. А незадолго до этого, в 1679 г., написал работу, в которой излагались теоретические принципы устройства компьютера (почти за триста лет до выхода первой книги Тьюринга по этому вопросу). и даже сделал чертёж вычислительной машины, работающей на её основе.

В 1673 году, Лейбниц создал механический калькулятор (арифмометр), собственной конструкции. выполняющий сложение, вычитание, умножение и деление чисел, а также извлечение корней и возведение в степень. Машина была продемонстрирована во Французской академии наук и Лондонском королевском обществе.

1723 год — немецкий математик и астроном Христиан Людвиг Герстен на основе работ Лейбница создал арифметическую машину. Машина высчитывала частное и число последовательных операций сложения при умножении чисел. Кроме того, в ней была предусмотрена возможность контроля за правильностью ввода данных.

1786 год — немецкий военный инженер Иоганн Мюллер в ходе работ по усовершенствованию механического калькулятора на ступенчатых валиках Лейбница, придуманного его соотечественником Филиппом Хахном, выдвигает идею «разностной машины» — специализированного арифмометра для табулирования логарифмов, вычисляемых разностным методом.

В 1804 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся (программировался) перфокартами.

В 1820 году французский инженер Шарль Ксавье Тома де Кольмар создал и запатентовал первое серийно выпускаемое и коммерчески успешное механическое счётное устройство — арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить.

1822 год — английский математик Чарльз Бэббидж изобрёл, но не смог построить, первую разностную машину (специализированный арифмометр для автоматического построения математических таблиц)

В 1838 году Чарльз Бэббидж приступил к проектированию аналитической машины, принципы программирования которой напрямую восходят к перфокартам Жаккара. Это был проект компьютера общего назначения, с применением перфокарт в качестве носителя входных данных и программы, а также парового двигателя в качестве источника энергии. Одной из ключевых идей было использование шестерен для выполнения математических функций. Машина Бэббиджа содержала все основные узлы современной ЭВМ. Конструирование машины Бэббиджем закончено не было.

Ада Лавлейс (1815-1842), дочь лорда Байрона и подруга Ч. Бэббиджа является первым программистом и написала первую программу (1843 г.)для аналитической машины Бэббиджа, хотя это утверждение и значение её вклада многими оспаривается. Тем не менее, 10 декабря названо Днем программиста в честь родившейся также в этот день первой представительницы этой не слишком древней профессии.

1840 год — Томас Фаулер (англ. Great Torrington) построил деревянную троичную счётную машину с троичной симметричной системой счисления.

1855 год — братья Георг и Эдвард Шутц (англ. George & Edvard Scheutz) из Стокгольма построили первую разностную машину на основе работ Чарльза Бэббиджа.

1855 год — братья Георг и Эдвард Шутц (англ. George & Edvard Scheutz) из Стокгольма построили первую разностную машину на основе работ Чарльза Бэббиджа.

В 1890 году Бюро Переписи США использовало перфокарты и механизмы сортировки (табуляторы), разработанные Германом Холлеритом, чтобы обработать поток данных десятилетней переписи, переданный под мандат в соответствии с Конституцией. Компания Холлерита в конечном счёте стала ядром IBM.

В1873 году британский учёный Фредерик Гутри открыл принцип действия т.н. термионных (вакуумных ламповых с прямым накалом) диодов.

В 1874 году немецкий учёный Карл Фердинанд Браун открыл принцип действия кристаллических (твёрдотельных) диодов.

Принципы работы термионного диода были заново открыты 13 февраля 1880 года Томасом Эдисоном, и затем, в 1883 году, запатентованы (патент США № 307031).

В 1899 году немецкий учёный Карл Фердинанд Браун запатентовал выпрямитель на кристалле. Джэдиш Чандра Боус развил далее открытие Брауна в устройство применимое для детектирования радио.

Около 1900 года Гринлиф Пикард создал первый радиоприёмник на кристаллическом диоде.

Первый термионный диод был запатентован в Британии Джоном Амброзом Флемингом

В конце XIX века устройства подобного рода были известны под именем выпрямителей, и лишь в 1919 году Вильям Генри Иклс ввёл в оборот слово «диод», образованное от греческих корней «di» — два, и «odos» — путь.

