Niečo z histórie

Ľudia si odjakživa uľahčujú prácu technickými pomôckami. Pri počítaní si okrem prstov pomáhali abakusom - predchodcom počítadla, ktorý vznikol asi pred 5000 rokmi. Bola to drevená alebo hlinená doštička, v ktorej boli vyryté jarčeky a v nich sa posúvali kamienky. Tie sa po latinsky volajú calculus (kalkulus) - odtiaľ meno pre kalkulačku. Abakus sa dodnes používa v Japonsku a v Číne.
Začiatkom 17. storočia boli v Anglicku zostavené prvé logaritmické tabuľky a krátko potom vzniklo i logaritmické pravítko. Dnes je už skoro zabudnuté, ale pred nástupom elektronických kalkulačiek bolo obľúbeným pomocníkom.
Prvý počítací stroj vytvoril v roku 1642 francúzsky matematik a filozof Blaise PASCAL (1623-1662). Bol to mechanický počítací stroj, ktorý vedel sčítať a odčítať šesťciferné čísla. Pascalove zásluhy o rozvoj výpočtovej techniky boli ocenené pomenovaním jedného programovacieho jazyka jeho menom.
V roku 1833 vytvoril anglický matematik Charles BABBAGE (1792-1871) ako prvý stroj, v ktorom mali byť výpočtové operácie vykonávané podľa vopred vytvoreného programu. Tento stroj mal už pamäť a data a program sa zavádzali pomocou papierových kariet (podobné karty sa používali ako pamäťový prostriedok na riadenie tkáčskych strojov). Tento počítací stroj je známy pod názvom analytický stroj (Analytical Engine). Nepodarilo sa ho však dokončiť, pretože stav jemnej mechaniky nebol v tej dobe na dostatočnej úrovni. Preto Babbageho stroj predbehol svoju dobu a upadol do zabudnutia.
V rokoch 1937-1943 sa v USA v laboratóriách firmy IBM (International Business Machines Corporation) pod vedením američana Howarda AIKENA konštruoval elektromechanický počítač Mark I. Základným stavebným prvkom počítača boli reléové obvody. Princíp tohto počítača bol zhodný s Analytical Engine. Bol to prvý fungujúci počítač.
V roku 1946 bol skonštruovaný a uvedený do činnosti prvý samočinný počítač ENIAC (Elektronic Numeral Integrator And Computer), ktorý bol vyvinutý na pensylvánskej univerzite v USA. Bolo to mamutie zariadenie, ktoré potrebovalo priestranné haly s účinným chladením. Medzi jeho charakteristiky patria:
· vážil viac ako 30 ton
· obsahoval 18 000 elektróniek
· bol 30 m dlhý a 3 m vysoký
· zaberal 150 m2 zastavanej plochy
· umiestnený v leteckom hangáre
· chladený vzduchom z dvoch vyradených leteckých motorov
Medzi výrazné postavy histórie výpočtovej techniky patrí Američan maďarského pôvodu John von NEUMANN.

Vypracoval novú koncepciu, podľa ktorej sa počítač skladá z niekoľkých základných funkčných častí. Podľa tejto koncepcie sa program ukladá spolu s datami do pamäte a vykonáva sa postupne tak, ako je v pamäti uložený. Neumann presadil v počítačoch používanie dvojkovej číselnej sústavy. Podľa neho sa dnes konštruuje väčšina počítačov, o čom budeme hovoriť neskôr.

Počítače MARK I. a ENIAC vytvorené počas 2. svetovej vojny boli vytvorené na báze elektróniek. Tieto počítače tvorili prvú generáciu počítačov. Programy pre tieto počítače boli napísané v strojovom jazyku.
Objavením tranzistora v roku 1948 boli postupne elektrónkové počítače nahradené novou generáciou počítačov. Tranzistory sa stali základným konštrukčným prvkom počítačov druhej generácie počítačov (1959). Programy boli písané v rôznych symbolických jazykoch. Tieto počítače sa využívali hlavne na spracovananie úloh v dávkach a to najmä pri spracovaní vedecko-technických výpočtov a hromadných údajov.
Ďalším vývojom techniky boli postupne počítače predchádzajúcich generácií nahradené výkonnejšími počítačmi tretej generácie, ktoré ako základný stavebný prvok používali integrované obvody - čipy (1965). Jeden integrovaný obvod nahradil viac ako 10 000 tranzistorov, a preto sa výrazne zmenšili rozmery počítačov. Tento proces označujeme ako miniaturizácia počítačov. Počítač obsahujúci integrované obvody bol napríklad v americkom module, ktorý prvýkrát v roku l962 pristál s ľudmi na Mesiaci.
Dosiaľ posledným významným prvkom, ktorý určuje kvalitu počítača, je mikroprocesor. Je to typ integrovaného obvodu, ktorý je naviac programovateľný. Firma INTEL položila v roku 1979 základy počítačov štvrtej generácie. Mikroprocesor tejto firmy označený ako INTEL 8088 obsahoval 29 000 tranzistorov. Najčerstvejšou novinkou je mikroprocesor PENTIUM, ktorý obsahuje viac ako 3,1 milióna tranzistorov.
Obdobie od začiatku 90. rokov využíva u počítačov obvody s vysokým stupňom integrácie a viac procesorov na l čipe. Klasická von Neumannova štruktúra počítača sa priblížila hraniciam svojich možností a dnes nastupuje jej protiklad - paralelný počítač. Paralelný počítač je ešte stále veľmi drahá záležitosť. Je vhodný najmä vtedy, keď je rozhodujúcim faktorom rýchlosť (napr. v kozmonautike, vojenstve a v riadicich aplikáciách). Paralelné počítače majú rôzne koncepcie. Takto pracuje napríklad superpočítač CRAY-1.
So zmenou technológie výroby procesorov sa zmenšovali rozmery počítačov a rástla ich operačná rýchlosť.

Čiastočnú predstavu o zmenšovaní rozmerov počítačov poskytne nasledujúci obrázok.

Postup miniaturizácie (elektrónka, tranzistor, integrovaný obvod – čip).