Computer der dritten Generation, Integrierte Schaltkreise, 1964-1971

Computer der dritten Generation, Integrierte Schaltkreise, 1964-1971. Die dritte Generation von Computern bezieht sich auf eine Periode in der Geschichte der Computer, die ungefähr zwischen Mitte der 1960er und Mitte der 1970er Jahre stattfand. In dieser Zeit kam es zu erheblichen Fortschritten in der Computertechnologie, die im Vergleich zu früheren Computergenerationen zu leistungsfähigeren und leistungsfähigeren Maschinen führten.

Integrierte Schaltkreise

Das Konzept der integrierten Schaltkreise (IC) wurde erstmals 1952 von Geoffrey W.A. Dummer, einem britischen Ingenieur, vorgeschlagen. Dummers Idee war es, mehrere elektronische Komponenten wie Transistoren, Widerstände und Kondensatoren in ein einziges Stück Halbleitermaterial zu integrieren und so eine vollständige elektronische Schaltung zu schaffen. Dummers Vorschlag führte jedoch nicht zur unmittelbaren Entwicklung funktionaler integrierter Schaltkreise.

Der erste erfolgreiche integrierte Schaltkreis wurde Ende der 1950er Jahre von zwei Forschern, Jack Kilby von Texas Instruments und Robert Noyce von Fairchild Semiconductor, unabhängig voneinander erfunden. Kilbys Erfindung war ein „monolithischer“ IC, der Germanium als Halbleitermaterial verwendete und seine Funktionalität am 12. September 1958 demonstrierte. Noyces Erfindung war ein „planarer“ integrierter Schaltkreis, der Silizium als Halbleitermaterial verwendete, und er patentierte ihn im Juli 1959.

Sowohl Kilbys als auch Noyces Erfindungen waren ein Durchbruch auf dem Gebiet der Elektronik und ebneten den Weg für die Entwicklung kleinerer, zuverlässigerer und leistungsfähigerer elektronischer Geräte. Die Erfindung integrierter Schaltkreise revolutionierte das Gebiet der Elektronik und legte den Grundstein für die rasche Weiterentwicklung der Computertechnologie und anderer elektronischer Geräte wie Smartphones, Tablets und Mikrocontroller, die wir heute verwenden.

Nach der Erfindung integrierter Schaltkreise ging ihre Entwicklung und Kommerzialisierung rasch voran, und mehrere Unternehmen und Forscher verfeinerten die Technologie weiter und machten sie zugänglicher und erschwinglicher. Integrierte Schaltkreise werden heute in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Computern und Telekommunikation bis hin zu Unterhaltungselektronik, Automobilsystemen und medizinischen Geräten. Sie haben die Welt der Elektronik verändert und sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil der modernen Technologie geworden.

Merkmale der Computer der dritten Generation

Hier sind einige der wichtigsten Merkmale der dritten Generation von Computern:

• Integrierte Schaltkreise (ICs): Der bedeutendste Fortschritt der dritten Generation war die Entwicklung und Verbreitung von integrierten Schaltkreisen (ICs). Diese Miniaturelektronik ermöglichte die Integration mehrerer Transistoren, Widerstände und Kondensatoren auf einem einzigen Halbleiterchip, wodurch die Größe, die Kosten und der Stromverbrauch von Computern erheblich reduziert wurden.
• Transistoren: Transistoren, die in der zweiten Generation Vakuumröhren ersetzt hatten, wurden in der dritten Generation noch kleiner und zuverlässiger. Dies führte zu effizienteren und zuverlässigeren Computern mit größerer Rechenleistung.
• Höhere Programmiersprachen: In der dritten Generation wurden höhere Programmiersprachen wie COBOL, FORTRAN und BASIC entwickelt. Diese Sprachen erleichterten die Programmierung und machten sie für eine größere Anzahl von Benutzern zugänglicher, was die Entwicklung anspruchsvollerer Softwareanwendungen ermöglichte.
• Timesharing und Multiprogrammierung: Timesharing und Multiprogramming setzten sich in der dritten Generation durch. Time-Sharing ermöglichte es mehreren Benutzern, gleichzeitig auf ein Computersystem zuzugreifen, während Multiprogramming es ermöglichte, mehrere Programme gleichzeitig auszuführen, wodurch die Rechenleistung des Computers besser genutzt wurde.
• Magnetplattenspeicher: Die Speicherung auf Magnetplatten, wie z. B. Festplatten, wurde in der dritten Generation weit verbreitet. Dies ermöglichte höhere Speicherkapazitäten, schnellere Datenzugriffszeiten und ein effizienteres Datenmanagement.
• Kommerzialisierung von Computern: Die dritte Generation erlebte die Kommerzialisierung von Computern, mit dem Aufkommen von Unternehmen wie IBM, DEC und Burroughs, die Computersysteme für geschäftliche und wissenschaftliche Anwendungen produzierten und verkauften.
• Minicomputer: Minicomputer, kleiner und kostengünstiger als Großrechner, wurden in der dritten Generation populär. Sie wurden für verschiedene Anwendungen verwendet, z. B. für die wissenschaftliche Forschung, die Datenverarbeitung von Unternehmen und industrielle Steuerungssysteme.
• Die dritte Generation von Computern war ein bedeutender Fortschritt in der Computertechnologie, mit kleineren, schnelleren und leistungsfähigeren Maschinen, die für eine größere Anzahl von Benutzern zugänglicher waren. Diese Fortschritte ebneten den Weg für andere Entwicklungen in späteren Generationen und führten zu der modernen Computerlandschaft, die wir heute haben.

