Как мы построили корпоративную шину данных на kafka, которая обрабатывает до 3 млн сообщений в секунду

Двое взволнованных мужчин

Статья об Altair чрезвычайно заинтересовала студента Гарвардского университета по имени Билл Гейтс и его хорошего друга Пола Аллена. Они связались с Робертсом и предложили ему купить их собственный интерпретатор языка BASIC. Робертса предложение заинтересовало, однако… никакого интерпретатора на тот момент не было и в помине. Только после общения с Робертсом Гейтс и Аллен приступили к его написанию. В качестве тестовой платформы они использовали самодельный симулятор 8080 на миникомпьютере PDP-10. Подобная спешка была обоснована резонным предположением программистов, что пройдет еще неделя-другая, и их опередит кто-то другой. Как только интерпретатор для PDP-10 был готов, Аллен полетел в Альбукерке на презентацию. Программа летела с ним, записанная на перфоленту.

Перфолента с Altair BASIC

Первый запуск программы оказался неудачным: интерпретатор выводил сообщение Altair Basic на экран и неминуемо вылетал. Что-то было не так с бумажным носителем. Тем не менее, Робертс согласился немного подождать и дать BASIC’у шанс. Уже на следующий день Аллену доставили новую, протестированную ленту, и она, слава богу, запустилась без проблем.

Первая когда-либо введенная программа на BASIC выглядела так:

10 print 2 + 2

После ввода команды «run» она вернула правильный ответ. Робертс сразу же предложил Аллену должность директора отдела по разработке программного обеспечения (который состоял из единственного сотрудника, других разработчиков ПО у MITS еще не было). Гейтс, тогда еще не ушедший в академический отпуск ради создания собственной компании, также устроился в MITS на полставки. Лишь спустя некоторое время Гейтс и Аллен покинули MITS и основали Micro-Soft.

Теперь скажем пару слов о важности Altair для всей компьютерной промышленности. Altair 8800 вдохновил энтузиастов по всем США на создание Клуба любителей домашних компьютеров

Позднее из этой «организации» появилось более двух десятков компьютерных компаний, включая Apple Computer.

В 1977 году MITS была куплена Pertec Computer Corp. за $6 млн, а Робертс поступил в медицинский институт Университета Мерсера. Неизвестно, по какой причине он решил сменить сферу деятельности, но, так или иначе, компьютеры для него остались в прошлом. Надо сказать, Робертс — не единственный человек, ушедший из технологического бизнеса после реализации единственного успешного проекта. Что-то подобное произошло и с небезызвестным Клайвом Синклером, этой темы мы уже касались в одной из прошлых статей.

Всю оставшуюся жизнь Робертс проработал сельским врачом в Кокране, штат Джорджия, и скончался 1 апреля 2010 года.

Видео с демонстрацией работы Altair 8800:

Основной источник

Появление MITS

В 1969 году молодой и амбициозный инженер Генри Эдвард Робертс (он родился в 1942 году) работал в специализированной лаборатории ВВС в Нью-Мексико. Вместе с тремя своими коллегами он решил применить знания в области электроники для организации производства небольших наборов для любителей моделей ракет. 

Эд Робертс в 80-е

Друзья организовали компанию Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS) — по тогдашней традиции, прямо в гараже Робертса в Альбукерке. Вскоре они выпустили первую партию радиопередатчиков и наборов для сборки ракет. Продукт не снискал особого успеха на рынке, и вскоре MITS перешла на выпуск DIY-наборов для сборки калькуляторов. Этот проект оказался чуть более удачным и позволил компании перейти на более серьезные товары.

Первый продукт компании — мигалка для ракетКалькуляторы MITS

С выходом процессора Intel 8080 в апреле 1974 года рынок микропроцессоров по-настоящему взлетел. Новый CPU мог адресовать до 64 КБ ОЗУ, и его мощностей хватало на построение полноценного компьютера. Поэтому вслед за комплектами для сборки калькуляторов Робертс принялся разрабатывать нечто более интересное. Первый компьютер на базе Intel 8080 в качестве прототипа появился на свет поздней осенью 1974 года. Робертсу удалось добиться интервью с журналом Popular Electronics (там уже знали, что MITS работает над созданием компьютера на базе Intel 8080) и таким образом прорекламировать свою разработку. Предполагалось, что интервью и обзор компьютера будут опубликованы в «горячем» январском номере журнала. Что касается названия, слово «Altair» было предложено Робертсу издательством.

