История развития ЭВМ

Критерии оценивания работы (шкала 4 балла)

Открытые показатели оценки:

Корректность (до 2 баллов): точное выделение 5 этапов (доэлектронный, 4 поколения ЭВМ), верное соотнесение элементной базы, типов оперативной памяти, быстродействия и исторических образцов.
Объяснение (1 балл): детальное раскрытие физико-аппаратных причин каждого перехода (инерция деталей, перегорание ламп, «тирания соединений», «тепловая стена» тактовой частоты).
Проверка и контрпример (1 балл): аргументированный разбор историко-архитектурного заблуждения и доказательство принципиального отличия технологий.

Раздел 1. Индивидуальная хронологическая схема

Этап 1. Доэлектронный период (механика и реле)

Укажите ключевые устройства (Паскаль, Лейбниц, Холлерит, Z3), конструктивные элементы, порядок быстродействия и главный физический ограничитель скорости.

Этап 2. Первое поколение ЭВМ (электронные лампы)

Охарактеризуйте элементную базу, типы оперативной памяти, машины (ENIAC, EDVAC, МЭСМ, БЭСМ-1) и основные эксплутационные ограничения (тепло, наработка на отказ).

Этап 3. Второе поколение ЭВМ (транзисторы и ферриты)

Опишите полупроводниковую базу, ферритовую память, отечественную машину БЭСМ-6 (конвейер, кэш) и технологический тупик дискретного монтажа («тирания соединений»).

Этап 4. Третье поколение ЭВМ (интегральные микросхемы)

Укажите степень интеграции (SSI/MSI), архитектурную революцию семейства IBM System/360 (стандарт 8-битного байта, совместимость) и концепцию шины (PDP-11).

Этап 5. Четвертое поколение (микропроцессоры и СБИС)

Охарактеризуйте появление однокристальных микропроцессоров (Intel 4004), массовых ПК (IBM PC), остановку роста тактовой частоты («тепловая стена») и переход к многоядерности.

Раздел 2. Архитектурный и причинно-следственный анализ

Задание 2.1. Принципы фон Неймана и универсальность вычислений

Сформулируйте суть принципа хранимой программы. Почему именно он позволил одной машине решать совершенно разные задачи без физической перепайки проводников?

Задание 2.2. Физика «тирании соединений» и интеграция

Объясните, почему инженеры не могли бесконечно наращивать производительность ЭВМ, просто добавляя миллионы дискретных транзисторов. Как интегральная микросхема преодолела этот барьер?

Раздел 3. Проверка и разбор контрпримера

Задание 3.1. Анализ историко-архитектурного утверждения

Тезис: «Компьютер ENIAC (1945 г.) был первой классической машиной фон-неймановской архитектуры, а проект Аналитической машины Чарльза Бэббиджа (1830-е гг.) ничем принципиально не отличался от современных ЭВМ, кроме того, что был механическим».
Найдите в данном тезисе исторические и архитектурные ошибки и дайте их развернутое опровержение.