COBOL, FORTRAN UND BASIC

COBOL, FORTRAN und BASIC sind höhere Programmiersprachen, die in den frühen Jahren der Informatik entwickelt wurden und eine wichtige Rolle in der Geschichte der Computerprogrammierung gespielt haben.

COBOL (Gemeinsame geschäftsorientierte Sprache)

COBOL wurde in den späten 1950er und frühen 1960er Jahren von einem Komitee von Computerfachleuten aus Regierung, Wissenschaft und Industrie unter der Leitung von Grace Hopper entwickelt. COBOL wurde speziell für Unternehmensanwendungen entwickelt und sollte eine Sprache sein, die Geschäftsanwender leicht verstehen und verwenden können, um Software für die Verarbeitung von Unternehmensdaten zu entwickeln. COBOL war eine der ersten Programmiersprachen, die weit verbreitet war und in den Anfängen der Datenverarbeitung für Geschäfts- und Verwaltungsanwendungen weit verbreitet war.

FORTRAN (FORmula TRANslation)

Es war die erste höhere Programmiersprache und wurde entwickelt, um in mathematischen und wissenschaftlichen Berechnungen verwendet zu werden, um das Schreiben komplexer mathematischer Algorithmen für wissenschaftliche Forschung und technische Anwendungen zu erleichtern. FORTRAN gewann schnell an Popularität in der wissenschaftlichen Gemeinschaft und wurde in den frühen Jahren der Informatik zur dominierenden Programmiersprache für wissenschaftliche und technische Berechnungen.

BASIC (Symbolischer Allzweck-Anweisungscode für Anfänger)

BASIC wurde Mitte der 60er Jahre von John Kemeny und Thomas Kurtz am Dartmouth College als leicht zu erlernende Programmiersprache für Studenten und Anfänger entwickelt. BASIC wurde als einfache Sprache entwickelt, die verwendet werden konnte, um nicht-technischen Benutzern Computerprogrammierung beizubringen, und war in den frühen Tagen der Informatik in Bildungseinrichtungen und PCs weit verbreitet. BASIC spielte eine wichtige Rolle bei der Zugänglichkeit der Computerprogrammierung für ein breiteres Publikum und wird auch heute noch in irgendeiner Form verwendet.

Diese drei Programmiersprachen COBOL, FORTRAN und BASIC gehörten zu den ersten höheren Programmiersprachen und spielten eine wichtige Rolle bei der frühen Entwicklung der Computerprogrammierung. Sie ebneten den Weg für die Entwicklung anspruchsvollerer Programmiersprachen und haben das Gebiet der Computerprogrammierung nachhaltig geprägt, wobei einige Varianten dieser Sprachen noch heute in bestimmten Bereichen und Branchen verwendet werden.

Minicomputer

Der Ursprung von Minicomputern geht auf die 1960er und 1970er Jahre zurück, als Fortschritte in der Computertechnologie es ermöglichten, Computer zu entwickeln, die kleiner, erschwinglicher und weniger leistungsfähig waren als Großrechner, die groß und teuer waren.

Der Begriff „Minicomputer“ wurde erstmals von der Digital Equipment Corporation (DEC) geprägt, einem bahnbrechenden Computerhersteller, der 1957 von Ken Olsen gegründet wurde. DEC stellte 1959 den PDP-1 (Programmed Data Processor-1) vor, der als einer der ersten Minicomputer gilt. Die PDP-1 war relativ klein, etwa so groß wie ein Kühlschrank, und wurde für wissenschaftliche und technische Berechnungen entwickelt.

Der Erfolg der PDP-1 führte zur Entwicklung weiterer Minicomputer durch DEC und andere Unternehmen wie IBM, Hewlett-Packard (HP) und Data General. Diese Minicomputer waren kleiner und weniger leistungsfähig als Großrechner, aber erschwinglicher und zugänglicher für kleinere Organisationen, Universitäten, Forschungslabors und Unternehmen, die Rechenleistung für bestimmte Aufgaben benötigten.

