FJÄRDE GENERATIONEN DATORER: HISTORIK, EGENSKAPER, HÅRDVARA, MJUKVARA - TEKNOLOGI - 2025

Den fjärde generationen datorer avser typen av datorer som användes under fasen som började 1972. Denna fas har baserats på mikroprocessorns informationsteknologi.

Denna generation av datorer är den som fortfarande fungerar idag. Det kan sägas att de datorer som kan ses runt är fjärde generationens datorer.

IBM PC 5150 Källa: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51833

Den första utvecklingen inom datateknik baserades på revolutionerande tekniska framsteg, där drivkraften var uppfinningar och ny teknik. Denna generation ses förmodligen bättre som evolutionär än revolutionär.

Således var den fjärde generationen datorer en stor förlängning eller förbättring av den tredje generationen datorer.

Mikroprocessorns födelse inträffade samtidigt som mikrodatorn föddes. Denna generation anpassades också till överensstämmelse med Moores lag, som förutspådde exponentiell tillväxt av transistorer i mikrochips som började 1965.

Betydelse

Mikroprocessorer använde först storskalig integrationsteknologi och senare mycket storskalig integrationsteknologi för att så småningom kapsla in miljoner transistorer på ett enda chip.

Mikroprocessorteknologi finns nu i alla moderna datorer. Spånen som sådan kan tillverkas billigt och i stora mängder.

Denna generation av datorer utvecklades mycket snabbt eftersom de var så mångsidiga och enkla att använda. Datorns roll har varit mycket användbar särskilt inom industrin och informationsteknik.

Den nya mikroprocessorn var lika kraftfull som ENIAC-datorn från 1946. Det som fyllde ett helt rum i den första generationen kunde nu passa i handflatan.

Skrivbordsdatorer blev vanligt. Personliga datorer som ses på kontor och hem är fjärde generationens datorer.

Fjärde generationens ursprung och historia

Uppfinningen av mikroprocessorchipet inleddes i fjärde generationens datorer. Detta ledde till utvecklingen av mikrodatorer eller persondatorer.

Den första mikroprocessorn, kallad Intel 4004, utvecklades av det amerikanska företaget Intel 1971.

Very Large Scale Integration (VLSI) -teknologi gjorde det rutinmässigt att tillverka en komplett CPU eller huvudminne med en enda integrerad krets, massa producerad till mycket låga kostnader.

Detta resulterade i nya klasser av maskiner, till exempel persondatorer och högpresterande parallella processorer som innehåller tusentals processorer.

Personliga datorer

1981 valde IBM Intel som tillverkare av mikroprocessorn för sin nya maskin, IBM-PC. Denna mikroprocessor var Intel 8086.

Den här datorn kan utföra 240 000 summor per sekund. Även om det var mycket långsammare än datorer i IBM 360-familjen, var det bara $ 4 000 i dagens dollar. Detta pris-prestanda förhållande orsakade en boom på marknaden för mikrodatorer.

1996 kunde Intels Pentium Pro-dator ha 400 000 000 summor per sekund. Detta var ungefär 210 000 gånger snabbare än ENIAC.

Grafiskt användargränssnitt

Detta var i princip ett gränssnitt där den genomsnittliga användaren interagerade med datorn med hjälp av visuella ikoner, snarare än att behöva skriva kommandon på ett programmeringsspråk.

Detta gjorde det lättare att använda datorn och därför kunde fler använda tekniken.

Mjukvaran som kördes på dessa datorer var också tillgänglig för lite eller till och med gratis.

Egenskaper för den fjärde generationen datorer

- Ökad datoranvändning jämfört med föregående generation.

- Det var en dramatisk ökning av processorhastigheten.

- Tangentbordet och videomonitoren blev standardenheter. Musen började spela en viktig roll.

- Storlek, kostnad, energibehov och värmeproduktion minskade jämfört med föregående generation.

miniatyrisering

Den elektroniska komponenten för miniaturisering, kallad Large Scale Integration (LSI), utvecklades för att paketera fler och fler kretsar på ett enda chip.

Very Large Scale Integration (VLSI) infördes senare med hjälp av mikroprocessorbaserad teknologi.

Multi aktivitet

Till skillnad från tidigare generations datorer kan dessa bearbeta flera uppgifter, vilket ger stor mångsidighet.

Datorer spelar upp videor, visar bilder, spelar musik, kan användas för att surfa på internet etc.

Denna mångsidighet gör att de har mer processorkraft. Denna ytterligare kraft skapades med implementeringen av mikroprocessorn.

Mikroprocessorer har denna effekt eftersom de har minskat storleken på transistorerna och ökat antalet processorer som ingår i en krets.

