کامپیوتر

 کامپیوتر

کامپیوتر نخستین ماشین محاسبه ماشین مکانیکی ساده ای بود که بلز پاسکال آن را ساخته بود و به وسیله چند اهرم و چرخ دنده، می توانست عملیات جمع و تفریق

را انجام بدهد.

پس از آن لایب نیتز با افزودن چند چرخ دنده به ماشین پاسکال ماشینی ساخت که میتوانست ضرب و تقسیم را هم انجام بدهد و آن را (ماشین حساب) نامید.

بعدها چارلز بابیج ماشینی برای محاسبه چند جمله ای ها ابداع کرد که آن را ماشین تفاضلی نامیدند و سپس به فکر ساخت وسیله ی محاسباتی کاملتری افتاد که

می شد به آن (برنامه) داد این ماشین شباهت فراوانی به کامپیوترهای امروزی داشت و به همین دلیل نام بابیج به عنوان پدر کامپیوتر در تاریخ باقی مانده است.

در گذشته دستگاه‌های مختلف مکانیکی ساده‌ای مثل خط‌کش محاسبه و چرتکه، نیز کامپیوتر خوانده می‌شدند. در برخی موارد از آن‌ها به‌عنوان کامپیوتر آنالوگ نام برده

می‌شود. چراکه برخلاف کامپیوتر رقمی، اعداد را نه به‌صورت اعداد در پایه دو بلکه به‌صورت کمیت‌های فیزیکی متناظر با آن اعداد نمایش می‌دهند. چیزی که امروزه از آن

به‌عنوان «کامپیوتر» یاد می‌شود در گذشته به عنوان «کامپیوتر رقمی (دیجیتال)» یاد می‌شد تا آن‌ها را از انواع «کامپیوتر آنالوگ» جدا سازند.

کامپیوتر یکی از دو چیز برجسته‌ای است که بشر در سدهٔ بیستم اختراع کرد. دستگاهی که بلز پاسکال در سال ۱۶۴۲ ساخت اولین تلاش در راه ساخت دستگاه‌های

محاسب خودکار بود. پاسکال آن دستگاه را که پس از چرتکه دومین ابزار ساخت بشر بود، برای یاری رساندن به پدرش ساخت. پدر وی حسابدار دولتی بود و با کمک این

دستگاه می‌توانست همه اعداد شش رقمی را با هم جمع و تفریق کند.

لایبنیتز ریاضی‌دان آلمانی نیز از نخستین کسانی بود که در راه ساختن یک دستگاه خودکار محاسبه کوشش کرد. او در سال ۱۶۷۱ دستگاهی برای محاسبه ساخت که

کامل شدن آن تا ۱۹۶۴ به درازا کشید. همزمان در انگلستان ساموئل مورلند در سال ۱۶۷۳ دستگاهی ساخت که جمع و تفریق و ضرب می‌کرد.

در سده هیجدهم میلادی هم تلاش‌های فراوانی برای ساخت دستگاه‌های محاسب خودکار انجام شد که بیشترشان نافرجام بود. سرانجام در سال ۱۸۷۵ میلادی

استیفن بالدوین نخستین دستگاه محاسب را که هر چهار عمل اصلی را انجام می‌داد، به نام خود ثبت کرد.

از جمله تلاش‌های نافرجامی که در این سده صورت گرفت، مربوط به چارلز بابیچ ریاضی‌دان انگلیسی است. وی در آغاز این سده در سال ۱۸۱۰ در اندیشهٔ ساخت

دستگاهی بود که بتواند بر روی اعداد بیست و شش رقمی محاسبه انجام دهد. او بیست سال از عمرش را در راه ساخت آن صرف کرد اما در پایان آن را نیمه‌کاره رها

کرد تا ساخت دستگاهی دیگر که خود آن را دستگاه تحلیلی می‌نامید آغاز کند.

او می‌خواست دستگاهی برنامه‌پذیر بسازد که همه عملیاتی را که می‌خواستند دستگاه بر روی عددها انجام دهد، قبلا برنامه‌شان به دستگاه داده شده باشد. قرار بود

عددها و درخواست عملیات بر روی آن‌ها به یاری کارت‌های سوراخ‌دار وارد شوند. بابیچ در سال ۱۸۷۱ مرد و ساخت این دستگاه هم به پایان نرسید.

کارهای بابیچ به فراموشی سپرده شد تا این که در سال ۱۹۴۳ و در بحبوحه جنگ جهانی دوم دولت آمریکا طرحی سری برای ساخت دستگاهی را آغاز کرد که بتواند

مکالمات رمزنگاری‌شدهٔ آلمانی‌ها را رمزبرداری کند. این مسئولیت را شرکت IBM و دانشگاه هاروارد به عهده گرفتند که سرانجام به ساخت دستگاهی به نام ASCC در

سال ۱۹۴۴ انجامید.

