ҮШІНШІ БУЫН ЭЛЕКТРОНДЫ ЕСЕПТЕУІШ МАШИНАЛАРЫНЫҢ ДАМУ КЕЗЕҢІ

Үшінші буындағы электронды-есептеу машиналары

Үшінші буындағы машиналар жұқа магниттік пластинкалар, туннельдік диодтар, микромодульдік немесе интегралдық схемалардан жасалды. Бұл интегралдық микросхемалар 1958 жылы ойлап табылды. Осылайша микроэлектроника дәуірі басталды. Интегралдық схемаларды қолдану компьютерлердің үшінші буынының негізгі ерекшелігі болып табылады.

Сонымен үшінші буындағы машиналарды қысқаша интегралдық схемалар арқылы жасалған машиналар деп атауға болады. Мұндағы интеграл сөзінің мағынасы - бүтін, біртұтас деген ұғымды береді. Интегралдық схеманы жасағанда барлық электрондық элементтер: диодтар, транзисторлар, конденсаторлар, резистерлер бір ғана материалдан (жартылай өткізгішті кристалдан, металдан, диэлектриктен) жасалады. Бұрынғы жеке-жеке бөлшектерге қарағанда бүтін бір схеманы жасау жеңілдеу, өйткені бұрын әрбір бөлшектердің схемасы қолдан жасалса, интегралдық схеманы автоматты түрде монтаждауға болатын болды.

Дегенмен интегралдық схемалар жасау да оңай іс емес. Оның қиындығы жасалатын пластинканың өте кішілігінде. Конденсаторлар, резисторлар және де басқа элементтерден тұратын пластинкалардың мөлшері миллиметр өлшемімен ғана есептеледі. Сондықтан да бұл істі жеңілдету үшін монтаждау жұмысы автоматтандырылды. Сөйтіп, барлық элементтер, оның қосылу, ажыратылу жүйелері бір ғана жартылай өткізгішті кристалл пластинкаға орналастырылды. Бүл жинақталған пластинкаларды интегралдық схемадағы пластинкалар деп атайды. Мұндай схемалардың жұмыс атқару қабілеті күшті болғанымен, бір кемшілігі бұзылса жөндеуге келмейді, оны тек жаңа пластинкамен ғана ауыстыру қажет. Өйткені «істен шыққан» схеманы жөндеу жаңа элементпен ауыстырғаннан әлдеқайда қымбатқа түседі.

Интегралдық схема негізінде жасалған электронды-есептеу машиналарының басқа машиналардан артықшылығы, олардың көлемі бір жазу столындай ғана, ал қосымша құрылғыларын қосқанда бар жоғы 15-20 шаршы метрдей жерді алады. Әрі оларға жұмсалатын электр қуаты да аз - бірнеше киловаттан артпайды. Сондай-ақ мұндай машиналардың есіне кез келген шамадағы информацияларды сыйдыруға болады. Олардың электрондық «миы» тек сандармен ғана жұмыс істеп қоймай, сөздермен, үлкенді-кішілі текстермен де жұмыс атқара алады. Оның амал орындау жылдамдығы мен жұмыс атқару қабілеті жоғары. Егер есептеу машиналарының бірінші және екінші буындарының құрылғылары бірінен соң бірі сатылап жұмыс істейтін болса, үшінші буын машиналары құрылғыларының бәрі бір мезгілде жұмыс атқара алады. Сонымен бірге бұларға жаңа құрылғылар жасалып қосылған. Мысалы, информацияларды оқитын автомат және экрандық пульт. Электрондық пульт құрылғысының сырт пішіні телевизор экраны бар жазу машинасына ұқсас. Экранная машинаға ендірілетін немесе одан шығатын информация көрініп тұрады. Жазу машинасымен берілген информация әуелі экранда көрініп, одан соң машина есіне енеді. Экрандағы информациялардың қателерін түзеп, өзгертіп қайта жазуға болады.

Үшінші буындағы машиналардың үлкен бір тобы ЕС (единая серия) бірыңғай сериялы электронды-есептеу машиналары болып табылады.

ЕС машиналары бір-бірімен программалық және техникалық жағынан да ұқсас. Олардың біріне жасалған программа басқаларына да жарайды, тетіктері де бірдей, сондықтан сынса ауыстырып салуға болады.