Обложка журнала Popular Electronics, январь 1975 г., с изображением Altair 8800

Altair 8800 появился на рынке в самый подходящий момент. MITS успела обзавестись достаточной клиентской базой — школы, колледжи, «домашние» любители электроники. И все они хотели заполучить собственный компьютер. Киллер-фичей Altair’ов по сравнению с прочими компьютерами на базе Intel 8080 стал высокоуровневый язык BASIC: в отличие от традиционного в то время языка ассемблера, он был гораздо проще в освоении и понижал порог входа для новичков. К тому же Altair был достаточно мощным, чтобы оказаться действительно полезным. Предполагалось, что машину можно будет расширять и, соответственно, приспосабливать под решение самых разных задач.
Реклама Altair 8800

История

Первое поколение

Такие простые шины имели серьёзный недостаток для универсальных компьютеров. Всё оборудование на шине должно было передавать информацию на одной скорости и использовать один источник синхросигнала. Увеличение скорости процессора было не простым, так как требовало такого же ускорения всех устройств. Это часто приводило к ситуации, когда очень быстрым процессорам приходилось замедляться для возможности передачи информации некоторым устройствам. Хотя это допустимо для встраиваемых систем, данная проблема непозволительна для коммерческих компьютеров. Другая проблема состоит в том, что процессор требуется для любых операций, и когда он занят другими операциями, реальная пропускная способность шины может значительно страдать.

Такие компьютерные шины были сложны в настройке, при наличии широкого спектра оборудования. Например, каждая добавляемая карта расширения могла требовать установки множества переключателей для задания адреса памяти, адреса ввода-вывода, приоритетов и номеров прерываний.

Второе поколение

Компьютерные шины «второго поколения», например NuBus
решали некоторые из вышеперечисленных проблем. Они обычно разделяли компьютер на две «части», процессор и память в одной и различные устройства в другой. Между частями устанавливался специальный контроллер шин (bus controller
). Такая архитектура позволила ускорять скорость процессора без влияния на шину, разгрузить процессор от задач управления шиной. При помощи контроллера устройства на шине могли взаимодействовать друг с другом без вмешательства центрального процессора. Новые шины имели лучшую производительность, но также требовали более сложных карт расширения. Проблемы скорости часто решались увеличением разрядности шины данных , с 8-ми битных шин первого поколения до 16 или 32-х битных шин во втором поколении. Также появилась программная настройка устройств для упрощения подключения новых устройств, ныне стандартизованная как Plug-n-play .

Однако новые шины, так же как и предыдущее поколение, требовали одинаковых скоростей от устройств на одной шине. Процессор и память теперь были изолированы на собственной шине и их скорость росла быстрее, чем скорость переферийной шины. В результате, шины были слишком медленны для новых систем и машины страдали от нехватки данных. Один из примеров данной проблемы: видеокарты быстро совершенствовались, и им не хватало пропускной способности даже новых шин (PCI). Компьютеры стали включать в себя (AGP) только для работы с видеоадаптерами. В году AGP снова стало недостаточно быстрым для мощных видеокарт и AGP стал замещаться новой шиной PCI Express

Увеличивающееся число внешних устройств стало применять собственные шины. Когда были изобретены приводы дисков, они присоединялись к машине при помощи карты, подключаемой к шине. Из-за этого компьютеры имели много слотов расширения. Но в 1980‑х и 1990‑х были изобретены новые шины IDE
решившие эту проблему и оставив большую часть разъёмов расширения в новых системах пустыми. В наше время типичная машина поддерживает около пяти различных шин.

