1 세대 컴퓨터 : 역사, 특성, 소프트웨어, 하드웨어 - 역사 - 2026

컴퓨터 1 세대 이들 전자 기기가 연산 및 저장하고 제어 목적 모두 진공관 기술을 사용하는 컴퓨터 1,940 1956까지의 기간 동안 사용 된 상기 초기 위상이다.

초기 1 세대 컴퓨터에서는 진공관 개념이 사용되었습니다. 이들은 유리로 만들어졌으며 내부에 필라멘트가 들어 있습니다. 컴퓨터의 진화는 16 세기부터 오늘날 볼 수있는 방식으로 시작되었습니다. 그러나 오늘날의 컴퓨터도 지난 50 년 동안 급격한 변화를 겪었습니다.

ENIAC 컴퓨터 출처 : Wikimedia Commons를 통한 미 육군 사진 (공개 도메인)

컴퓨터의 진화가 일어난이 기간은 컴퓨터 세대로 알려진 스위칭 회로의 유형에 따라 여러 단계로 나눌 수 있습니다.

따라서 컴퓨터 세대는 전자 회로, 하드웨어, 소프트웨어, 프로그래밍 언어 및 기타 기술 개발의 진화에서 다른 단계입니다.

초기 상황

최초의 전자 컴퓨터는 1940 년대에 만들어졌고 그 이후로 전자 분야에서 많은 급진적 인 발전이있었습니다.

이 컴퓨터는 너무 커서 방 전체를 차지했습니다. 작업을 수행하기 위해 그들은 컴퓨터가 이해하는 가장 낮은 수준의 프로그래밍 언어 인 기계어를 사용했으며 한 번에 하나의 문제 만 해결할 수있었습니다.

진공관은 작업 효율이 훨씬 낮은 전자 부품이었습니다. 따라서 훌륭한 냉각 시스템 없이는 제대로 작동하지 않아 손상되지 않습니다.

1 세대 컴퓨터의 입력 매체는 펀치 카드를 기반으로했으며 출력은 인쇄물로 표시되었습니다. 작업자가 새로운 문제를 해결하기 위해 배선을 준비하는 데 며칠, 심지어 몇 주가 걸렸습니다.

1 세대의 기원과 역사

Atanasoff-Berry 컴퓨터

수학자이자 물리학자인 John Atanasoff는 방정식을 자동으로 풀 수있는 방법을 찾고 1937 년 자신의 생각을 명확히하고 전자 컴퓨팅 기계의 기본 특성을 기록했습니다.

이 기계는 프로그래밍 할 수 없었지만 방정식을 풀었습니다. Clifford Berry의 지원으로 제작되었습니다.

전자화되는 컴퓨팅

제 2 차 세계 대전은 현대 전자 컴퓨터의 탄생에 조산사 역할을했습니다. 계산에 대한 군사적 요구와 높은 전쟁 예산은 혁신을 촉진했습니다.

최초의 전자 컴퓨터는 특정 작업을 위해 제작 된 기계였습니다. 설정은 번거롭고 시간이 많이 소요되었습니다.

ENIAC라고 불리는 최초의 전자 컴퓨터는 제 2 차 세계 대전이 끝날 때 기밀이 해제되어 전 세계 엔지니어들로부터 동등하거나 더 나은 컴퓨터를 구축 할 수있는 방법에 대한 문의를 촉구했습니다.

ENIAC에서 일한 팀은 컴퓨터 내부에 프로그램을 저장하는 개념의 중요성을 처음으로 인식했습니다.

이러한 초기 기계는 일반적으로 마더 보드에 연결된 배선이나 종이 테이프에 인코딩 된 일련의 주소에 의해 제어되었습니다.

따라서 이러한 기계는 명확하게 프로그래밍 할 수 있었지만 프로그램은 컴퓨터 내부에 저장되지 않았습니다.

존 폰 노이만

이 수학자는 저장 프로그램 컴퓨터의 개념적 프레임 워크를 설정하는 보고서를 작성했습니다.

그는 IAS (Institute for Advanced Study)에 이론적 연구 만하는 것이 아니라 실제 컴퓨터를 만들어서 실제로 구현할 수 있도록 독려했습니다.