این دستگاه پنج تنی که ۱۵ متر درازا و ۲٫۵ متر بلندی داشت، می‌توانست تا ۷۲ عدد ۲۴ رقمی را در خود نگاه دارد و با آن‌ها کار کند. دستگاه با نوارهای سوراخدار

برنامه‌ریزی می‌شد و همهٔ بخش‌های آن مکانیکی یا الکترومکانیکی بود از زمان کامپیوتر های اولیه که در سال ۱۹۴۱ ساخته شده بودند تا کنون فناوری‌های دیجیتالی

رشد زیادی نموده‌است.

انواع کامپیوتر (رایانه)

کامپیوتر ها به چهار دسته ابر کامپیوتر ها، کامپیوترهای بزرگ، کامپیوتر های کوچک، ریز کامپیوتر ها تقسیم می شوند. کامپیوتر ها از نظر نوع پردازش داه ها به سه نوع /

کامپیوتر های آنالوگ، کامپیوتر های دیجیتال و کامپیوتر های ترکیبی تقسیم می شوند.

– ابر کامپیوترها

ابرکامپیوتر (در زبان انگلیسی: Supercomputer) به کامپیوتری اطلاق می‌گردد که در زمان معرفی آن در زمینه میزان ظرفیت محاسبه در واحد زمان در دنیا پیشرو باشد.

این عبارت برای اولین بار توسط مجله «نیویورک ورلد» برای اشاره به جدول‌سازهای آی‌بی‌ام در دانشگاه کلمبیا به کار رفت.

تاریخچه صنعتی ابرکامپیوتر

واژه ابر کامپیوتر برای اولین بار توسط مجله «نیویورک ورلد»به کار رفت

سوپرکامپیوترهایی را که در دههٔ ۱۹۶۰ ساخته و ارائه شدند سیمور کری از بنگاه کنترل اطلاعات (CDC) طراحی کرده بود و تا دههٔ ۱۹۹۰ هم بازار در دست این

سوپرکامپیوترها بود. زمانی که سیمورکری جدا شد و رفت تا شرکت خودش به نام تحقیقات سیمور را راه اندازی و اداره کند با طرح های جدیدش بازار سوپرکامپیوترها را

در دست گرفت و تا پنج سال (۱۹۸۵-۱۹۹۰) یکه تاز بازار ابرمحاسبه بود. خود کری هرگز واژهٔ سوپرکامپیوتر را استفاده نکرد و کمتر کسی به خاطر دارد، او تنها کلمهٔ

کامپیوتر را استفاده می‌کرد.

در سال ۱۹۸۰ هم زمان با ظهور بازار مینی کامپیوترها که یک دهه قبل به وجود آمده بودند تعداد زیادی رقبای کوچک وارد بازار شدند. اما بسیاری از این ها در دههٔ ۱۹۹۰

با بروز مبارزات بازار سوپرکامپیوتر حذف شدند. امروزه سوپرکامپیوترها طراحی های سفارشی کم نظیری هستند که شرکت های صنعتی مثل IBM و hp تولید می‌کنند.

همان شرکت هایی که بسیاری کمپانی های دههٔ ۹۰ را خریدند تا از تجربه شان استفاده کنند. البته بنگاه کری هنوز به صورت حرفه‌ای به ساخت سوپرکامپیوتر ادامه

می‌دهد. اصطلاح سوپرکامپیوتر چندان پایدار و ثابت نیست. ممکن است سوپرکامپیوتر امروز فردا تبدیل به یک کامپیوتر معمولی شود.

اولین دستگاه‌های CDC پردازنده‌های نرده‌ای (اسکالر) خیلی سریع بودند؛ ده برابر سریع تر از سریع ترین ماشین های سیر شرکت ها. در دههٔ ۱۹۷۰ اکثر سوپرکامپیوترها

به انجام محاسبات برداری پرداختند و بسیاری رقبا و تولید کنندگان جدید پردازنده‌های خودشان را با قیمت پایین با همان روش کار به بازار ارائه کردند تا در بازار حاضر

شوند. در ابتدا و میانهٔ دههٔ ۱۹۸۰ کامپیوترهایی با پردازنده‌های اندک برداری که به صورت موازی کار می‌کردند تبدیل به استاندارد شدند.