Шины стали разделять на внутренние (local bus
) и внешние (external bus
). Первые разработаны для подключения внутренних устройств, таких как видеоадаптеры и звуковые платы, а вторые предназначались для подключения внешних устройств, например, сканеров . IDE является внешней шиной по своему предназначению, но почти всегда используется внутри компьютера.

Третье поколение

Шины «третьего поколения» в настоящее время [когда?
]
находятся в процессе выхода на рынок, включая

Современные интегральные схемы часто разрабатываются из заранее созданных частей, так называемых «intellectual property» или IP. Разработаны шины (например Wishbone) для более простой интеграции различных частей интегральных схем.

Адресное пространствомикропроцессорного устройства.

Адресное пространство микропроцессорного
устройства изображается графически
прямоугольником, одна из сторон которого
представляет разрядность адресуемой ячейки
этого микропроцессора, а другая сторона — весь
диапазон доступных адресов для этого же
микропроцессора. Обычно в качестве
минимально адресуемой ячейки памяти
выбирается восьмиразрядная ячейка памяти (байт).
Диапазон доступных адресов
микропроцессора определяется разрядностью шины
адреса системной шины. При этом минимальный
номер ячейки памяти (адрес) будет равен 0, а
максимальный определяется из формулы:

Для шестнадцатиразрядной шины это будет число
65535 (64K). Адресное пространство этой шины и
распределение памяти микропроцессорной
системы, изображЈнной на рисунке 1, приведено на рисунке
2, а
распределение памяти микропроцессорной
системы, изображЈнной на рисунке 1, приведено на рисунке
3.

Рисунок 2. Адресное пространство шестнадцатиразрядной
шины адреса.

Рисунок 3. Распределение памяти микропроцессора с
шестнадцатиразрядной шиной адреса.

Микропроцессоры после включения питания и
выполнения процедуры сброса всегда начинают
выполнение программы с определЈнного адреса,
чаще всего нулевого. Однако есть и
исключения. Например процессоры, на основе
которых строятся универсальные компьютеры
IBM PC или Macintosh стартуют не с нулевого адреса. Программа должна храниться
в памяти, которая не стирается при выключении
питания, то есть в ПЗУ.

Выберем для
построения микропроцессорной системы микросхему ПЗУ
объЈмом 2 килобайта, как это показано на
рисунке 1. При рассмотрении построения
блока обработки сигналов мы договорились, что
процессор после сброса начинает работу с
нулевого адреса, поэтому разместим ПЗУ в
адресном пространстве начиная с нулевого адреса. Для того, чтобы нулевая ячейка
ПЗУ оказались расположенной по нулевому адресу адресного
пространства микропроцессора, старшие
разряды шины адреса должны быть равны 0.

При построении схемы необходимо
декодировать старшие пять разрядов адреса (определить,
чтобы они были равны 0). Это выполняется при помощи дешифратора
адреса, который в данном случае вырождается в
пятивходовую схему «ИЛИ-НЕ» Это связано с
тем, что внутри ПЗУ уже есть одиннадцативходовый
дешифратор адреса. При использовании
дешифратора адреса, обращение к ячейкам
памяти выше двух килобайт не приведЈт к
чтению ячеек ПЗУ, так как на входе выбора
кристалла CS уровень напряжения останется
высоким.

Теперь подключим микросхему ОЗУ. Для
примера выберем микросхему объЈмом 8 Кбайт.
Для выбора любой из ячеек этой микросхемы
достаточно тринадцатибитового адреса,
поэтому необходимо дополнительно
декодировать три оставшихся разряда адреса.
Так как начальные ячейки памяти адресного
пространства уже заняты ПЗУ, то  использовать нельзя. Выберем
следующую комбинацию цифр 001 и используем
известные нам принципы .
Дешифратор адреса выродится в данном
случае в трЈхвходовую схему «И-НЕ» с
двумя инверторами на входе. Схема этого
дешифратора приведена на рисунке 1.
ПриведЈнный дешифратор адреса
обеспечивает нулевой уровень сигнала на
входе CS только при комбинации
старших бит 000