Lagring

Halvledare som RAM, ROM och cacheminne användes som primära minnen. Huvudminnet ökade i form av EPROM och SRAM.

Magnetskivor, t.ex. hårddiskar, disketter, optiska diskar (CD, DVD) och flashminnen, användes som sekundärt minne.

nätverk

Begreppet datornätverk framkom. När datorer blev mer kraftfulla kunde de koppla ihop till nätverk, vilket så småningom ledde till utvecklingen av Internet.

Avancerad och lättanvänd mjukvara för webbsidor utvecklades. Dessutom utvecklades e-post och mobil kommunikation.

Hårdvara

Den fjärde generationen gav viktiga framsteg på makrodatorerna i den andra generationen och även på minidatorerna i den tredje generationen och lägger till en ny kategori av maskiner, som var mikrodatorn eller persondatorn.

Å andra sidan ersatte halvledarminnen magnetiska kärnminnen. Musen och bärbara enheter utvecklades också.

Med användning av mikroprocessorer i datorer blev deras prestanda mycket snabbare och effektiva.

Mikroprocessorn är ett chip som används i datorn för att utföra alla aritmetiska eller logiska funktioner som utförs av något program.

Integration

Denna generation lärde sig om processerna för att skapa integrerade kretsar som innehöll tusentals transistorer på ett enda chip.

I LSI (Large Scale Integration) kunde 1 000 enheter placeras per chip och i Very Large Scale Integration (VLSI) kan 100 000 enheter placeras per chip.

Med mikroprocessorn var det möjligt att sätta datorns centrala processorenhet (CPU) på ett enda chip. För enkla system kan en hel dator passa på ett enda chip: processor, huvudminne och ingångs- / utgångsstyrenheter.

Behandlingschips används för CPU och minneschips används för RAM. Det har dock varit möjligt att designa processorer med ombordminne eller cache på ett enda chip.

Parallell behandling

Användningen av parallella processorer ökades. Dessa maskiner kombinerar flera processorer för att utföra beräkningar parallellt och kör mer än en instruktion åt gången.

De har använts för vetenskapliga beräkningar och även för databaser och filserver.

programvara

Dessa datorer hade ett snabbare programmeringsspråk, vilket gjorde applikationsprogramvara för mikrodatorer populär.

Datorer användes för att bearbeta text, hantera kalkylark och leverera grafik.

Operativsystem

År 1974 utvecklade Intel en 8-bitars mikroprocessor som heter 8808. Gary Kildall skrev operativsystemet för den här processorn, känd som kontrollprogrammet för mikrodatorer (CP / M).

Å andra sidan samarbetade IBM med Bill Gates, som köpte operativsystemet Computer Product, för att distribuera det med den nya IBM-datorn.

Båda var kommandoradsbaserade operativsystem, där användaren kunde interagera med datorn via tangentbordet.

Grafiskt användargränssnitt

Steve Jobs lanserade Apple Macintosh-datorn 1984, med ett bättre grafiskt användargränssnitt, med Xerox Alto-gränssnittsidén.

Efter Apples framgång integrerade Microsoft en skalversion av Windows i 1985-versionen av DOS-operativsystemet.

Windows användes så här i 10 år, tills det uppfanns igen med Windows 95. Detta var ett komplett operativsystem, med alla verktyg.

Fjärde generationens språk

Till skillnad från tredje generationens språk är fjärde generationens språk inte processuella utan använder en deklarativ stil.

Den deklarativa stilen ger en matematisk specifikation av vad som ska beräknas, vilket ger kompilatorn många detaljer om hur beräkningen ska göras.

Därför kan ett stort program med tredje generationens språk ersättas med en enda deklaration med ett fjärde generations språk.

Uppfinningar och deras författare

Uppfinningen av LSI-teknik och VLSI-teknik ledde till den fjärde generationen datorer. Dessutom inkluderar denna generation följande utveckling:

- Grafiskt användargränssnitt.

- Nya operativsystem.

- Olika input / output och sekundära lagringsenheter.

- Lokala nätverk.

Mikroprocessor

Den utvecklades 1971 av Ted Hoff tillsammans med F. Faggin och S. Mazor. De utvecklade Intel 4004-mikroprocessorn för Intel Corporation.

Denna mikroprocessor innehöll 2 300 transistorer. Det markerade början på en generation datorer som sträcker sig till idag.

Altair 8800

Altair 8800, 1975.

Det var en av de första mikrodatorerna. Det skapades 1975 av företaget Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

Ed Roberts designade det med ett Intel 8080-processchip, som var den första 16-bitars mikroprocessorn. Det var det första inflytandet av personlig datoranvändning i världen.

manzana

1976 utvecklade Steve Wozniak den första Apple-datorn (Apple I). Det var en liten dator.