Minicomputer zeichneten sich durch ihre relativ geringe Größe, Kosteneffizienz und Vielseitigkeit aus. Sie wurden häufig für wissenschaftliche Forschung, Prozesssteuerung, Datenanalyse und Geschäftsanwendungen verwendet. Minicomputer waren auch für ihre interaktiven Rechenfähigkeiten bekannt, die es Benutzern ermöglichten, über Terminals oder Bildschirme in Echtzeit mit dem Computer zu interagieren.

Die Entwicklung von Minicomputern setzte sich im Laufe der Jahre fort, mit Verbesserungen in den Bereichen Prozessortechnologie, Speicherkapazität, Speicher und Netzwerkfähigkeiten. Mit dem Aufkommen von Mikrocomputern oder Personal Computern in den 1980er Jahren, die noch kleiner, erschwinglicher und mit größerer Rechenleistung waren, ging die Nachfrage nach Minicomputern jedoch zurück und sie verschwanden allmählich vom Markt. Heute ist das Konzept des Minicomputers weitgehend veraltet, da moderne Computer, einschließlich Laptops, Tablets und Smartphones, kleiner, leistungsfähiger und für Einzelpersonen und Organisationen jeder Größe zugänglich geworden sind.

1965 SDS 92

Der SDS 92 war ein Minicomputer, der 1965 von Scientific Data Systems (SDS), einem bahnbrechenden Computerhersteller, der von Max Palevsky und anderen gegründet wurde, eingeführt wurde. Der SDS 92 war einer der ersten Minicomputer und war für seine Zeit für sein innovatives Design und seine fortschrittlichen Funktionen bekannt.

Der SDS 92 war ein 24-Bit-Computer, der Magnetkernspeicher als Primärspeicher verwendete, was eine gängige Art von Speichertechnologie war, die in frühen Computern verwendet wurde. Es hatte eine Taktrate von 1,5 MHz, relativ schnell für die damalige Zeit, und verwendete ein transistorbasiertes Design, was in Bezug auf Größe, Stromverbrauch und Zuverlässigkeit einen bedeutenden Fortschritt gegenüber frühen Computern auf Vakuumröhrenbasis darstellte.

Eines der bemerkenswerten Merkmale des SDS 92 war seine Befehlssatzarchitektur (ISA), die sehr vielseitig und effizient ist. Der SDS 92 ISA enthielt eine einzigartige Funktion namens „erweiterte Adressierung“, die es ihm ermöglichte, auf bis zu 4 Megabyte (4 Millionen Bytes) Speicher zuzugreifen, eine beeindruckende Menge für die damalige Zeit. Damit eignet sich das SDS 92 für eine Vielzahl von Anwendungen, wie z.B. wissenschaftliches Rechnen, Datenverarbeitung und Echtzeitsteuerung.

Der SDS 92 zeichnete sich auch durch sein Betriebssystem namens „SDS 940“ aus, das einen vollständigen Satz von Tools und Software-Dienstprogrammen zum Programmieren und Verwalten des Computers bot. Das Betriebssystem verfügte über ein Time-Sharing-System, das es mehreren Benutzern ermöglichte, Computerressourcen gleichzeitig gemeinsam zu nutzen, was es ideal für interaktives Computing machte.

Das SDS 92 wurde in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, z. B. in der wissenschaftlichen Forschung, im Ingenieurwesen und in der Geschäftsinformatik. In den späten 1960er Jahren hatte SDS jedoch mit finanziellen Problemen zu kämpfen und wurde schließlich 1969 von der Xerox Corporation übernommen, so dass die Produktion von SDS-Computern, einschließlich des SDS 92, Anfang der 1970er Jahre eingestellt wurde. SDS 92 spielte jedoch eine wichtige Rolle in der frühen Geschichte der Minicomputer und trug zur Weiterentwicklung der Computertechnologie in dieser Zeit bei.

Hewlett-Packard 21xx

Die Hewlett-Packard (HP) 21xx-Serie war eine Familie kleiner Minicomputer, die von HP in den späten sechziger und frühen siebziger Jahren eingeführt wurde. Die HP 21xx-Serie war bekannt für ihr kompaktes Design, ihre Zuverlässigkeit und ihre Vielseitigkeit und wurde häufig in verschiedenen Anwendungen wie wissenschaftlicher Forschung, Prozesssteuerung und Datenerfassung eingesetzt.

Die HP 21xx-Serie hatte eine 16-Bit-Architektur und verwendete Halbleiterspeicher, eine für die damalige Zeit relativ fortschrittliche Technologie. Die Serie umfasste mehrere Modelle mit unterschiedlichen Verarbeitungsfunktionen, Speichergrößen und Eingabe-/Ausgabeoptionen, sodass Benutzer das System auswählen konnten, das ihren Anforderungen am besten entsprach.

