Ochiq arxitektura printsipi Kompyuterning turlari va uni klassifikatsiyalash Komp’yuterlar klassifikatsiyasi usullari

AVTOMATIKA VOSITASINING RIVOJLANISH TENDENSIYALARI

Reja:

1. 
   Hisoblash texnikasi vositalarini rivojlanish bosqichlari
   

2. Ochiq arxitektura printsipi

3. 
   Kompyuterning turlari va uni klassifikatsiyalash
   

4. Komp’yuterlar klassifikatsiyasi usullari

5. Personal komp’yuter arxitekturasi

Hisoblash texnikasi vositalarini rivojlanish bosqichlari
Dunyodagi eng buyuk kashfiyotlarning ko`p qismi XX asrga to`g`ri kelsada, ulardan eng noyoblari komp`yuter va Internet ekanligiga sir emas. CHunki, insoniyat bilimi, tafakkuri natijasi o`laroq yaratilgan komp`yuter, «Hisoblash qurilmasi» beqiyos imkoniyatlari bilan kishini hayratlantiradi.
Endilikda komp`yuter nafaqat hisoblash qurilmasi, balki u televizor, video, telefon, masofada o`qitish vositasi, elektron pochta, elektron kutubxona, virtual aloqa bog`lash vositasi va hokazolarni o`z ichiga oladi. Bu esa butun olam ahlini uzoq manzilini yaqin qilish, muloqot, savdo, sayohat, madaniyat, fan-texnika yangiliklari bilan ma`lumot almashishni yo`lga qo`yadi. Ingliz yoki rus tilini bilganlar uchun Internet orqali katta firmalarga, korporatsiya, kutubxona, muzeylarga kirib borish hech gap bo`lmay qoldi. Kino olami, sport to`g`risida turli axborot vositalari yoritayotgan xabarlarni kunda o`qib borish mumkin. Xuddi mamlakatlar o`rtasidagi chegaralar yo`qday.
CHindan ham komp`yuterning paydo bo`lishi, hisoblash texnikasi tarixida katta rivojlanish bosqichi bo`ldi.
Uning tarixiga nazar tashlasak, amalda tatbiq qilingan birinchi analitik-hisoblash mashinasi G. Xollerit tomonidan yaratilgan bo`lib, 1890 yili Amerikadagi aholi sonini ruyxatga olishda foydalanilgan.
G. Xollerit (1860-1929) Buffalo shahrida nemis emigrantlari oilasida tug`ildi. U Kolumbiya universitetini bitirib aholini ro`yxatga olish korxonasiga ishga kiradi. SHu korxonada yuqori mansabdor, bo`lg`usi qaynotasining tabulyatsiya ishini perfokarta yordamida bajarish qulay, degan maslahati bilan o`n yillar davomida shunday tizimni yaratish ustida ishladi. Natijada statistik tabulyator analitikmashinasini yaratadi.
Unda, axborotni kiritish uchun perfokartalar ishlatilib, qolgan qurilmalar oddiy perforator (perfokartaga simvollarni joylash uchun ishlatiladigan qurilma), murakkab perforator, saralash mashinasi va tabulyatordan iborat edi.
Keyinchalik, u 1996yilda bu mashinalarni ishlab chiqarish va sotish bo`yicha firma ochadi. So`ngra, turdosh bir nechta firmalar bilan birlashib, Computer Tabulating Recording Co kompaniyasini tashkil etadi, biroq mazkur kompaniyani u
1911yilda sotib yuboradi. Keyinchalik, 1924 yil 14 fevralidan kompaniya nomini International Business Machines Corp. Korporatsiyasiga (qisqacha IBM deb yuritiladi) o`zgartiriladi.
SHu bois ba`zi adabiyotlarda G. Xollerit IBM korporatsiyasini asoschisi sifatida tilga olinadi.
XX asrning 30-yillarida hozirgi zamon komp`yuterlarining ilk loyihalari yaratilgan edi. Amerikalik bolgar millatiga mansub olim D. Atanasov (1903yil 3 oktyabrida tug`ilgan) birinchi elektron hisoblash mashinasining muallifi hisoblanadi. Atanasov 1937yilda, so`ngra 1939 yilda zamonaviy hisoblash mashinasi kontseptsiyasining tugallangan variantini e`lon qildi. Unga ko`ra:

• 
  komp`yuter o`z elektr quvvati va elektronika yutuqlariga asoslangan bo`ladi;
  
• 
  shu vaqtgacha yaratilgan qurilmalardan farqli ravishda u o`nlik emas, ikkilik sanoq tizimiga bog`liq bo`ladi;
  
• 
  xotiralovchi qurilma sifatida kondensatorlar xizmat qiladi;
  
• 
  hisoblash matematik amallar bilan emas, balki mantiqiy amallar yordamida bajariladi.
  

Atanasov 1939yilda o`z assistenti K. E. Berri bilan elektron xotira, qo`shish va ayirishni bajaradigan elektron tuzilmadan, shuningdek qator mexanik tarkibiy qismlardan tuzilgan EHMni yaratdilar. Bu mashina universal emas, kamchiligi, unga mo`ljallangan programmani xotiraga kiritish imkoniyati yo`q edi. Lekin uning qo`llanish sohasi arifmometrning qo`llanilish sohasidan ancha ustun edi. Bu mashinani ular ABC (Atanasoff Berry Computer) deb nomlashadi (1rasm). Biroq akademik muhitning bu mashinaga qiziqishi kamligi va moddiy rag`batlantirish nochorligi tufayli bu ishni to`xtatadilar.
Urush vaqtidagi pala-partishliklar chog`ida Atanasovning o`z ixtirosini patentlash harakatlari zoe ketadi.

1-rasm. ABC (Atanasoff Berry Computer) mashinasi.
Boshqalar esa, olimlar D. Mouchli va D. Ekkort boshchiligida, Garvard universitetida, yangi elektron hisoblash mashinasini yasashga kirishadi. Bu mashina aslida artilleriya boshqarmasining buyurtmasi bilan ballistik jadvallarni hisoblash uchun yaratilgan. Mashinani yaratish 1945 yilning oxirida yakunlanib, ENIAC (inglizcha to`la nomining birinchi harflari bilan olingan bo`lib, o`zbek tilida "Elektron sonli integrator va hisoblagich" tushunchasini beradi) nomini oldi. U juda ham katta hajmga ega bo`lib, 18 ming elektron lampa va 15 ming reledan iborat edi. Bundan tashqari, uning ishlashi uchun 150 kVt (ya`ni unchalik katta bo`lmagan zavodning ishlashi uchun kerak bo`lgan quvvat) elektr energiyasi sarf qilinar edi. Elektron lampalardan tashkil topganligi tufayli oddiy arifmetik amallarni bajarish tezligi nisbatan katta bo`lib, qo`shish 0,0002 sekundni, ko`paytirish 0,0028 sekundni tashkil etar edi. Uning tezligi "Mark1"dan kura (quyida berilgan) 10ming marta tez bo`lsada, amallar boshqaruvi to`liq ishlab chiqilmagani bois boshqaruv programmasi simlarni mexanik uyalarga(xuddi avvalgi davrida kommutatorlar telefon simlarini ulab aloqa tiklagandek) kiritib bog`lanish bilan amalga oshirilgan edi.
Bunday bog`lanishlarga soatlab, gohida kunlab vaqt kerak bo`lgan.
Bu komp`yuterni yaratish chog`ida olimlar Atanasovdan AVS mashinasining tuzilish xujjatlarini olib bajarishdi. 1947yilda mazkur mualliflar komp`yuterni patentlab olishdi.
Ko`p yillar o`tib, hisoblash texnikasi shiddat bilan rivojlanayotgan yillar etib keldi. Atanasov butun dunyoga bu komp`yuter muallifi o`zi ekanligini isbotlashni boshladi. SHunda, 1971yilda sud bu da`voni ko`rib chiqadi. Javobgar Honoywell firmasi patent egasi edi. 1973yilda sud Atanasov foydasiga da`voni hal qildi. Haqiqat qaror topdi.
1940 yillarda mexanik relelar asosida Bebbidj tajribasini birinchi bor nemis olimi K. TSuze takrorlab, kichik komp`yuter yaratgan, biroq urush tufayli e`lon qila olmagan.
1943yilda esa, AQSHda G. Eyken tomonidan arifmometrdan 100 barobar tez ishlaydigan ancha quvvatli "Mark-1" komp`yuteri yig`ilgan. U harbiy hisobkitoblarda asqotgan. Biroq elektromexanik rele juda sekin va keraklicha ishonchli ishlamasdi.
1947 yili rele bilan ishlaydigan "Mark-2" hisoblash mashinasi ixtiro etildi. Bu mashinada birinchi marta ikkilik sanoq sistemasi ishlatildi. Uning tarkibi asosan elektromexanik relelardan (13 ming dona) tashkil topgan bo`lib, sonlarni xotirada saqlash, ular ustida arifmetik amallarni» bajarish va boshqarish imkoniyatiga ega edi. Mashina qo`shish va ayirish amallarini bajarish uchun taxminan 0,125 sekund, ko`paytirish amalini bajarish uchun esa taxminan 0,25 sekund vaqt sarflardi. Bunday tuzilishga ega bo`lgan eng mukammal mashina "RVM-1" bo`lib, 1956 yili muhandis N. I. Bessonov boshchiligida yaratildi. Lekin bu mashinaning kamchiligi xotirasining kamligi va tezligining sekinligidan iborat edi.
1945 yilda mashhur matematik Djon fon Neyman komp`yuter yaratish uchun hamkorlikka chaqiriladi. Va shunda u, komp`yuter tuzilishining umumiy printsiplarini qanday bo`lishini e`lon qiladi. Mazkur printsip asosida komp`yuter quyidagi qurilmalardan iborat bo`lishi lozim edi(2-rasm):

