TOISEN SUKUPOLVEN TIETOKONEET: HISTORIA, OMINAISUUDET, LAITTEISTOT, OHJELMISTOT - TEKNIIKKA - 2026

Toisen sukupolven tietokoneiden viittaa evoluution vaihe tekniikka, jota käytettiin välisenä aikana 1956 ja 1963. Tässä vaiheessa, transistorit korvattu Putket, tämä korvaaminen merkintä alussa tämän sukupolven tietokoneita.

Tämä sukupolvi alkoi koputtaa ovea kehityksen edetessä ja kaupallinen kiinnostus tietotekniikkaan kiihtyi 1950-luvun puolivälissä. Tällä tavalla otettiin käyttöön toisen sukupolven tietotekniikka, joka ei perustu tyhjiöputkiin, vaan transistoreihin.

UNIVAC 1232 -tietokone Lähde: Daderot Wikimedia Commonsin kautta

Vuonna 1956 tietokoneet alkoivat tyhjiöputkien sijasta käyttää transistoreita elektronisina prosessointikomponenteina, mikä käynnisti toisen sukupolven tietokoneiden vauhdin.

Transistori oli paljon pienempi kuin tyhjiöputki. Koska elektronisten komponenttien kokoa oli pienennetty siirtymällä tyhjiöputkesta transistoriin, myös tietokoneiden koko pieneni ja tuli paljon pienemmäksi kuin aiemmissa tietokoneissa.

Läpimurto yrityksille

Tyhjiöputki oli paljon huonompi kuin transistori. Tämän korvaamisen ansiosta tietokoneet olivat luotettavampia, pienempiä ja nopeampia kuin edeltäjänsä. Paitsi tietokoneen koon pienentyminen, myös virrankulutuksen nopeus. Toisaalta se lisäsi tehokkuutta ja luotettavuutta.

Transistorien käytön lisäksi, joka pienensi niitä, tällä sukupolven tietokoneilla oli myös ulkoisia komponentteja, kuten tulostimia ja levykkeitä. Lisäksi heillä oli muita elementtejä, kuten käyttöjärjestelmät ja ohjelmat.

Siksi toisen sukupolven tietokoneet alkoivat ilmestyä uudelle liiketoiminta-alueelle 1960-luvun alkupuolella. Näitä tietokoneita voidaan käyttää ostolaskujen tulostamiseen, tuotesuunnittelujen toteuttamiseen, palkanlaskennan laskemiseen ja niin edelleen.

Siksi ei ollut yllättävää, että melkein kaikki suuret kaupalliset yritykset vuonna 1965 käyttivät tietokoneita taloudellisten tietojensa käsittelyyn.

Toisen sukupolven alkuperä ja historia

Transistorin saapuminen

Transistori keksittiin vuonna 1947. Se teki saman perustyön kuin tyhjiöputki, toimien elektronisena kytkimenä, joka voi olla päällä tai pois päältä.

Verrattuna tyhjiöputkiin, transistoreilla oli kuitenkin monia etuja: ne olivat pienempiä, niillä oli suurempi toimintanopeus ja ne vaativat vähemmän tehoa, joten ne emittoivat vähemmän lämpöä. Niissä ei ollut filamenteja, eivätkä ne vaatineet liiallista jäähdytystä.

Aluksi germaniumtransistorit olivat ainoat saatavilla. Näiden varhaisten transistorien luotettavuusongelmat syntyivät, koska keskimääräinen aika vikojen välillä oli noin 90 minuuttia. Tämä parani sen jälkeen, kun luotettavampia bipolaarisia risteystransistoreita tuli saataville.

He olivat jo korvanneet tietokoneiden tyhjiöputket 1950-luvun lopulla.

Parempia tietokoneita

Transistorien avulla tietokoneet voivat pitää jopa kymmeniä tuhansia binaarilogiikkapiirejä tiheässä tilassa.

Ensimmäinen transistoritietokone rakennettiin Manchesterin yliopistossa ja se oli toiminnassa vuonna 1953. Toinen versio valmistui siellä vuonna 1955. Myöhemmissä koneissa käytettiin noin 200 transistoria.

Nämä koneet olivat pienempiä, luotettavampia ja nopeampia kuin ensimmäisen sukupolven koneet. He kuitenkin ottivat useita kaappeja ja olivat niin kalliita, että vain suurilla yrityksillä oli varaa niihin.

Parempia ohjelmointikieliä

Tietokone / tietokone 1950-luvulta, Yhdysvallat.

Vuonna 1950 kehitettiin kokouskieli, joka tunnetaan ensimmäisenä kielenä, jolla oli englannin kaltaiset komennot.

