Welche Logikkomponenten werden in derzeit gebräuchlichen Mikrocomputern verwendet?

Die in derzeit gebräuchlichen Mikrocomputern verwendeten Logikkomponenten sind „große und sehr große integrierte Schaltkreise“. Elektronische Computer werden entsprechend den bei ihrer Herstellung verwendeten Logikgeräten in vier Generationen eingeteilt. Die vierte Generation von Computern (von 1971 bis heute) ist ein Großrechner mit integrierten Schaltkreisen integrierte Schaltkreise (LSI und VLSI).

Nach den Logikgeräten, die bei der Herstellung elektronischer Computer verwendet werden, werden sie in die folgenden vier Generationen eingeteilt:

• Die erste Computergeneration (1946–1958) ist ein Vakuumröhrencomputer.

  In Bezug auf die Hardware verwenden die Logikkomponenten Vakuumelektronenröhren, der Hauptspeicher verwendet Quecksilberverzögerungsleitungen, elektrostatische Speicher mit Kathodenstrahloszilloskopröhren, Magnettrommeln und Magnetkerne; Die Software verwendet Maschinensprache und Assemblersprache. Die Anwendungsgebiete sind hauptsächlich militärisches und wissenschaftliches Rechnen.

  Die Nachteile sind große Größe, hoher Stromverbrauch und schlechte Zuverlässigkeit. Die Geschwindigkeit ist langsam (im Allgemeinen tausende bis zehntausende Male pro Sekunde) und teuer, aber sie legt den Grundstein für die zukünftige Computerentwicklung.

• Der Computer der zweiten Generation (1958–1964) ist ein Transistorcomputer.

  Transistor-Computer-Mainframes verwenden Halbleiterbauelemente wie Transistoren, verwenden Trommeln und Festplatten als Hilfsspeicher, verwenden algorithmische Sprachen (Hochsprachen) für die Programmierung und es erscheinen Betriebssysteme. Da anstelle von Elektronenröhren Transistoren verwendet werden, sind sie sehr leicht und können mit relativ hoher Geschwindigkeit arbeiten, die Hunderttausende Male pro Sekunde erreicht. Die grundlegenden Logikkomponenten von Transistorcomputern wurden von Elektronenröhren auf Transistoren umgestellt. Der interne Speicher verwendete eine große Anzahl von Magnetkernen aus magnetischen Materialien und der externe Speicher verwendete Magnetplatten.

  Gleichzeitig hat sich auch die Computersoftwaretechnologie stark weiterentwickelt und neben der Assemblersprache wurden auch höhere Programmiersprachen wie Ada, FORTRAN und COBOL vorgeschlagen entwickelt, was die Arbeitseffizienz von Computern erheblich verbessert
  

  Die Anwendungsbereiche von Betriebssystemen, Hochsprachen und ihren Compilern in Software sind hauptsächlich wissenschaftliches Rechnen und Transaktionsverarbeitung und haben begonnen, in den industriellen Bereich vorzudringen Kontrolle. Er zeichnet sich durch eine geringere Größe, einen geringeren Energieverbrauch, eine verbesserte Zuverlässigkeit, eine höhere Rechengeschwindigkeit (im Allgemeinen 100.000 Vorgänge pro Sekunde und bis zu 3 Millionen Vorgänge) und eine im Vergleich zur ersten Computergeneration deutlich verbesserte Leistung aus.
  

• Der Computer der dritten Generation (1965–1970) ist ein Computer mit integrierten Schaltkreisen.

  Hardwaretechnisch nutzen die Logikkomponenten mittelgroße und kleine integrierte Schaltkreise (MSI, SSI) und der Hauptspeicher nutzt weiterhin Magnetkerne. In Bezug auf Software sind Time-Sharing-Betriebssysteme sowie strukturierte und umfangreiche Programmiermethoden entstanden. Es zeichnet sich durch eine höhere Geschwindigkeit aus (im Allgemeinen Millionen bis mehrere zehn Millionen Mal pro Sekunde), die Zuverlässigkeit wurde deutlich verbessert, die Preise sind weiter gesunken und die Produkte wurden generalisiert, serialisiert und standardisiert. Anwendungsfelder begannen sich in den Bereichen Textverarbeitung sowie Grafik- und Bildverarbeitung zu etablieren.
  

• Der Computer der vierten Generation (von 1971 bis heute) ist ein Großrechner mit integrierten Schaltkreisen.

  In Bezug auf die Hardware verwenden Logikkomponenten hoch- und sehr hochintegrierte Schaltkreise (LSI und VLSI). In Bezug auf Software sind Datenbankverwaltungssysteme, Netzwerkverwaltungssysteme und objektorientierte Sprachen entstanden. 1971 wurde im Silicon Valley, USA, der weltweit erste Mikroprozessor geboren und läutete eine neue Ära der Mikrocomputer ein. Die Anwendungsbereiche verlagern sich allmählich von wissenschaftlichem Rechnen, Transaktionsmanagement und Prozesssteuerung in den Heimbereich.

  Aufgrund der Entwicklung der Integrationstechnologie sind Halbleiterchips stärker integriert. Jeder Chip kann Zehntausende oder sogar Millionen von Transistoren aufnehmen, und die Recheneinheiten und Controller können auf einem Chip konzentriert werden, wodurch die Entstehung der Mikroverarbeitung möglich ist Unter Verwendung eines Mikroprozessors und hoch- und sehr großer integrierter Schaltkreise zu einem Mikrocomputer zusammengebaut, den wir oft als Mikrocomputer oder PC bezeichnen. Mikrocomputer sind klein, günstig und einfach zu bedienen, ihre Funktionen und Rechengeschwindigkeit haben jedoch in der Vergangenheit die von Großcomputern erreicht oder sogar übertroffen. Andererseits wurden verschiedene Logikchips, die von großen und ultragroßen integrierten Schaltkreisen hergestellt werden, verwendet, um Supercomputer zu schaffen, die nicht sehr groß sind, aber mit einer Geschwindigkeit von 100 Millionen oder sogar Milliarden Malen arbeiten können. Nachdem unser Land 1983 erfolgreich den Supercomputer Galaxy I entwickelt hatte, der 100 Millionen Operationen pro Sekunde ausführen konnte, entwickelte es 1993 auch erfolgreich den Allzweck-Parallel-Supercomputer Galaxy II, der eine Milliarde Operationen pro Sekunde ausführen kann. In dieser Zeit entstand auch eine neue Generation von Programmiersprachen, Datenbankverwaltungssystemen und Netzwerksoftware.

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