Eines der bemerkenswerten Merkmale der HP 21xx-Serie war ihre Befehlssatzarchitektur (ISA), die auf Einfachheit und Effizienz ausgelegt ist. Die ISA enthielt einen umfangreichen Satz von Anweisungen, die eine Vielzahl von Datenmanipulationen, logischen Operationen und Kontrollfluss unterstützten, wodurch sie für eine Vielzahl von Rechenaufgaben geeignet war.

Die HP 21xx-Serie verfügte außerdem über eine einzigartige Hardwarefunktion namens „I/O-Kanal“, die es dem System ermöglichte, mit verschiedenen Peripheriegeräten und Geräten wie Druckern, Terminals und Datenspeichergeräten zu interagieren. Dies machte die HP 21xx-Serie vielseitig und in der Lage, mit einer Vielzahl von externen Geräten zu interagieren.

Die HP 21xx-Serie war für ihre Zuverlässigkeit und Langlebigkeit bekannt und wurde häufig in industriellen und wissenschaftlichen Umgebungen eingesetzt, in denen Robustheit und Stabilität wichtige Faktoren waren. Die Systeme waren auch für ihre Benutzerfreundlichkeit und Wartung bekannt, mit Funktionen wie Diagnosewerkzeugen und einem modularen Design, das Wartung und Aufrüstung relativ einfach machte.

Im Laufe der Zeit wurde die HP 21xx-Serie durch neue Modelle von HP Minicomputern ersetzt, wie z. B. die HP 1000-Serie, die in den 1970er Jahren und darüber hinaus in verschiedenen Anwendungen eingesetzt wurde. Die HP 21xx-Serie spielte eine wichtige Rolle in der Geschichte der Minicomputer und trug zum Ruf von HP als führender Computerhersteller in den Anfängen der Computertechnik bei.

IBM System/360

Das IBM System/360 (IBM-360) war eine Familie von Großrechnern, die 1964 von IBM eingeführt wurde. Es war ein revolutionäres Computersystem, das einen neuen Standard für Großrechner setzte und einen tiefgreifenden Einfluss auf das Gebiet der Informatik hatte.

Die IBM-360 zeichnete sich durch ihr modulares und kompatibles Design aus, das es den Anwendern ermöglichte, je nach Bedarf aus einer Vielzahl von Modellen mit unterschiedlichen Verarbeitungskapazitäten, Speichergrößen und Ein-/Ausgabeoptionen zu wählen. Diese Flexibilität machte die IBM-360 für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, von wissenschaftlichen und technischen Berechnungen bis hin zur Datenverarbeitung in Unternehmen.

Eine der wichtigsten Neuerungen des IBM-360 war die Verwendung von Microcode, einer Low-Level-Softwareschicht, die es ermöglichte, den Befehlssatz des Computers in Hardware zu emulieren. Dadurch war die IBM-360 sehr vielseitig und erweiterbar, so dass sie eine Vielzahl von Programmiersprachen, Betriebssystemen und Anwendungen unterstützen konnte.

Die IBM-360 führte auch virtuellen Speicher ein, ein revolutionäres Konzept, das es ermöglichte, mehrere Programme gleichzeitig in separaten virtuellen Adressräumen auszuführen, obwohl der physische Speicher begrenzt war. Dies verbesserte die Systemeffizienz und Ressourcenauslastung erheblich und ebnete den Weg für moderne Betriebssysteme und Virtualisierungstechnologien.

Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal des IBM-360 war seine Abwärtskompatibilität, die es Benutzern ermöglichte, Programme auszuführen, die für ältere IBM-Mainframes entwickelt wurden, und so ihre Softwareinvestitionen zu erhalten. Dies gewährleistete einen reibungslosen Übergang für IBM-Kunden, die bereits Anwendungen für frühere IBM-Mainframes entwickelt hatten.

Der IBM-360 wurde von Unternehmen, Regierungsbehörden und Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt eingesetzt und wurde in den 1960er und 1970er Jahren zur dominierenden Plattform für Mainframe-Computing. Sein Erfolg festigte IBM als führenden Computerhersteller und trug dazu bei, die moderne Computerlandschaft zu prägen.

Auf die IBM-360 folgten spätere Generationen von IBM-Mainframes, wie das System/370, das System/390 und die heutigen IBM Z-Systeme, die immer noch in großen Rechenumgebungen für kritische Geschäfts- und Infrastrukturanwendungen eingesetzt werden. Die IBM-360 ist nach wie vor ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Computertechnik, und ihre Auswirkungen sind immer noch in vielen Aspekten der modernen Computertechnologie zu sehen.

Lesen Sie auch: Zweite Generation von Computern, Transistoren (1956-1963); Datenverarbeitung 2005 Computer; 6. KLASSE VON COMPUTERN

Externe Ressource: Geeksforgeeks

Ausgaben 2019-23

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