Обратите внимание, что так как объЈм ПЗУ
меньше объЈма ОЗУ, то между областью
адресов ПЗУ и областью адресов ОЗУ
образовалось пустое пространство
неиспользуемых адресов памяти

 И, наконец, так как все
микропроцессоры предназначены для
обработки данных, поступающих извне, то в
любой микропроцессорной системе должны
присутствовать порты ввода-вывода.
Порт ввода-вывода отображается в адресное
пространство микропроцессорного
устройства как одиночная ячейка памяти,
поэтому порт ввода вывода можно разместить
по любому свободному адресу. Проще всего
построить дешифратор числа FFFFh. В этом
случае дешифратор превращается в обычную 16-ти
входовую схему «И-НЕ», поэтому и
выберем эту ячейку памяти в адресном
пространстве микропроцессора для
размещения порта ввода-вывода.

Кто создал самый первый компьютер в мире

В 40-е годы прошлого столетия существовали сразу несколько устройств, которые могут претендовать на звание первого компьютера.

Z3

Конрад Цузе

</p>

Ранний компьютер, созданный немецким инженером Конрадом Цузе, который работал в полной изоляции от разработок других ученых. Он имел отдельный блок памяти и отдельную консоль для ввода данных. А в качестве их носителя выступала восьмидорожечная перфокарта, изготовленная Цузе из 35 мм кинопленки.

В машине было 2600 телефонных реле и ее можно было свободно программировать в двоичном коде с плавающей точкой. Аппарат Z3 использовался для аэродинамических расчетов, но был уничтожен при бомбежке Берлина в конце 1943 года. Цузе руководил реконструкцией своего детища в 1960-х годах, и сейчас эта программируемая машина демонстрируется в музее Мюнхена.

Марк 1

Марк 1

</p>

Устройство «Марк 1» задуманное профессором Говардом Эйкеном и выпущенное IBM в 1941 году, представляло собой первый в Америке программируемый компьютер. Машина стоила полмиллиона долларов, и применялась для разработки оборудования для ВМФ США, такого как торпеды и средства подводного обнаружения. Также «Марк 1» использовали при разработке имплозионных устройств для атомной бомбы.

Именно «Марк 1» можно назвать самым первым компьютером в мире. Его характеристики в отличие от немецкого Z3, позволяли выполнять вычисления в автоматическом режиме, не требуя вмешательства человека в процесс работы.

Atanasoff-Berry Computer (ABC)

Atanasoff-Berry Computer

</p>

В 1939 году профессор Джон Винсент Атанасов получил средства для создания машины, названной Atanasoff-Berry Computer (ABC). Она была спроектирована и собрана Атанасовым и аспирантом Клиффордом Берри в 1942 году. Однако устройство ABC не имело широкой известности до патентного спора, связанного с изобретением компьютера. Он был разрешен лишь в 1973 году, когда было доказано, что соавтор ENIAC Джон Мокли видел компьютер ABC вскоре после того, как тот стал функциональным.

Юридический результат судебных тяжб был знаковым: Атанасов был объявлен инициатором нескольких основных компьютерных идей, но компьютер как концепция был объявлен непатентоспособным и, следовательно, свободно открыт для всех разработчиков. Полномасштабная рабочая копия ABC была завершена в 1997 году, доказав, что машина ABC функционировала так, как утверждал Атанасов.

ENIAC

ENIAC

</p>

ENIAC разрабатывался двумя  учеными из Пенсильванского университета — Джоном Эккертом и Джоном Мокли. Он мог решать «широкий спектр числовых задач» путем перепрограммирования. Хотя машина была предъявлена публике уже после войны, в 1946 году, она была важна для расчетов во время последующих конфликтов, таких как «Холодная война» и Корейская война. Она использовалась для вычислений при создании водородной бомбы, инженерных расчетов и создания таблиц стрельбы. А также делала прогнозы погоды в СССР, чтобы американцы знали, куда могут выпасть радиоактивные осадки в случае ядерной войны.