Эле́ктрова́куумный трио́д, или просто трио́д, — электронная лампа, позволяющая входным сигналом управлять током в электрической цепи изобретён и запатентован в 1906 году американцем Ли де Форестом. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов.

Разрывные (ключевые) характеристики электронных ламп, на которых основано действие триггеров, впервые под названием «катодное реле» были описаны М. А. Бонч-Бруевичем в 1918 г.

Практическая схема триггера была опубликована 5 августа 1920 года У. Г. Икклзом. и Ф. У. Джорданом в патенте Великобритании № 148582 заявленном 21 июня 1918 г.

Первые патенты на принцип работы полевых транзисторов были зарегистрированы в Германии в 1928 году (в Канаде, 22 октября 1925 года) на имя австро-венгерского физика Юлия Эдгара Лилиенфельда. В 1934 году немецкий физик Оскар Хайл (англ.)русск. запатентовал полевой транзистор.

В 1947 году Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн в лабораториях Bell Labs впервые создали действующий биполярный транзистор, продемонстрированный 16 декабря. 23 декабря состоялось официальное представление изобретения и именно эта дата считается днём изобретения транзистора.

7 мая 1952 года британский радиотехник Джеффри Даммер (англ. Geoffrey Dummer) впервые выдвинул идею объединения множества стандартных электронных компонентов в монолитном кристалле полупроводника, а год спустя Харвик Джонсон подал первую в истории патентную заявку на прототип интегральной схемы (ИС). Осуществление этих предложений в те годы не могло состояться из-за недостаточного развития технологий.

В конце 1958 года и в первой половине 1959 года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. Три человека, представлявшие три частные американские корпорации, решили три фундаментальные проблемы, препятствовавшие созданию интегральных схем.

Джек Килби из Texas Instruments запатентовал принцип объединения, создал первые, несовершенные, прототипы ИС и довёл их до серийного производства.

Курт Леговец из Sprague Electric Company изобрёл способ электрической изоляции компонентов, сформированных на одном кристалле полупроводника (изоляцию p-n-переходом (англ. P–n junction isolation)).

 Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor изобрёл способ электрического соединения компонентов ИС (металлизацию алюминием) и предложил усовершенствованный вариант изоляции компонентов на базе новейшей планарной технологии Жана Эрни (англ. Jean Hoerni).

27 сентября 1960 года группа Джея Ласта (англ. Jay Last) создала на Fairchild Semiconductor первую работоспособную полупроводниковую ИС по идеям Нойса и Эрни. Texas Instruments, владевшая патентом на изобретение Килби, развязала против конкурентов патентную войну, завершившуюся в 1966 году мировым соглашением о перекрёстном лицензировании технологий.

1876 год — русским математиком П. Л. Чебышёвым создан суммирующий аппарат с непрерывной передачей десятков. В 1881 году он же сконструировал к нему приставку для умножения и деления (арифмометр Чебышёва)

Первым полностью электронным настольным калькулятором был британский ANITA Mark VII, который использовал дисплей на газоразрядных цифровых индикаторах и 177 миниатюрных тиратронов

Конрад Цузе разработал первый в мире высокоуровневый язык программирования, названный им Планкалькюль (нем. Plankalkül- исчисление планов).

В 1939(1942?) году Джон Атанасов и Клиффорд Берри из Университета штата Айова разработали Atanasoff-Berry Computer (ABC) - первый в мире электронный цифровой компьютер

Конец 1943 года — заработала британская вычислительная машина специального назначения Colossus. Машина работала над расшифровкой секретных кодов фашистской Германии.

1946 год — публике представлена первая универсальная электронная цифровая вычислительная машина ЭНИАК, разрабатывавшаяся секретно с 1943 года.

Переработав идеи Экерта и Мокли, а также, оценив ограничения «ЭНИАК», Джон фон Нейман написал широко цитируемый отчёт, описывающий проект компьютера (EDVAC), в котором и программа, и данные хранятся в единой универсальной памяти. Принципы построения этой машины стали известны под названием «архитектура фон Неймана».

Первой работающей машиной с архитектурой фон Неймана стала Манчестерская малая экспериментальная машина, созданная в Манчестерском университете в 1948 году; в 1949 году за ним последовал компьютер Манчестерский Марк I

Первый универсальный программируемый компьютер в континентальной Европе был Z4 Конрада Цузе, завершённый в сентябре 1950 года.