Steve Jobs hjälpte honom att sälja den här datorn och hjälpte honom senare att göra Apple II. Wozniak och Jobs var grundarna av Apple.

IBM PC

1981 introducerade International Business Machine (IBM) denna första hemmadator med 4004-processorn.

Microsoft

Paul Allen och Bill Gates, grundare av Microsoft, började skriva BASIC-språket för ALTAIR 8800.

Därefter gav operativsystemet DOS stor framgång för företaget. 1985 släppte de Windows 1.0, en 16-bitars grafisk driftsmiljö.

1986 lanserade de ett ordbehandlings-, databas- och kalkylprogram som heter Microsoft Works.

Utvalda datorer

Inkluderade är minidatorer från 1970-talet, såsom PDP-11/03 och PDP-11/34, persondatorer från slutet av 1970-talet och början av 1980-talet, och makrodatorer som använder mikroprocessorer, såsom IBMs z-serie.

Xerox Alto

1973 lanserades PARC: s Xerox Alto-dator. Det var en riktig personlig dator med en Ethernet-port, en mus och också ett grafiskt användargränssnitt med bitmappar, den första i sitt slag. Det körde på ett 16-bitars chip från Texas Instruments.

Apple-mikrodatorer

Wozniak och Jobs utvecklade Apple II, som var en av de första massproducerade mycket framgångsrika hemmamikodatorerna.

Det var den första i Apple II-serien. Fem miljoner såldes totalt. Det fungerade med en ROM och ett heltal BASIC. Wozniak utvecklade Disk II 1978, en diskettenhet för lagring.

Apple II-datorn lockade företag att använda datorer mer eftersom den kunde köra programvara som VisiCalc-kalkylbladet.

Apple introducerade Macintosh 1984, baserat på Motorola 68000-mikroprocessorn. Det var inte kommersiellt framgångsrikt från början, men så småningom var det.

Många andra modeller av Apple-datorer tillverkades under den fjärde generationen datoranvändning. Vissa var framgångsrika, medan andra inte.

IBM PC

1981 släppte IBM datorn. Det blev en bästsäljande dator och säljs fortfarande idag. Det var en Windows-baserad dator.

IBM PC: s arkitektur blev de facto-standarden på marknaden, som andra PC-tillverkare försökte efterlikna.

Fördelar och nackdelar

Fördel

De viktigaste framstegen i utvecklingen av datorer inträffade vid övergång från tredje till fjärde generationen.

Den största fördelen är att majoriteten av befolkningen kan ha minst en dator hemma eftersom de är prisvärda och av tillräcklig storlek.

- Det är mycket pålitliga datorer, små i storlek och kraftfullare. De kräver mycket mindre underhåll än tidigare generationer.

- De har kraften i snabb bearbetning med lägre energiförbrukning. Dessutom är de billigast bland alla generationer.

- De har en inre fläkt för att avge värme och därmed kunna hålla rätt temperatur. Luftkonditionering krävs inte längre för att de ska fungera normalt.

- De ger en lättanvänd miljö när de arbetar med dem på grund av utvecklingen av det grafiska användargränssnittet och de interaktiva in- och utgångsenheterna.

- Det är allmänna datorer. De kan användas för att göra nästan vad som helst. Dess produktion är helt kommersiell.

- Alla typer av högnivåspråk kan användas.

nackdelar

Det krävs att ha den senaste tekniken för att kunna tillverka mikroprocessorer. Detta har begränsat design och tillverkning till mycket få företag (Intel, AMD, etc.), vilket gör alla beroende av dem.

Utformningen och tillverkningen av mikroprocessorn är mycket komplex. Kostsam installation och högt kvalificerad personal krävs för tillverkning.

Å andra sidan har ett nätverkssystem mottaglighet för en storskalig attack, vilket också ger möjligheten till ett virusattack i hela systemet, vilket gör alla sårbara.

referenser

1. Benjamin Musungu (2018). Generations of Computers sedan 1940 till nu. Kenyaplex. Hämtad från: kenyaplex.com.
2. Encyclopedia (2019. Generationer, datorer. Hämtat från: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Historik om datorutveckling och generation av datorer. Hämtad från: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generationer av datorer. Inkludera hjälp. Hämtad från: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Generering av dator och deras funktioner. Hämtad från: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Fem generationer av datorer. Hämtad från: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Datorhistoria: Klassificering av generationer av datorer. Turbo Future. Hämtad från: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Generation av dator. Stella Maris College. Hämtad från: stellamariscollege.org.
9. Weebly (2019). En datorhistoria. Hämtad från: weebly.com.