コンピューター開発のさまざまな段階は何によって特徴付けられますか?

コンピュータ開発のさまざまな段階は「ロジック コンポーネント」によって特徴付けられます。第 1 世代のロジック コンポーネントは真空管を使用し、第 2 世代のロジック コンポーネントはトランジスタなどの半導体デバイスを使用します。第 3 世代のロジック コンポーネントは媒体を使用します。および小規模集積回路、第 3 世代のロジック コンポーネントは大規模および超大規模集積回路を使用します

コンピュータ開発のあらゆる段階「ロジックコンポーネント」のロゴをベースにしています。

論理部品または論理回路（論理回路）とは、論理的な機能を備えた部品（回路）であり、ゲート回路とも呼ばれます。一般的なものには、「AND」ゲート、「OR」ゲート、「NOT」ゲート、「NAND」ゲート、「NOR」ゲートなどがあります。これらのゲートを使用して、電子コンピュータに必要なさまざまな論理関数回路を形成できます。

コンピュータ開発には 4 つの段階があります:

第一世代: 真空管デジタル マシン (1946 ～ 1958 年)

ハードウェアに関しては、ロジック コンポーネントには真空電子管が使用され、メイン メモリには水銀遅延線、陰極線オシロスコープ管の静電メモリ、磁気ドラム、磁気コアが使用され、外部メモリには磁気テープが使用されます。ソフトウェアは機械語とアセンブリ言語を使用します。応用分野は主に軍事および科学技術コンピューティングです。

欠点は、サイズが大きく、消費電力が高く、信頼性が低いことです。速度は遅く (通常、1 秒あたり数千回から数万回)、高価ですが、将来のコンピューター開発の基礎を築きます。

第 2 世代: トランジスタ デジタル マシン (1958 ～ 1964 年)

ソフトウェア オペレーティング システム、高級言語、およびそのコンパイラの応用分野は、科学技術計算とトランザクション処理を主とし、産業制御分野への参入を開始。サイズの縮小、エネルギー消費の削減、信頼性の向上、計算速度の向上 (通常、1 秒あたり 100,000 操作、最大で 300 万操作)、および第 1 世代のコンピューターと比較して大幅に向上したパフォーマンスが特徴です。

第 3 世代: 集積回路デジタル マシン (1964 ～ 1970 年)

ハードウェアに関しては、ロジック コンポーネントは中規模および小規模の集積回路 (MSI、SSI) を使用します。 . メインメモリは依然として磁気コアを使用しています。ソフトウェアの面では、タイムシェアリング オペレーティング システムと構造化された大規模なプログラミング手法が登場しました。高速化 (通常、1 秒あたり数百万回から数千万回) が特徴で、信頼性は大幅に向上し、価格はさらに低下し、製品は汎用化、シリアル化、標準化されています。応用分野としては、ワードプロセッサーやグラフィックス・画像処理分野が参入し始めた。

第 4 世代: 大規模集積回路コンピュータ (1970 年から現在)

ハードウェア的には、ロジック コンポーネントには大規模および超大規模集積回路 ( LSI および VLSI) 。ソフトウェアの面では、データベース管理システム、ネットワーク管理システム、オブジェクト指向言語が登場しました。 1971年、米国シリコンバレーで世界初のマイクロプロセッサが誕生し、マイクロコンピュータの新時代が到来した。アプリケーション分野は、科学技術コンピューティング、トランザクション管理、プロセス制御から家庭へと徐々に移行しています。

集積化技術の発展により、半導体チップの集積度が高まり、1チップに数万、数百万のトランジスタを搭載し、演算器や制御装置を1チップに集約したマイクロプロセッサが登場しました。マイクロプロセッサと大規模および超大規模集積回路は、マイクロコンピュータ (私たちがよくマイクロコンピュータまたは PC と呼ぶもの) に組み立てることができます。マイコンは小さくて安価で使いやすいですが、その機能や演算速度はかつての大型コンピューターに匹敵、あるいはそれを超えています。一方、大規模集積回路や超大規模集積回路で作られたさまざまなロジックチップを利用して、サイズはさほど大きくないものの、1億、さらには数十億の演算速度で動作するスーパーコンピュータが開発されています。我が国は、1983年に毎秒1億回の演算が可能なスーパーコンピュータ「ギャラクシーI」の開発に成功したのに続き、1993年には毎秒10億回の演算が可能な汎用並列スーパーコンピュータ「ギャラクシーII」の開発に成功しました。この時期には、新世代のプログラミング言語、データベース管理システム、ネットワーク ソフトウェアも生み出されました。

物理コンポーネントやデバイスの変更に伴い、コンピュータ ホストがアップグレードされるだけでなく、その外部デバイスも常に変化します。例えば、外部メモリは初期の陰極線表示管から磁気コアや磁気ドラム、その後汎用の磁気ディスクへと発展し、現在ではより小型、より大型、より高速なコンパクトディスク（CD-ROM）が登場しています。

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