В ноябре 1950 года командой учёных под руководством Сергея Алексеевича Лебедева в СССР была создана, так называемая «малая электронная счётная машина» (МЭСМ), первая отечественная ЭВМ.

В 1955 году Морис Уилкс изобретает микропрограммирование, принцип, который позднее широко используется в микропроцессорах самых различных компьютеров. Микропрограммирование позволяет определять или расширять базовый набор команд с помощью встроенных программ (которые носят названия микропрограмма или firmware).

В 1956 году IBM впервые создаёт устройство для хранения информации на магнитных дисках.

1957 год — американской фирмой NCR создан первый компьютер на транзисторах.

1958 год — Н. П. Брусенцов (СССР) с группой единомышленников построил первую троичную ЭВМ с позиционной симметричной троичной системой счисления «Сетунь».

В том же 1960 году американская фирма DEC выпустила свою первую модель — PDP-1, предназначенную для использования техническим персоналом в лабораториях и для исследований.

В 1969 году сотрудник компании IntelТэд Хофф предлагает создать центральный процессор на одном кристалле.

В 1971 году компания Intel выпускает на рынок первый микропроцессор «Intel 4004».

9 декабря 1968 года на показе интерактивных устройств в Калифорнии была представлена компьютерная мышь. Патент на этот гаджет получил Дуглас Энгельбарт в 1970 году.

Первым компьютером, в набор которого включалась мышь, был миникомпьютер Xerox 8010, представленный в 1981 году

Первый массовый домашний компьютер был разработан Стивом Возняком и Стивои Джобсом,- сооснователями компании Apple Computer.

В 1981 году фирма IBM выпустила первый т.н. IBM- совместимый персональный компьютер, идеи архитектура которого используется при производстве ПЭВМ до настоящего времени.

В 1957 г. Пол Бэрен (RAND), разработал проект распределённой сети. В связи с тем, что на большие расстояния очень тяжело передать аналоговый сигнал без искажений^[, он предложил передавать цифровые данные пакетами.

Леонард Клейнрок в MIT опубликовал первую статью по теории пакетной коммутации в июле 1961 г. и первую книгу по данной теме в 1964 г.

В 1965 г. аспирант Массачусетского технологического института Ларри Робертс осуществил эксперимент по передаче дискретных пакетов данных между двумя компьютерами.

Первая в мире локальная сеть была создана в 1967 году Дональдом Дэвисом. Уже к началу 70-хгодов скорость работы данной сети достигала 256 Кбит/с и обслуживала примерно 200 пользователей.

В декабре 1969 была создана экспериментальная сеть, соединившая четыре узла: к концу 1969 г. были соединены вместе четыре хост-компьютера в первоначальную сеть ARPANET, которая стала зародышем Интернета. Эта сеть была создана в 1969 г. «Агентством перспективных научных исследований» (ARPA) и со временем объединилась с другими, уже существовавшими на тот период времени сетями. Это объединение компьютерных сетей стало основой, на которой начал формироваться современный Интернет.

В октябре 1972 г. Кан организовал большую и очень успешную демонстрацию сети ARPANET на Международной конференции по компьютерной связи (ICCC). Это была первая публичная демонстрация новой сетевой технологии для широкой публики.

В июле 1972 г. Робертс (МTI) и Рэй Томлисон, написали первую служебную программу для работы с электронной почтой, которая отображала, позволяла выборочно читать, сохранять в файл, пересылать и отвечать на сообщения.

Первоначальная сеть ARPANET переросла в Интернет. Сеть Интернет была основана на идее о том, что должно существовать несколько независимых сетей достаточно произвольной структуры, начиная с ARPANET – первой сети с коммутацией пакетов, к которой вскоре подключились спутниковые сети, наземные радиосети с коммутацией пакетов и другие сети. Интернет в том виде, в котором мы его видим сегодня, включает главные основополагающие технические данные, а именно – сетевые технологии с открытой архитектурой

Первая ЛВС Ethernet, созданная Бобом Меткалфом и Дэвидом Боггсом в исследовательском центре PARC (Palo Alto Research Centre) фирмы Xerox, в 1973 г. работала со скоростью 2,944 Мбит/с и соединяла друг с другом два компьютер.