무어 학교

이 학교는 1946 년에 일련의 강의로 응답했습니다. 참석자들은 ENIAC, 컴퓨터 구축을위한 일반적인 기술 및 아직 아무도하지 않은 프로그램을 메모리에 저장하는 새로운 아이디어에 대해 배웠습니다.

조수 중 한 명인 Maurice Wilkes는 1949 년 캠브리지에서 EDSAC를 구축 한 영국 팀을 이끌었습니다.

반면 Richard Snyder는 Moore School에서 EDVAC를 완료 한 미국 팀을 이끌었습니다.

von Neumann이 개발 한 저장 프로그램 컴퓨터는 1951 년에 작동하게되었습니다. IAS는 그의 디자인을 자유롭게 사용할 수있게했습니다. 이것은 전 세계적으로 유사한 기계를 퍼뜨 렸습니다.

1 세대 컴퓨터의 특성

한 번에 하나의 문제 만 해결

1 세대 컴퓨터는 컴퓨터가 사용되는 작업을 수행하기 위해 특별히 만들어 졌다는 사실로 정의되었습니다.

사용 된 기술

이 컴퓨터는 CPU 회로 용 진공관과 데이터 저장 용 자기 드럼 및 전기 스위칭 장치를 사용했습니다.

자기 코어 메모리가 메인 메모리로 사용되었습니다. 입력 장치는 종이 테이프 또는 천공 카드였습니다.

처리 속도

CPU 속도는 매우 낮았습니다. 낮은 정밀도로 인해 느리고 비효율적이며 신뢰할 수없는 처리가있었습니다. 단순하고 직접적인 수치 계산 만 수행 할 수 있습니다.

비용

컴퓨터는 실행하는 데 매우 비쌌습니다. 이 세대의 컴퓨터는 크기가 매우 커서 방 크기의 공간을 차지했습니다.

또한, 그들은 많은 양의 전기를 사용하여 많은 열을 발생시켜 종종 고장을 일으켰습니다.

프로그래밍 언어

1 세대 컴퓨터는 기계어 (0 및 1) 또는 전기 켜기 / 끄기 신호를 통해 지침을 받았습니다. 프로그래밍 언어가 없었습니다.

나중에 1 세대 컴퓨터에서 사용하기 위해 어셈블리 언어가 개발되었습니다.

컴퓨터 프로그램이 내부에 저장되어 있다는 것을 세상이보고 나면 그 이점은 분명했습니다. 모든 대학, 연구 기관 및 실험실은 자체적으로 하나를 원했습니다.

그러나 저장된 프로그램이있는 상업용 전자 컴퓨터 제조업체는 없었습니다. 원한다면 그것을 만들어야했습니다.

이러한 초기 기계의 대부분은 게시 된 디자인을 기반으로했습니다. 다른 것들은 독립적으로 발전했습니다.

소프트웨어

최초의 전자 컴퓨터를 프로그래밍하기 위해 쉽게 이해할 수있는 언어로 지침이 제공되었습니다. 그것은 기계 또는 이진 언어였습니다.

이 언어의 모든 명령은 1과 0의 시퀀스 형태로 제공됩니다. 기호 1은 전기 펄스의 존재를 나타내고 0은 전기 펄스의 부재를 나타냅니다.

11101101과 같은 1과 0의 문자열은 이진수처럼 보이지만 컴퓨터에 특정한 의미를 갖습니다.

기계어로 프로그램을 작성하는 것은 매우 번거롭기 때문에 전문가에 의해서만 수행되었습니다. 모든 명령과 데이터는 이진 숫자 형식으로 컴퓨터에 전송되었습니다.

저수준 프로그래밍

이 기계는 낮은 수준의 작업을위한 것입니다. 시스템은 한 번에 하나의 문제 만 해결할 수 있습니다. 어셈블리 언어와 운영 체제 소프트웨어가 없었습니다.

따라서 1 세대 컴퓨터와의 인터페이스는 패치 패널과 기계어를 통해 이루어졌습니다. 기술자들은 수많은 전선을 콘센트에 연결하여 전기 회로를 배선했습니다.

