3.3 Второе поколение (1954-1962)

Второе поколение видел несколько важных событий на всех уровнях проектирования компьютерных систем, от технологии, используемой для создания основных схем к языкам программирования, используемых на написание научных приложений.

Электронные коммутаторы этой эпохи были основаны на дискретном диода и транзистора технологии с временем переключения около 0,3 мкс. Первые машины, которые будут построены с помощью этой технологии включают в себя TRADIC в Bell Laboratories в 1954 году и TX-0 в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института. Технология памяти была основана на магнитных сердечниках, которые могут быть доступны в произвольном порядке, в отличие от линии задержки ртуть, в котором данные хранятся в качестве акустической волны, которая прошла последовательно через посредство и может быть доступна только тогда, когда перемещаются по I данных / интерфейс вывода.

Важные нововведения в архитектуре компьютера включены индексные регистры для управления петли и с плавающей точкой единиц для расчетов, основанных на реальных чисел. До этого доступ последовательных элементов в массиве была довольно утомительно и часто участвуют письма самомодифицирующийся код (программы, которые модифицированных себя, как они бежали; в то время рассматривается в качестве мощного применения принципа, что программы и данные принципиально то же самое, это практика в настоящее время осуждается как чрезвычайно трудно отлаживать и невозможно в большинстве языков программирования высокого уровня). Операций с плавающей запятой проводились библиотек подпрограмм в начале компьютеров, но были сделаны на аппаратном уровне в машинах второго поколения.

Во время этого второго поколения были введены многие языки программирования высокого уровня, в том числе FORTRAN (1956), Алголом (1958), и COBOL (1959). Важные коммерческие машины этой эпохи включают IBM 704 и его преемников, которые представили процессоры 709 и 7094. ввода / вывода для более высокую пропускную способность между устройствами ввода / вывода и оперативной памяти.

Второе поколение также видел первые два суперкомпьютеров, разработанных специально для цифровой обработки в научных приложениях.Термин `` суперкомпьютер '', как правило, зарезервированы для машины, которая на порядок более мощным, чем другие машины своей эпохи. Две машины 1950-х годов заслуживают этого звания.Ливермор атомной Научно-исследовательский вычислительный (LARC) и IBM 7030 (ака Stretch) были ранние примеры машин, которые накладывались друг на друга операций с памятью с операциями процессора и имели примитивные формы параллельной обработки.

3.4 Третьего поколения (1963-1972)

Третье поколение принесла огромные успехи в вычислительной мощности. Инновации в эту эпоху включают в себя использование интегральных схем, или ICS (полупроводниковых приборов с несколькими транзисторами, встроенных в одной физической составляющей), полупроводниковые запоминающие начинает использоваться вместо магнитных сердечников, микропрограммных в качестве метода эффективного проектирования сложных процессоров, приход возраст конвейере и других форм параллельной обработки и внедрения операционных систем и в режиме разделения времени.

Первые ИС были основаны на самой малой интеграции (SSI) схем, которые были около 10 устройств на контур (или `` чип ''), и развивались с использованием среднего масштаба интегрированной (MSI) схемы, которые были до 100 устройств на чипе. Многослойные печатные платы были разработаны и оперативная память была заменена более быстрыми, твердотельные воспоминаний. Компьютерные дизайнеры начали использовать преимущества параллелизма с помощью нескольких функциональных блоков, перекрытия процессора и операций ввода / вывода, и конвейерную (внутренний параллелизм) и в потоке инструкций и потока данных. В 1964 году Сеймур Крей разработал CDC 6600, который был первым архитектура использовать параллелизм. С помощью 10 отдельных функциональных блоков, которые могут работать одновременно, и 32 независимых банков памяти, CDC 6600 был способен достичь скорости вычисление 1000000 операций с плавающей запятой в секунду (1 MFLOPS). Пять лет спустя CDC выпустила 7600, также разработанную Сеймур Крэй.CDC 7600, с его конвейерной функциональных блоков, считается первый вектор процессор и способен выполнять на 10 MFLOPS.IBM 360/91, выпущенный в тот же период, был примерно в два раза быстрее, чем CDC 660. Она использовала инструкция смотреть в будущее, отдельные плавающей точкой и целые функциональные блоки и конвейерный поток команд.IBM 360-195 была сравнима с CDC 7600, выводя большую часть своей деятельности с очень быстрой кэш-памяти.Компьютер Соломон, разработанный Westinghouse Corporation, и ILLIAC IV, разработанная совместно Берроуза, Департаментом обороны и в университете штата Иллинойс, были представителями первых параллельных компьютерах.Texas Instrument Расширенный научной компьютерной (TI-ASC) и STAR-100 CDC были конвейерный векторных процессоров, которые продемонстрировали жизнеспособность данной конструкции и установила стандарты для последующих векторных процессоров.

В начале третьего поколения Кембридж и Лондонский университет сотрудничает в разработке CPL (в сочетании языка программирования, 1963). CPL был, по словам его авторов, попытка захватить только важные особенности сложной и изощренной ALGOL. Однако, как Алгол, CPL была большой, с большим количеством функций, которые трудно было узнать. В попытке дальнейшего упрощения, Мартин Ричардс из Кембриджа разработали подмножество CPL называется BCPL (Basic язык структурированных по программированию, 1967). В 1970 Кен Томпсон Bell Labs разработали еще один упрощение CPL называется просто B, в связи с ранней реализации операционной системы UNIX.