В 1977 г. в японские ученые М. Токоро (Mario Tokoro - в последующем вице-президент компании Sony) и К. Тамару (Kiichirou Tamaru) разработали способ использования Ethernet в радиоканале (Acknowledging Ethernet).

В 1979 г. в США три фирмы - Xerox, DEC и Intel - объединили свои усилия, чтобы стандартизовать Ethernet. Произошло это при посредничестве Боба Меткалфа, который считает это объединение даже более важной своей заслугой, чем изобретение самой Ethernet.Совместный труд DEC, Intel и Xerox завершился 30 сентября 1980 г. опубликованием работы по стандартизации Ethernet, первого варианта этого стандарт

Одним из первых суперкомпьютеров считается Cray 1, созданный в 1974 году. С помощью поддержки векторных операций эта супер-ЭВМ достигала производительности в 180 миллионов операций в секунду над числами с плавающей точкой (ФЛОПС).

Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл Джон Постел. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, который успешно применяется до сих пор для объединения (или, как ещё говорят, «наслоения») сетей Интернет. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET.

В 1984 году была разработана система доменных имён (англ. DomainNameSystem, DNS).

Роберт Меткалф — инженер исследовательского отдела фирмы Xerox впервые предложил стандарт организации малых локальных сетей Ethernet, который используется до сих пор.

В декабре 1980 г. появилась статья П. Ферерта (P. Ferert, "Application of Spread Spectrum Radio to Wireless Terminal Communications"), положившая начало технике радио-ЛВС с непрерывным спектром.

В 1989 году в Европе, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям (ЦЕРН) родилась концепция Всемирной паутины. Её предложили знаменитый британский учёный Тим Бернерс-Ли и бельгийский исследователь Роберт Кайо. Они же в течение двух лет разработали протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URL.

В 1994 г., появилось первое техническое воплощение технологии Grid Computing - виртуальный кластер "Беовульф", организованный Дональдом Бекером и Томасом Стерлингом на основе 16 обычных компьютеров 486DX4, объединенных в единую 10Мбитную сеть с постоянным обменом информации между процессорами

В 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP. Был образован Консорциум Всемирной паутины (W3C).

К 1997 году в интернете насчитывалось уже около 10 млн компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн доменных имён. Интернет стал очень популярным средством для обмена информацией. В России День Интернета празднуется 30 сентября

Согласно данным аналитического отчета компании Netcraft, в сентябре 2014 г. количество работающих в интернете сайтов и персональных блогов впервые в истории превысило 1 млрд и составило 1 022 954 603 узла.

Самым мощным суперкомпьютером по этому списку на ноябрь 2015 года является суперэвм кластерного типа) TIANHE-2 (Китай). Производительность 33,86 петафлопс. Теоретический максимум производительности: 54,9 петафлопс. Мощность: 17,6 МВт. С момента своего первого запуска «Тяньхэ-2», или «Млечный-путь-2», вот уже более двух лет является лидером Top-500. Разработанный Оборонным научно-техническим университетом Народно-освободительной армии КНР и компанией Inspur «Тяньхэ-2» состоит из 16 тысяч узлов с общим количеством ядер в 3,12 миллиона. Оперативная память всей это колоссальной конструкции, занимающей 720 квадратных метров, составляет 1,4 петабайт, а запоминающего устройства – 12,4 петабайт.Этот монстр почти в два раза превосходит по производительности №2 в рейтинге – суперкомпьютер TITAN (Cray XK7)(17.6 петафлопс,(теоретическая 27.1 петафлопс) и №3 - суперЭВМ фирмы IBMSEQUOIA - BLUEGENE/Q (17/2 петафлопс, теоретическая -20.1 петафлопс).

22 место занял суперкомпьютер (кластер) из Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Название системы — «A-Class», а установлена она компанией «Т-Платформы». Конфигурация: 5 стоек с 1280 узлами, работающих на базе 14-ядерных процессоров Intel Xeon E5-2697 v3 и ускорителей Nvidia Tesla K40. ОЗУ 80 ТБ. Отдельные элементы связаны двумя Ethernet сетями и двумя сетями FDR InfiniBand.

Отечественные системы заняли 22, 58, 81, 133, 189, 190, 337, 390 и 457 места.

В список Тор-500 входят более 250 суперЭВМ из США..

В Тор -10, кроме американских, входят входят компьютеры Японии, Швейцарии, Германии и Саудовской Аравии.