В отличие от «Марк 1» с его электромеханическими реле, в «ЭНИАКе» были вакуумные лампы. Считается, что ENIAC провел больше расчетов за свои десять лет эксплуатации, чем все человечество до этого времени.

EDSAC

EDSAC

</p>

Первый компьютер с хранимым в памяти программным обеспечением назывался EDSAC. Он был собран в 1949 году в Кембриджском университете. Проект по его созданию возглавлял профессор Кембриджа и директор Лаборатории вычислительных исследований Кембриджа Морис Уилкс.

Одним из основных достижений в программировании было использование Уилксом библиотеки коротких программ под названием «подпрограммы». Она хранилась на перфокартах и ​​использовалась для выполнения общих повторяющихся вычислений в рамках программы lager.

Функциональные особенности 1С:Шина

Интеграция с любыми продуктами

Программное решение подходит для интеграции как со всеми продуктами 1С, так и со сторонними информационными пространствами

Трансформация данных

1С:Шина трансформирует сообщение к формату понятному получателю

Маршрутизация сообщений

В интерфейсе 1С:Шина поддерживается опция отслеживания статусов сообщений на любых этапах

Собственная среда разработки

Позволяет создавать, модернизировать и отлаживать проекты напрямую в 1С:Шине

Гарантированная доставка данных

1С:Шина устанавливается на отдельный сервер. Данные отправителя хранятся на серверах шины до тех пор, пока получатель не примет их

Вариативность способов взаимодействия

1С:Предприятие, протокол AMQP, стандарт JMS, HTTP-запросы, SQL, JDBC, FTP-сервер, файловая система

Принцип работы 1С:Шина

«1С:Шина» позволяет настраивать передачу данных между всеми информационными системами предприятия. Решение позволяет в процессе передачи:

• отслеживать статус передачи
• настраивать маршрутизацию
• редактировать данные
• настраивать интеграцию со сторонними системами
• изменять формат получаемых данных

Также решение позволяет по содержимому сообщения определять, какие из взаимодействующих систем должны получить это сообщение.

Стоимость решения 1С:Шина

1С:Шина на 100 пользователей

100 000 руб.

Заказать 

1С:Шина на 500 пользователей

200 000 руб.

Заказать 

1С:Шина без ограничений по количеству пользователей

500 000 руб.

Заказать 

Пример интерфейса 1С:Шина

Сервер 1С:Шины

Среда разработки в 1С:Шина

Мониторинг сообщений в 1С:Шина

Процесс и настройка передачи данных в 1С:Шина

Внедрение шины в АО «Росгеология»

Проектная команда Первого Бита внедрила шину в АО «Росгеология». По итогам реализации проекта весь масштаб компании был взят в фокус и 48 ДЗО были объединены в единое информационное пространство с помощью внедренной шины данных.

В процессе реализации проекта автоматизированы следующие участки:

• Справочники — контрагенты
• Договоры
• Банковские счета
• Статьи движения денежных средств
• Статьи доходов и расходов

Также прочие доходы и расходы стали управляться централизовано.

Показатели

Сокращение трудозатрат в подразделениях 40%

Ускорение получения управленческой отчётности 15%

Ускорение получения регламентированной отчётности 20%

Рост производительности труда в производстве 10%

Что говорит руководитель проектов по 1С:Шина

«1С:Шина отлично подходит для решения задачи интеграции разнородных информационных систем, используемых на предприятии. Как правило, такой продукт как Шина появляется на предприятии в тот момент, когда на нем уже присутствует несколько решений автоматизации, причем эти решения могут использовать совершенно различную архитектуру и быть напрямую несовместимы друг с другом.

Основным преимуществом данного продукта является простота его освоения. В платформу уже встроены необходимые механизмы для обеспечения взаимодействия с шиной данных. Удобное наглядное представление процессов интеграции в виде схемы позволяет охватить весь контур взаимодействия информационных систем и представить движение потоков данных.

Отдельно хотелось бы отметить, что 1С:Шина обладает возможностью интеграции с другими шинами, и если возникает ситуация, когда необходимо обеспечить взаимодействие между несколькими контурами интеграции, то 1С:Шина может стать именно тем связующим звеном, которое позволит объединить разнородные участки в единое пространство.»

