Архитектура ЭВМ

Программы для Z3 хранились на перфорированной плёнке. Условные переходы отсутствовали, но в 1990-х было теоретически доказано, что Z3 является универсальным компьютером (если игнорировать ограничения на размер физической памяти). В двух

патентах 1936 года, Конрад Цузе упоминал, что машинные команды могут храниться в той же памяти что и данные —

предугадав тем самым то, что позже стало известно, как архитектура фон Неймана и было впервые реализовано только в 1949 году в британском EDSAC.

Рис.12. Реконструкция компьютера Zuse Z1 в Музее техники, Берлин

В СССР одной из наиболее совершенных чисто релейных ВМ была машина РВМ-1, сконструированная и построенная в 1957 г. под руководством инженера Бессонова Н.И. Эта ВМ в 1961— 1962 годах позволила выполнить расчеты цен по новой системе ценообразования.

Релейные машины имели невысокую скорость выполнения арифметических операций. Малая надежность реле и других электромеханических элементов делала низкой надежность этих машин в целом. В структурном отношении, а также по способу автоматического управления процессом выполнения операций, эти машины повторяли аналитическую машину Бэббиджа.

Первое поколение электронных вычислительных машин (ЭВМ)

В период с 1945 г. по 1954 г. основным типом ВМ становятся ВМ, реализованные на базе электронных ламп. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры ЭВМ нередко требовали для себя отдельных зданий.

Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг -

Архитектура ЭВМ

математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер.

Начало работ по созданию ламповых ВМ датируется началом 50-х годов ХХ-го века. Стимулом к активизации работ по совершенствованию ВМ стала Вторая мировая война. Войной на море, в которой немецкие подводные лодки топили большое число транспортов союзников, руководили немецкие адмиралы, командовавшие подводными лодками, рассредоточенными в акваториях Атлантического океана и северных морей. Англичане и американцы перехватывали эти команды, но не могли их расшифровать. Для того, чтобы расшифровать эти радиоперехваты, требовалось выполнить огромное количество вычислений сразу после того, как команда была перехвачена. Британское правительство основало секретную лабораторию для создания электронной вычислительной машины.

Разработки британской ВМ COLOSSUS (Колосс)

Во время Второй мировой войны, Великобритания достигла определённых успехов во взломе зашифрованных немецких переговоров. Код немецкой шифровальной машины «Энигма» был подвергнут анализу с помощью электромеханических машин, которые носили название "бомбы". Такая "бомба", разработанная

Аланом Тьюрингоми Гордоном Уэлшманом (Gordon Welchman),

исключала ряд вариантов путём логического вывода, реализованного электрически. Большинство вариантов приводило к противоречию, несколько оставшихся уже можно было протестировать вручную.

Немцы также разработали серию телеграфных шифровальных систем, несколько отличавшихся от «Энигмы». Машина Lorenz SZ 40/42 использовалась для армейской связи высокого уровня. Первые перехваты передач с таких машин были зафиксированы в 1941 году. Для взлома этого кода, в обстановке секретности в Великобритании, была создана машина «Колосс» (Colossus). Её конструкцию разработали профессор Макс Ньюман