• 
  arifmetik - logik qurilma, arifmetik-logik amallarni bajaradi;
  
• 
  boshqaruv qurilmasi, programmani bajarish jarayonini tashkil etadi; - xotiralovchi qurilma yoki xotira - programma va ma`lumotlarni saqlaydi;
  
• 
  tashqi qurilma - ma`lumotlarni kiritadi va chiqaradi.
  

Mazkur qurilmalar orasidagi aloqa - bog`liqlik quyidagicha:

2.-rasm. Fon Neymanning komp`yuter tuzilishi
YAkka chiziq – bu boshqaruvni, juft chiziqlar - ma`lumotli bog`lanishlarni bildiradi.
Ta`kidlash zarurki, o`sha zamonlarda to so`nggi paytlargacha yaratilayotgan komp`yuterlarning aksariyat qismi hamon fon Neyman printsipi asosida yaratilib kelinadi.
SHunday qilib, 1949 yilda fon Neyman printsipiga moslangan birinchi komp`yuterni ingliz olimi Moris Uilki yaratdi va aytish mumkinki, hozirgi zamon komp`yuterlarining davri boshlandi.
Komp`yuterlarning rivojlanishida uning element bazasi o`zgarishi lozim edi. CHunki 40-50 yillarda yaratilgan komp`yuterlar tarkibini elektron lampalar tashkil etardi. SHu sabab bu komp`yuterlar ulkan, katta bo`lib, joylashtirish uchun katta hajmdagi zallar kerak bo`lardi. Misol uchun, 1953yilda yaratilgan BESM-1 komp`yuterida 4000dona lampa ishlatilgan, 3x5 metr hajmdagi maydonda joylashgan, tezligi sekundiga 7000-8000 amal bo`lgan, xolos, xotira qismi atigi 4096 bayt ma`lumotni egallardi (Pentium turidagi xozirgi zamon komp`yuterida operativ xotira – Gegabaytda o`lchanadi, solishtirib ko`ring).
Dunyo doim rivojlanishda. 1948 yilda tranzistorlar paydo bo`lgach, tranzistorlarni elektron lampalar o`rniga ishlatilishi mumkinligi aniqlandi va mos ravishda komp`yuterlar qurilmalarida ham foylanila boshlandi. Natijada, Amerikada 1965 yilda PDP-8 nomli tranzistorlar negizida birinchi mini-komp`yuter, sungra PDP-11 yaratildi.
Agar 40-50 yillarda yaratilgan komp`yuterlar million dollar atrofida tursa, PDP8 atigi 20ming dollar baholandi.
Bunday mashinalarni (o`xshashlari) SM-3, SM-4, SM-1420 turi bilan Respublikamizniing ko`p hisoblash markazlarida hali ham uchraydi.
1959 yilda Intel firmasining ta`sischisi Robert Noys kremniyning kichkina plastinasida tranzistorlarni bog`lash usulini ixtiro qilib, integral sxemalar yoki chiplar asrini boshlab berdi. SHunday chiplarga asoslanib, keyin yaratilgan komp`yuterlar, shartli ravishda, uchinchi bosqich komp`yuterlari deb atala boshladi. Integral sxemalarga asoslangan birinchi komp`yuter 1968 yilda Burroughs firmasi tomonidan yana AQSHda yaratildi. Respublikamizning ko`pgina statistik organlarda, mavjud ES-1055,1060 tur oilasiga mansub komp`yuterlar uchinchi bosqich komp`yuterlariga misol bo`ladi.