هر ماشینی معمولا چهارده تا شانزده پردازندهٔ برداری داشت. در اواخر دهٔ ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ مجددا توجه‌ها از پردازنده‌های برداری به سیستم های پردازندهٔ موازی معمول

معطوف شد که هزاران ریزپردازنده معمولی داشتند و برخی از آن ها نمونه‌های آماده و برخی هم سفارش های مشتریان بودند (در اصطلاح کاری این را حملهٔ میکروهای

کشنده می نامند).

امروزه طرح های موازی بر اساس میکروپروسسورهای آمادهٔ نوع سرور ساخته می‌شوند از جمله power pc, Itanium, x86-64 و مدرن ترین سوپرکامپیوترها بسته

(کلاستر) های کامپیوتری با تنظیمات دقیق هستند که پردازنده‌های کم حجم و رابط های داخلی سفارشی و بسته به مورد دارند.

– کامپیوتر های بزرگ و کوچک (چند کاربر و تک کاربر)

مینی کامپیوتر یا کامپیوتر کوچک واژه ای منسوخ برای گونه ای از رایانه است که محدوده ی میانی طیف ماشین های محاسبه، میان بزرگترین سیستم های چند کاربره

کامپیوتر های بزرگ و کوچکترین سیستم های تک کاربره ( ریز کامپیوتر ها یا کامپیوتر های شخصی)، را تشکیل می دهد. کلمه های جدید تر برای این ماشین ها شامل

سیستم های میانی (در IBM)، ایستگاه کاری (در Sun Microsystems و LINUX/Linux عمومی) و خدمتگذار می شود.

تاریخچه مینی کامپیوترها

واژه ی مینی کامپیوتر در دهه ۱۹۶۰ برای توصیف رایانه های کوچک نسل سوم که بر فن آوری ترانزیستور و حافظه ی هسته ای بنا شده بود گسترش یافت. در مقایسه

با کامپیوتر های بزرگ که معمولاً تمام اتاق را پر می کنند آنها معمولاً چند قفسه بیشتر جا ی نمی گرفتند. اولین مینی کامپیوتر موفق PDP-8 دوازده بیتی شرکت

Digital Equipment Coporation بود که هنگام شروع به کار در سال ۱۹۶۴م از ۱۶۰۰۰ دلار امریکا به بالا قیمت داشت.

واژه ی مینی کامپیوتر در دهه ۱۹۶۰ برای توصیف رایانه های کوچک نسل سوم به کار رفت

با ظهور ریز کامپیوتر ها در دهه ۱۹۷۰، مینی کامپیوترها فضای میان ریز کامپیوتر های کم توان و کامپیوتر های بزرگ پر ظرفیت را پر کرد. در آن زمان ریز کامپیوتر ها ماشین

های تک کاربره ی نسبتاً ساده ای بودند که از سیستم عامل های ساده ی program launcher مانند CP/M یا DOS استفاده می کردند، در حالی که مینی کامپیوترها

سیستم های قوی تری بودند که از سیستم عامل های چند وظیفه ای و چند کاربره مانند VMS و یونیکس استفاده می کردند. مینی کامپیوترهای کلاسیک رایانه هایی

۱۶ بیتی بوند، در حالی که به مینی های ۳۲بیتی با کاربری بالا تر اغلب ابر مینی می گفتند.

عرضه نخستین کامپیوتر شخصی

واژه “کامپیوتر شخصی” نخستین بار توسط شرکت هولت پکارد به کار رفت

شرکت هولت پکارد، برای نخستین بار، واژه “کامپیوتر شخصی” را در تبلیغی برای ماشین حساب ۹۱۱A در مجله ساینس معرفی کرد.

عرضه نخستین ریزپردازنده برای فروش

اینتل، نخستین ریزپردازنده تجاری را با نام ۴۰۰۴ عرضه می‌کند. این ریزپردازنده شامل ۲۳۰۰ ترانزیستور و تقریباً با قدرت رایانه ENIAC است. این ماشین سرعتی معادل

۱۰۸ کیلوهرتز یعنی ۲۰۰۰ بار آهسته‌تر از تراشه‌های امروزی داشت و برای ماشین حساب Busicom طراحی شد.

کامپیوتر شخصی Altair 8800

اگرچه Altair 8800 نخستین کامپیوتر شخصی محسوب نمی‌‌شود، ولی فروش چندهزاری آن در نخستین سال فروش، موفقیتی دور از انتظار بود. این کامپیوتر شخصی

نخستین ماشینی بود که نرم‌افزار مایکروسافت Altair BASIC را فعال کرد. این ماشین مانند یک گیت از طریق نشریه Popular Electronics فروخته شد.