Ohjelmoija voi lukea ja kirjoittaa koodin. Jotta sitä voitaisiin käyttää tietokoneella, se oli muunnettava koneellisesti luettavaan muotoon kokoonpanon avulla.

Toisen sukupolven tietokoneiden ominaisuudet

Pääpiirteenä oli piiritekniikan käyttö, jossa käytettiin transistoreita tyhjiöputkien sijasta peruslogiikkapiirien rakentamiseen.

Vaikka transistori edusti suurta parannusta tyhjiöputkeen verrattuna, nämä tietokoneet kuitenkin luottivat reikäkortteihin käskyjen syöttämistä varten, tulosteisiin datan ulostuloa varten ja tuottivat silti tietyn määrän lämpöä.

Energian käyttö

Tietokoneiden käyttämiseen tarvittava sähköteho oli alhaisempi. Lämpöä syntyi, vaikkakin vähän vähemmän, joten ilmastointi vaadittiin edelleen.

Tietokoneiden koko

Toisen sukupolven tietokoneen fyysinen koko oli paljon pienempi kuin aikaisempien tietokoneiden.

Nopeus

Käsittelynopeutta oli parannettu kertoimella viisi. Se mitattiin mikrosekuntina.

varastointi

- Magneettisen ytimen kehitys on hyväksytty siten, että päämuistikapasiteetti oli suurempi kuin ensimmäisen sukupolven tietokoneissa.

- Tietokoneiden tallennuskapasiteettia ja käyttöä lisätään.

- Ulkoista tallennusta tuetaan magneettinauhojen ja magneettikiekkojen muodossa.

Ohjelmistojen käyttö

- Ohjelmoinnissa tietokoneet voivat käyttää jopa korkean tason kieliä vaikeasti ymmärrettävän monimutkaisen konekielen korvaamiseen.

- Käyttöjärjestelmiä käyttävien tietokoneiden suorittamat prosessit kiihtyvät ja saavuttavat miljoonia toimintoja sekunnissa.

- Tietokoneet eivät olleet suuntautuneet pelkästään tekniikan sovelluksiin, vaan myös kaupallisiin sovelluksiin.

- Kokoonpanokieli ja käyttöjärjestelmäohjelmistot otettiin käyttöön.

Laitteisto

Nämä tietokoneet olivat teknisesti mullistavia. Koska ne koottiin käsin, ne olivat kuitenkin niin kalliita, että vain suurilla organisaatioilla oli varaa heille.

Toisen sukupolven laitteistot auttoivat yrityksiä vähentämään tietueiden pitämisen ja käsittelyn kustannuksia, mutta järjestelmien ostaminen tai vuokraaminen oli erittäin kallista, vaikeasti ohjelmoitavissa ja työvoimavaltainen käyttää, ainakin nykypäivän standardien mukaan.

Nämä kustannukset huomioon ottaen vain suurten yritysten ja julkishallinnon organisaatioiden tietojenkäsittelyosastoilla oli varaa asentaa ne.

transistorit

Kuten tyhjiöputket, myös transistorit ovat elektronisia kytkimiä tai portteja, joita käytetään virran vahvistamiseen tai ohjaamiseen tai sähköisten signaalien kytkemiseen päälle ja pois. Niitä kutsutaan puolijohteiksi, koska ne sisältävät elementtejä, jotka löytyvät johtimien ja eristimien välillä.

Transistorit ovat minkä tahansa mikrosirun rakennuspalikoita. Ne ovat myös luotettavampia ja energiatehokkaampia, ja ne pystyvät johtamaan sähköä paremmin ja nopeammin.

Transistorin suorituskyky oli huomattavasti parempi pienen koonsa, pienemmän virrankulutuksensa ja vähemmän lämmöntuoton vuoksi.

Transistori siirtää sähköiset signaalit vastuksen kautta. Se oli erittäin luotettava verrattuna tyhjiöputkiin.

Muut laitteet

Tässä sukupolvessa alettiin käyttää näppäimistöjä ja videomonitoreja. Ensimmäistä kynää käytettiin syöttölaitteena piirustukseen näyttöruudulle. Toisaalta nopea tulostin tuli käyttöön.

Magneettisten nauhojen ja levyjen käyttö toissijaisena muistina pysyvään tallennukseen otettiin käyttöön korvaaen tietokoneessa olevat kortit.

ohjelmisto

Kokoonpanon kieli

Toisen sukupolven tietokoneet siirtyivät konekielistä kokoonpanokielelle, jolloin ohjelmoijat pystyivät kuvaamaan ohjeet sanoin. Lyhytkoodien ohjelmointi korvasivat pitkät ja vaikeat binaarikoodit.