Руководитель проектов внедрения 1С:Шина
Алексей Борисевич, компания Первый Бит

Вас заинтересует

В данном видео эксперты Первого Бита, совместно со специалистами вендора 1С, рассказывают о новом программном продукте 1С:Шина.

Cистемная шина материнской платы, устройство и функции системной шины

Устройство и функции системной шины.

Часто люди, интересующиеся компьютерной тематикой, встречают в интернете такой термин, как системная шина. Но что же это такое? Эта статья подробно расскажет об одном из важнейших элементов компьютерной системы.

Системная шина – это устройство которое связывает между собой различные функциональные блоки компьютера, а ее задачей является передача данных между ними. Строго говоря это магистраль, состоящая из проводниковых элементов, по которым информация передается в виде электрического сигнала. Соответственно, чем больше тактовая частота, на которой шина работает, тем быстрее осуществляется обмен данными между элементами компьютерной системы.

Системная шина состоит из адресной шины, шины управления и данных. Каждая шина используется для передачи конкретной информации: по адресной передаются адреса (ячеек памяти и устройств), шина управления служит для передачи управляющих сигналов устройствам, а данные соответственно передаются посредством шины данных.

Типы системных шин.

В современных компьютерах используются шины нескольких видов. Материнские платы с процессорами Intel, оснащаются шинами QPB типа. Они способны передавать данные 4 раза за такт, а вот платы с процессорами AMD используют шины EV6, передающие данные 2 раза за один такт. Кстати, в последних моделях своих процессоров AMD вообще отказывается от стандартной системной шины, её роль будет выполнять технология HyperTransport.

Так как шина передает данные несколько раз за такт, её эффективная частота обычно в несколько раз выше реальной, то есть шина, имеющая фактическую частоту 200 мГц и передающая данные 4 раза за один такт, будет работать с эффективной частотой в 800 мГц

Это важно понимать для оценки производительности шины и расчета возможностей её разгона

Следует учитывать и тот факт, что системная шина имеет ограничения по разгону, потому что превышение допустимого уровня тактовой частоты может привести к неисправности и нарушениям в работе. В то же время системная шина будет нормально функционировать при показателях частоты, которые ниже указанных на упаковке, не превышающих допустимый уровень.

Пропускная способность системных шин.

Одним из важных параметров, который характеризует системную шину является пропускная способность. Она определяет максимальное количество информации, которая передается по шине данных за одну секунду (Бит/с). Для определения величины пропускной способности следует частоту шины (частота считывания данных) умножить на количество Бит, переданных за один такт. Количество данных за такт соответствует показателю разрядности процессора. На современных процессорах показатель разрядности составляет 64 Бит.

Используя формулу и известные данные получаем:

Это и будет величиной пропускной способности магистрали, соединяющей чипсет (или северный мост) с процессором

Связанные с материнской платой ОЗУ, видеоадаптер и жесткий диск между собой функционируют посредством магистралей, среди которых системная шина является самой важной

На деле системная шина фактически соединяет процессор и чипсет. А вот чипсет напрямую соединяется с различными устройствами компьютера (ОЗУ, видеоадаптер, USB) используя вспомогательные шины (шина памяти, графического контроллера, PCI, PCI Express и LPC), частоты которых отличаются от показателей системной шины.

Итак, данная статья отвечает на вопрос: что такое системная шина, каковы ее устройство и функции, какие виды системных шин существуют, а также как вычислить значение пропускной способности.

Самый первый персональный компьютер в мире

Впервые термин «персональный компьютер» был применен к творению итальянского инженера Пьера Джорджио Перотто под названием Programma 101. Выпустила его фирма Olivetti.

Programma 101

</p>

Стоило устройство 3200 долларов и разошлось тиражом около 44 000 экземпляров. Десять штук купило NASA, чтобы использовать для расчетов посадки Apollo 11 на Луну в 1969 году. Сеть ABC (American Broadcasting Company) использовала Programma 101 для прогнозирования президентских выборов 1968 года. Американские военные использовали его для планирования своих операций во время войны во Вьетнаме. Он также закупался для школ, больниц и правительственных учреждениях и отмечал начало эпохи быстрого развития и продаж ПК.