ЕС машиналарының ішіндегі көлемі жағынан кішілері ЕС-1010, ЕС-1021, бұлардың амал орындау жылдамдығы секундына 20 мың амалдан артады, негізінен инженерлік, экономикалық есептерді шешуге арналған. ЕС-1020 машинасының амал орындау жылдамдығы 20 мың амал/сек, ал есте сақтау құрылғысының сыйымдылығы 64 мың байт, немесе 32 разрядты 16 мың «машина сөзі». Бұл машинада 112 байланыс каналы бар, өндірісті басқару жүйелерін автоматтандыру (АСУ) және де басқа жоғарылау, инженер-техникалық үлкен есептерді шешуге арналған.

EC-1020 машинасы орта кластағы машина қатарына жатады. Амал орындау жылдамдығы 100 мың амал/сек. Ішкі ecтe сақтау құрылғысының сыйымдылығы 512 мың байт. Ал ЕС-1040 машинасы секундына 300 мың амал орындайды. Ішкі естің сыйымдылығы 256 мыңнан бір миллион 24 мың байт. ЕС-1030, ЕС-1040 машиналары өндірісті автоматты түрде басқару, экономикалық информацияларды өңдеу, т. б. есептерді шешуге кеңінен пайдаланылуда.

ЕС-1060 машинасы жоғары кластағы машина болып табылады. Амал орындау жылдамдығы 1,5 миллион амал/сек. Ішкі есте сақтау құрылғысының сыйымдылығы бір миллион 24 мыңнан 8 миллион 192 мың байтқа дейін жетеді.

Ең тиімдісі бұл машиналарды бір-бірімен жалғастырып қоса отырып көп машиналы тұтас бір жүйе жасауға болады.

ЕС-1060 машинасының 400-ден астам байланыс каналы болғандықтан оған әр түрлі құрылғыларды (сыртқы ес, магниттік ленталар, дискалар, қорытынды шығару, информация енгізу, т. б.) қосуға болады. Демек, информацияларды телефон, телетайп, телеграф, тіпті радио байланыстары арқылы машина есіне жазуға болады.

Үшінші «буындағы» электронды-есептеу машиналарына информация енгізуде тек телетайп, телефон ғана емес, қарындаш та қолданылады. Егер біз қарындашпен қағазға жазатын, сызатын, т. б. болсақ ол электронды-оптикалық сәуле түтігі арқылы экраннан көрінеді. Электрондық қарындаш арқылы информацияларды өшіруге, қайта жазуға, өзгертуге, үлкейтуге, кішірейтіп көрсетуге болады. Ең қызығы электрондық қарындаш кейбір дұрыс жазылмаған информацияларды өзі түзей алады. Телетайп, түсті қарындаш және экранды тұтас алғанда машина тілінде дисплей (ағылшын тілінде display - көрсету) деп атайды.

Үшінші буындағы есептеу машиналарының негізгі құрылғыларының бірі - автоматты түрде оқу құрылғысы (читающие автоматы). Бұл құрылғының көмегімен текстерді бірден оқып қабылдауға болады. Оку автоматы заттың (әріптер, символдар, т. б.) түсін тану (распознавания образов) негізінде жасалған. Берілген информацияларды текстің өзінен бірден қабылдаудың қаншалықты тиімді екендігі айтпаса да түсінікті.

Кейінгі кездерде машиналарға информация адамның дауысы арқылы да қабылданып жүр.

Негізгі компоненттеріне бар болғаны екі түрлі электрондық элементтер қолданылады - логикалық вентильдер (gate) және екілік есте сақтау ұяшықтары (memory cell).

Осы электронды схемалар компьютердің мынадай негізгі функцияларымен байланысады.

Деректерді сақтау. Бұл функция екілік есте сақтау ұяшықтарының көмегімен жүзеге асырылады.

Деректерді өңдеу. Бұл функция өзара ерекше байланысып жатқан вентиьдер көмегімен орындалады.

Деректерді жылжыту. Вентильдердің арқылы жадтан/жадқа деректерді жылжыту іске асады.

Басқару. Компоненттер арасындағы байланыстар басқарушы сигналдарды тасымалдауға пайдаланылады.

Логикалық функция

Шығу

Енгізу

Синхронизациялау сигнал

а) Вентиль

Шығуекі тұрақты жағдайдағы схема

Енгізу

оқу

оқу

ЖАЗУ

б) Есте сақтау ұяшығы (жады)

Компьютердің негізгі электрондық элементтері

1965 жылы Гордон Мур (Интел корпорациясының негізін салушы үшеудің бірі) 1 чиптегі транзисторлар саны әр жыл сайын екі есеге өсіп отырады деп тұжырымдаған болатын. Шындығында бұл осындай заңдылыққа айналып та кетті.