그런 다음 그들은 특정 천공 카드에 넣었고 수천 개의 진공관 각각 이이 과정에서 손상되지 않을 것이라고 믿으면서 몇 시간 동안 어떤 종류의 계산을 기다렸다가이 절차를 다시 수행 할 필요가 없습니다.

컴퓨터 작업은 일괄 적으로 수행되었으므로 1950 년대에는 운영 체제를 일괄 처리 시스템이라고했습니다.

내부 저장 프로그램

첫 번째 컴퓨터는 계산을 빠른 속도로 결합했지만 프로그램을 구성하는 세심한 과정을 거쳐야합니다.

컴퓨터 메모리에 무엇을해야하는지 알려주는 지침을 저장하는 혁신적인 솔루션을 누가 생각해 냈는지 아무도 모릅니다. 그것은 모든 컴퓨터에서 사용 된 소프트웨어의 탄생이었습니다.

맨체스터 실험 기계는 메모리에서 프로그램을 실행하는 최초의 컴퓨터였습니다.

이 컴퓨터가 17 개의 명령어 프로그램을 실행하는 데 사용한 시간은 52 분이었습니다. 따라서 1948 년에 내장 프로그램 컴퓨터가 탄생했습니다.

하드웨어

수천 개의 저항과 커패시터를 보유한 것 외에도 1 세대 컴퓨터는 최대 18,000 개 이상의 진공관을 사용했습니다. 즉, 컴퓨팅 시설이 방 전체를 덮었 음을 의미합니다.

빈 튜브

1 세대 컴퓨터의 주요 기술은 진공관이었습니다. 1940 년부터 1956 년까지 진공관이 컴퓨터에 널리 사용되어 1 세대 컴퓨터가 탄생했습니다.

이 컴퓨터는 신호 증폭 및 스위칭 목적으로 진공관을 사용했습니다. 튜브는 전구 크기의 밀봉 된 유리 용기로 만들어졌습니다.

밀봉 된 유리는 전류가 필라멘트에서 금속판으로 무선으로 흐르도록했습니다.

진공관은 1906 년 Lee De Forest가 발명했습니다. 이 기술은 텔레비전, 레이더, X-ray 기계 및 기타 다양한 전자 장치를 만드는 데 사용 되었기 때문에 20 세기 전반기에 필수적이었습니다.

진공관은 연결되거나 분리 될 때 켜지고 꺼지면서 회로를 시작하고 끝냈습니다.

출입 수단

출입은 펀치 카드, 마그네틱 드럼, 타자기 및 펀치 카드 판독기를 사용하여 이루어졌습니다. 처음에는 기술자가 수동으로 카드에 구멍을 뚫었습니다. 이것은 나중에 컴퓨터를 사용하여 수행되었습니다.

보고서를 인쇄하기 위해 종이 테이프 나 천공 카드 리더기에 쓰도록 프로그래밍 된 전자 타자기가 사용되었습니다.

이 세대의 주요 컴퓨터

ENIAC

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)라고하는 최초의 범용 작동 전자 컴퓨터는 1943 년에서 1945 년 사이에 제작되었습니다. 18,000 개의 진공관과 70,000 개의 저항을 사용했습니다.

기계적 구성 요소에 의해 제동되지 않고 전자적으로 작동하는 최초의 대규모 컴퓨터였습니다.

무게는 30 톤이었다. 길이는 약 30 미터 였고 설치에 큰 공간이 필요했습니다. 그는 초당 1,900 합계의 비율로 계산할 수 있습니다. 마더 보드에 연결된 배선으로 프로그래밍되었습니다.

재 프로그래밍을 시도 할 때 약간 느 렸지만 이전 전자 기계 컴퓨터보다 1,000 배 더 빠릅니다.

펜실베니아 대학의 무어 공과 대학에서 엔지니어 John Mauchly와 Presper Eckert가 설계하고 제작했습니다.

ENIAC는 원자 폭탄 건설을 지원하는 계산과 같은 전쟁 관련 계산을 수행하는 데 사용되었습니다. 또한 날씨 예측을 위해.