1 Устройства всоставе персонального компьютера IBM-PC

Системный
блок, монитор, клавиатура и периферийные
устройства

Внешний
вид персонального компьютера может иметь
самые разнообразные формы. Как правило, мы
можем выделить несколько крупных объектов,
оформленных в виде отдельных компонент
соединенных кабелями или шлейфами,
представляющих персональный компьютер
непосредственно и периферийные
компоненты. В зависимости от
реализации исполнения и дизайна корпуса
системного блока, монитора
и клавиатуры они могут быть
объединены в один или более общих корпусов
и выполняться как совершенно
самостоятельные отдельные элементы.

История создания первого в мире компьютера

В 1942 году проект Джона Маучли дал толчок для создания первого компьютера, хотя на сам проект, вначале внимания не обратили. Однажды им заинтересовалась одна из лабораторий армии США, и уже в 1943-м были сделаны первые шаги по созданию машины, под названием «ENIAC». Денег на создание дал Пентагон (которому нужно было создать новые пушки), и ушло их чуть меньше 500 000 $.

Кстати, ENIAC в плане электричества получился очень прожорливым, когда его включали — огни близлежащего города каждый раз тускнели. ENIAC (Electronical Numerical Integrator and Calculator) — это по-настоящему первый компьютер, который можно было программировать.

Технические характеристики первого компьютера:

1. Вес достигал 27 тонн;
2. Мощность — 174 кВт — столько примерно расходует огромный торговый центр в выходной день;
3. Содержал 18 000 электронных ламп, ведь транзисторов и процессоров в то время не было;
4. Память — 4 килобайта;
5. Размер он имел впечатляющий — занимал 135 кв.м.
6. Выполнял до 5000 действий в секунду.

Самое удивительное — это километры проводов, которыми был обвит компьютер. Он программировался как телефонный коммуникатор, обслуживаемый телефонистками.

А о клавиатуре и мониторе речи вообще не было. К сожалению в то время люди не делали различий между «софтом» и «железом». Сама машина была похожа на длинный ряд из 42 металлических шкафов, доверху набитых огромным количеством лампочек, которые создавали эффект сауны в помещении. Из-за того, что охлаждение было плохим, в компьютере случались сбои. Скорее всего из-за ламп. Система использовалась не двоичная, а десятеричная, что по тем временам было привычнее. Что касается программирования, то оно осуществлялось вручную, путем перестановки операторами около 6000 переключателей и последующим переключением кабелей. После каждой выполненной программы компьютер приходилось перевключать заново, из-за того, что он не имел жесткого диска.

Позже, его начали использовать не только для анализа космических излучений, но и для создания водородной бомбы. Пока создавали компьютер война закончилась, но исследования не прекратили и в 1945 году провели первое официальное испытание, которое он выдержал. При этом было обработано около 1 000 000 перфокарт компании IBM. Не смотря на огромные размеры и вес компьютер проработал около 10 лет.

Через 5 лет был придуман транзистор, который положил начало уменьшению размеров компьютеров.

Где и когда продали первый персональный компьютер?

Концепция персонального компьютера мало изменилась в течении следующих двух десятилетий. Внедрение микропроцессора ускорило процесс создания компьютера. Компания IBM еще в 1974 году пыталась создать свой первый компьютер, но попытка не удалась и продажи были очень низкими. IBM5100 — имел кассеты в качестве носителей информации, довольно маленький вес и серьезную стоимость в 10 000 $.

Также он уже мог самостоятельно исполнять программы, написанные на таких языках программирования, как BASIC и APL (его создали в IBM). Монитор отображал 16 линий по 64 знака, память около 64 Кб, причем эти кассеты были похожи на аудио стерео-кассеты. Но продажи так и не пошли, потому, что не было предусмотрено нормального интерфейса и цена была завышенной.