O`z navbatida mikroprotsessorlar yaratilishi va ular taraqqiyoti, rivojlanishni tarixini ko`rib chiqishga fursat etdi.
1970yilda Marshian Edvard Xoffi (Intel firmasidan) integral sxema yaratdi. U funktsiyalari bo`yicha katta EHMning markaziy protsessoriga ayniy edi. SHunday qilib 1971yilda sotuvga chiqarilgan birinchi mikroprotsessor paydo bo`ldi. U Intel4004 mikroprotsessori deb ataldi. Mazkur mikroprotsessor ENIAC gigant mashinasidan ishchan va tezkor edi. Avvaliga Intel-4004 (4razryadli) mikroprotsessori, so`ngra 1974 yildagi Intel-8080 mikroprotsessori yaratildi, u hozirgi kunda xam personal komp`yuter industriyasini standarti hisoblanadi.
Mikroprotsessorlar avvaliga maxsus qurilmalarda, misol uchun kalkulyatorlarda ishlatila boshladi. So`ngra esa komp`yuterlar tarkibiga kiritildi va 1975yilda tijoratga mo`ljallangan birinchi "Al`tair-8800" personal komp`yuteri yaratildi. Uning bahosi atigi 500dollarni tashkil etardi. To`g`ri, bu komp`yuterlarda klaviatura va ekran yo`q bo`lsada, xaridorlar bir necha ming komplektni bir necha oylarda sotib oldilar.
Microsoft firmasining tashkil etgan Pol Allen va Bill Geyts "Al`tair" uchun Basic tili interpretatorini yaratganlaridan so`ng esa, bu komp`yuterlarda ham programma yozish, muloqot qilish qulay va osonligini ko`rgan iste`molchilar o`rtasida personal komp`yuterlar mashhur bo`la bordi.
Personal komp`yuterlar komplektiga monitor va klaviatura qo`shilgach, ularga bo`lgan talab kundan kunga oshdi. Boshqa firmalar ham komp`yuter chiqara boshladi. Natijada avvaliga o`n minglab, so`ngra esa yiliga yuz minglab komp`yuterlar sotila boshladi.
SHu o`rinda respublikamiz maktablarida hali ham mavjud bo`lgan "Pravets" turidagi sodda komp`yuterlar 8-bitli personal komp`yuterlar turi ekanini aytish mumkin.
Faqat katta va ulkan EHMlar ishlab chiqarish bilan mashg`ul bo`lgan IBM firmasi personal komp`yuterlar bozoridagi chaqqon savdo va qiziqishga keyinroq e`tibor berdi.
1981yildan boshlab, IBM firmasi ham personal komp`yuter ishlab chiqarishni yo`lga qo`ydi. IBM firmasi Intel-8088 nomli 16razryadli mikroprotsessor bazasida IBM PC (Ay-BI-EM Pi-Si deb o`qiladi) personal komp`yuter yaratdi. Bu komp`yuterning programma ta`minotini yaratish u vaqtda katta bo`lmagan Microsoft firmasiga topshirilgan edi. Natijada bir-ikki yilda IBM PC boshqa firmalar personal komp`yuterlarini siqib chiqardi (3-rasm).