EDSAC

이 컴퓨터는 영국에서 개발되었습니다. 1949 년에 최초의 비 실험적 저장 프로그램 컴퓨터가되었습니다.

그것은 많은 1 세대 컴퓨터에 메모리를 제공하는 수은 지연 선의 메모리를 사용했습니다.

ACE 파일럿 모델

이 기계는 1950 년 영국의 Alan Turing에 의해 완성되었습니다. 테스트 컴퓨터로 제작되었지만 5 년 동안 정상 작동했습니다.

UNIVAC

UNIVAC는 상업용 최초의 컴퓨터였습니다. 이미지 출처 : Wikimedia.org

UNIVAC (Universal Automatic Computer)는 상업용, 비군 사용으로 설계된 최초의 컴퓨터입니다. 일반 인구를 계산하기 위해 1951 년에 상업 고객 인 미국 인구 조사국에 발급되었습니다.

ENIAC보다 초당 10 배 더 많은 합계를 실행할 수 있습니다. 현재 달러로 UNIVAC의 가격은 4,996,000 달러입니다.

나중에 급여, 기록을 관리하고 1952 년 대통령 선거 결과를 예측하는 데 사용되었습니다.

ENIAC의 18,000 진공관과 달리 UNIVAC I는 5,000 개가 조금 넘는 진공관만을 사용했습니다. 또한 이전 모델의 절반 크기로 거의 50 대를 판매했습니다.

장점과 단점

이점

-진공관 기술의 장점은 디지털 전자 컴퓨터의 제조가 가능하다는 것입니다. 진공관은 그 당시 사용 가능한 유일한 전자 장치 였기 때문에 컴퓨팅이 가능했습니다.

-이 컴퓨터는 당시 가장 빠른 컴퓨팅 장치였습니다. 그들은 밀리 초 단위로 데이터를 계산할 수있었습니다.

-복잡한 수학 문제를 효율적으로 실행할 수 있습니다.

단점

-컴퓨터의 크기가 매우 컸습니다. 무게는 약 30 톤이었습니다. 따라서 그들은 전혀 휴대 할 수 없었습니다.

-진공관을 기반으로하여 빠르게 손상되었습니다. 수천 개의 진공관으로 인해 컴퓨터가 매우 빠르게 과열되었습니다. 따라서 대형 냉각 시스템이 필요했습니다. 진공관에서 쉽게 연소되는 전자 방출 금속.

-소량의 정보를 저장할 수 있습니다. 데이터 저장 공간이 거의없는 마그네틱 드럼이 사용되었습니다.

-그들은 상업적 생산이 매우 비싸기 때문에 상업적 사용이 제한되었습니다.

-업무 효율성이 낮았습니다. 계산은 매우 낮은 속도로 수행되었습니다.

-입장에는 천공 카드가 사용되었습니다.

-그들은 매우 제한된 프로그래밍 능력을 가지고있었습니다. 기계어 만 사용할 수 있습니다.

-많은 전력 소모가 필요했습니다.

-그다지 신뢰할 수 없었습니다. 지속적인 유지 관리가 필요했고 매우 열악하게 작동했습니다.

참고 문헌

1. Benjamin Musungu (2018). 1940 년부터 현재까지의 컴퓨터 세대. 케냐 플렉스. 출처 : kenyaplex.com.
2. 백과 사전 (2019). 세대, 컴퓨터. 출처 : encyclopedia.com.
3. 컴퓨터 역사 (2019). 1 세대. 출처 : computerhistory.org.
4. Wikieducator (2019). 컴퓨터 개발 및 컴퓨터 세대의 역사. 출처 : wikieducator.org.
5. Prerana Jain (2018). 컴퓨터 세대. 도움말 포함. 출처 : includehelp.com.
6. Kullabs (2019). 컴퓨터의 생성 및 기능. 출처 : kullabs.com.
7. 바이트 노트 (2019). 5 세대 컴퓨터. 출처 : byte-notes.com.
8. 알프레드 아무 노 (2019). 컴퓨터 역사 : 컴퓨터 세대의 분류. 터보 퓨처. 출처 : turbofuture.com.