А вы задавались вопросом — какими будут компьютеры через 10 лет?

Как видно из вышеперечисленного (детальнее с «Roadrunner» можете ознакомиться тут) — размеры компьютеров с тех пор особенно не изменились

Сидел я как-то за компьютером, работал себе спокойно, и тут, вдруг, меня посетила мысль, а с чего все началось и каким был самый первый компьютер в мире? Конечно же я решил найти ответ на этот вопрос, уж сильно он меня зацепил. И ответ был найден! Естественно, он и стал темой следующего поста в блоге обо всем самом интересном в мире, что не оставляет равнодушным. Как всегда с определением первенства оказалось все не просто, но к этому уже можно привыкнуть…

Архитектура интерфейсов ввода-вывода

Интерфейсы памяти и ввода-вывода связаны с логикой управления шиной. Между ней и интерфейсами находятся только электрические проводники шины; следователь­но, интерфейсы должны быть спроектированы для передачи и приема сигналов, совместимых с логикой управления шиной и ее временной диаграммой. При наличии сход­ства интерфейсов памяти и ввода-вывода между ними имеются и существенные различия.

Интерфейс ввода-вывода должен выполнять следующие функции:

1. Интерпретировать сигналы адреса и выбора между памятью и вводом-выводом, чтобы определить обращение к нему, и в случае такого обращения определить, к каким регистрам происходит обращение.

2. Определять, выполняется ввод или вывод; при выводе воспринять с шины выход­ные данные или управляющую информацию, а при вводе поместить на шину входные данные или информацию о состоянии.

3. Вводить или выводить данные в подключенное устройство ввода-вывода и преобра­зовывать параллельные данные в формат, воспринимаемый устройством, или наоборот.

4. Посылать сигнал готовности, когда данные восприняты или помещены на шину данных, информируя процессор о завершении передачи.

5. Формировать запросы прерываний и (при отсутствии в логике управления шиной управления приоритетными прерываниями) принимать подтверждения прерываний и — выдавать тип прерывания.

6. Принимать сигнал сброса и реинициализировать себя и, возможно, подключенное Устройство.

Схема типичного интерфейса ввода-вывода

Главные функции интерфейса сводятся к преобразованию сигналов между системной шиной и устрой­ством ввода-вывода и реализации буферов, необходимых для удовлетворения двух на­боров временных ограничений. Значительная часть функций интерфейса выполняется блоком, находящимся на рисунке справа. Часто он реализуется в виде микросхемы, но иногда функции этого блока могут быть разбросаны по нескольким приборам. Очевид­но, его функции полностью определяются устройством ввода-вывода, с которым дол­жен взаимодействовать интерфейс.

Интерфейс можно разделить на две части, взаимодействующие с устройством и с си­стемной шиной. Первая из них определяется устройством, а вторые части всех интерфейсов в данной системе довольно похожи, так как они связаны с одной и той же ши­ной. В них должны быть шинные драйверы и приемники, схемы преобразования интер­фейсных сигналов управления в соответствующие квитирующие сигналы и схемы для дешифрирования появляющихся на шине адресов.

Квитирование — установка переключателя в положение, соответствующее полученному сигналу. Квитирование используется для надежной синхронизации работы ЭВМ и периферийного оборудования: между ними осуществляется обмен сигналами управления и сигналами состояния с целью взаимной синхронизации. Метод передачи данных с квитированием позволяет согласовать скорости выполнения операций в медленных УВВ и в быстрых ЦП.

Логику квитирования нельзя спроектировать, не зная управляющих сигналов, необходимых основному интерфейсному устройству, а эти сигналы в различных интерфейсах варьируются. Обычно эта логика должна воспринимать сигналы считывания/записи, определяющие направление передачи, и выдавать для микросхем 8286 сигналы ОЕ (Output Enable) и Т (Transmit). Через эту логику должны также проходить линии запроса прерывания, готовности и сброса. Иногда управляющие линии шины проходят через логику квитирования неизменными (т. е. подключаются прямо к основному интерфейсному устройству).