Недавно мы писали о старых экзотических видах памяти. Чтобы закрыть тему, посмотрим на винтажные компьютеры в разное время: как они были устроены и как работали.
Арифмометр
Арифмометр — прадед всех калькуляторов. Это механическая машина, которая умела складывать и вычитать. Для этого использовались специальные ручки, подведённые к сложно устроенному механизму внутри устройства. Электричество не было нужно, потому что человечество его ещё не открыло.
Схему этого устройства нарисовал в 1500 году Леонардо да Винчи, потом в 17-м веке Лейбниц создал рабочую версию, а в 1820 году Шарль де Кольмар запустил его массовый выпуск.
Для своего времени это был хит — можно было не вести бухгалтерию на листочке, а считать всё на машинах.
Разностная машина
Складывать и вычитать большие числа — это хорошо, но математикам уже тогда этого было явно недостаточно. Например, учёные уже работали с алгебраическими функциями, многочленами, приближением и дифисчислением. Конечная разность — термин как раз оттуда, поэтому машину, которая могла бы это считать, назвали разностной машиной.
Её автор — Чарльз Бэббидж, математик, который как раз и занимался теорией функций. При жизни, в 1822 году, ему удалось построить только часть машины, но и она считала всё быстрее и точнее, чем все машины до этого. Машина была полностью механической, приводилась в действие вращением валиков, а результат выводился с помощью движущихся указателей.
Прочитайте нашу статью: "Экзотические виды памяти"
Полноценных программ для этой машины не было, но она уже умела работать с перфокартами — получать с них команды для расчётов и сохранять на них данные, если не хватало внутренней памяти.
Табулятор
Технически табулятор 1888 года — это разностная машина Бэббиджа на электричестве. Она так же работает с перфокартами, так же имеет ограниченный набор для математических вычислений, но у неё появились два важных отличия:
- Табулятор мог работать с буквами.
- Этой машине можно уже поручать мини-программы, чтобы она обрабатывала какие-то массивы данных, а не единичные вычисления.
Ещё эта модель интересна тем, что с неё началась известность фирмы её создателя — Германа Холлерита. С 1924 года и по настоящее время мы знаем эту фирму как IBM.
Машина Тьюринга
На самом деле машина Тьюринга — это не конкретная машина, а абстрактная модель, которая может моделировать и имитировать вообще любую алгоритмическую машину, которую только можно придумать сейчас или в будущем. Её придумал математик Алан Тьюринг в 1936 году, — тот самый, который впоследствии взломал шифровальную машину нацистов во Второй мировой войне. И которого потом играл Камбербэтч в красивом фильме.
Смысл машины Тьюринга в том, что есть бесконечная лента с ячейками и на ней сколько угодно простейших команд: сдвинуться влево, вправо, найти слева или справа символ, записать или прочитать символ в ячейке или перейти к ячейке с конкретным номером.
В ИТ машина Тьюринга используется для доказательств вычисляемости или алгоритмизации некоторых систем или для проверки работоспособности алгоритмов.
ЭНИАК
Это один из первых прямо компьютеров-компьютеров. Он уже работает на электричестве и умеет исполнять программы, но вместо транзисторов у него лампы. Действие происходит в 1948 году, и для своего времени у него невероятная производительность: 0,1 мегагерца — это 5000 операций сложения в секунду. Вот как тогда выглядела эта машина:
- вес: 30 тонн;
- потребляемая мощность: 174 киловатта;
- 17 500 ламп;
- среднее время работы между поломками: 20 часов;
- занимает несколько комнат;
- сложна в обслуживании.
Заслуга ЭНИАКА в том, что на основе его принципов и архитектуры были построены почти все компьютеры до 1960-х годов.
Altair 8800
Альтаир 8800 — первый массовый персональный компьютер с открытой системной архитектурой. По сути, это первый компьютер, который мог собрать кто угодно из разных комплектующих, совместимых друг с другом. По этому же принципу айтишники до сих пор собирают себе системные блоки.
Внутри у Альтаира был процессор Intel 8080 и 256 байт оперативной памяти, а монитора и клавиатуры не было (и даже подключить их было нельзя). Всё программирование заключалось в том, что переключателями на передней панели задавалось начальное состояние и значения данных в памяти, а лампочки показывали в двоичной системе результат работы программы после запуска. Даже с такими простейшими возможностями этот компьютер пользовался огромным спросом, потому что стоил в тысячи раз дешевле своих больших аналогов.
А ещё именно для Альтаира в 1976 году Билл Гейтс написал первый интерпретатор Бейсика.
ZX Spectrum
В 1982 году появилась первая версия «Спектрума», и он стал самым популярным персональным компьютером в Европе и в Советском Союзе. Кроме низкой цены, у Спектрума были такие опции:
- можно было подключить магнитофон, чтобы записывать программы и данные на кассеты;
- можно подключить телевизор (сначала только ч/б, а потом и цветной) и видеть результаты работы на экране;
- можно подключить принтер и сразу всё распечатывать;
- в компьютере был встроенный динамик, который можно было использовать в видеоиграх;
- полная поддержка Бейсика и ассемблера;
- открытая документация и схемы, чтобы собрать или доработать компьютер самому.
О кассетах читайте в нашей статье: "Экзотические виды памяти"
В следующих поколениях этого компьютера появились дисководы — можно было не хранить данные на кассетах, а записывать на дискеты.
А дальше
А дальше мы переходим в эпоху современных компьютеров: появляются компьютеры для дома и офиса, они становятся всё дешевле и быстрее, постепенно превращаясь в ноутбуки, смартфоны и наладонники. И через 20 лет наши дети и внуки посмотрят на наши айфоны с таким же удивлением, как мы сейчас смотрим на «Эниаки».