Kokoonpanokieltä oli paljon helpompaa käyttää verrattuna konekieleen, koska ohjelmoijan ei tarvinnut olla tietoinen suoritettujen toimintojen muistamisesta.

Korkean tason kielet

Tämä sukupolvi merkitsi korkean tason kielten yleistä käyttöä. Korkean tason kielet kehitettiin ohjelmistojen luomiseksi helpottamaan tietokoneiden ohjelmointia ja konfigurointia.

Nämä toisen sukupolven koneet ohjelmoitiin kielillä kuten COBOL ja FORTRAN, ja niitä käytettiin moniin kaupallisiin ja tieteellisiin tehtäviin.

FORTRAN-kieltä käytettiin tieteellisiin tarkoituksiin ja COBOL-kieltä kaupallisiin tarkoituksiin. Järjestelmäohjelmistoon tehtiin myös parannuksia.

Lisäksi toisen sukupolven tietokoneeseen tallennettu ohjelma tarjosi suurta joustavuutta näiden tietokoneiden suorituskyvyn parantamiseksi.

Lähes jokaisella tietokoneella oli oma ainutlaatuinen käyttöjärjestelmä, ohjelmointikieli ja sovellusohjelmat.

Käyttöjärjestelmän ohjelmistokehityksen lisäksi hyllyille pääsi myös muihin liiketoimintasovelluksiin.

Prosessinohjauskieli

Tärkein muutos tietokoneiden toimintaan tehtiin eräjärjestelmässä ja sen itselleen antamalla autonomialla suoran käyttäjän hallinnan kustannuksella.

Tämä johti prosessinohjauskielen kehittämiseen, joka tarjosi tehokkaan tavan hallita tietokoneen suorittaman tehtävän kohtaloa ilman käyttäjän syöttöä.

Keksinnöt ja niiden laatijat

- Transistori

Ensimmäinen transistori keksittiin William Shockleyn, John Bardeenin ja Walter Brattainin johdolla Bell Telephone Laboratories -yrityksessä 1940-luvun lopulla. Tätä keksintöä varten he pystyivät voittamaan fysiikan Nobel-palkinnon vuonna 1956.

Transistori osoittautui toimivaksi vaihtoehtona elektroniputkelle. Sen pieni koko, matala lämmöntuotto, korkea luotettavuus ja pieni virrankulutus tekivät läpimurron monimutkaisten piirien pienentämisessä.

Tämä oli puolijohdemateriaalista koostuva laite, jota käytettiin lisäämään tulevien signaalien tehoa säilyttämällä alkuperäisen signaalin muoto, avaamalla tai sulkemalla piiri.

Siitä tuli olennainen osa kaikkia digitaalisia piirejä, mukaan lukien tietokoneet. Mikroprosessorit sisältävät nykyään kymmeniä miljoonia minimaalikokoisia transistoreita.

- Magneettinen ydinmuisti

Transistorin lisäksi toinen keksintö, joka vaikutti toisen sukupolven tietokoneiden kehitykseen, oli magneettinen ydinmuisti.

Ensisijaisena muistina käytettiin magneettista ydinmuistia. RAM-muisti kasvoi 4 kt: sta 32 kt: iin, minkä ansiosta tietokone pystyy pitämään enemmän tietoa ja ohjeita.

- Korkean tason kielet

Fortran

Sen luomista johti John Backus IBM: lle vuonna 1957. Sitä pidetään vanhimpana korkean tason ohjelmointikielenä.

COBOL

Se on toiseksi vanhin korkean tason ohjelmointikieli. Luotu vuonna 1961. Erityisen suosittu suurissa tietokoneissa toimivissa yrityssovelluksissa. Se on ollut eniten käytetty ohjelmointikieli maailmassa

Esitetyt tietokoneet

UNIVAC LARC

Sperry-Rand kehitti tämän supertietokoneen 1960 atomitutkimusta varten, joten se pystyi käsittelemään suuria määriä dataa.

Tämä tietokone oli kuitenkin liian kallis ja yleensä liian monimutkainen yrityksen kokoon, joten se ei ollut suosittu. Vain kaksi LARC: ta asennettiin.

PDP

Se on DEC: n (Digital Equipment Corporation) tuottaman tietokoneen nimi, jonka perustivat Ken Olsen, Stan Olsen ja Harlan Anderson.

Vuonna 1959 PDP-1 osoitettiin. Neljä vuotta myöhemmin DEC-yritys aloitti PDP-5: n ja sitten PDP-8: n myynnin vuonna 1964.

PDP-8, joka oli pientietokone, oli hyödyllinen näiden tietojen käsittelyssä ja oli melko menestyvä markkinoilla.

IBM 1401

Tämä tietokone, joka esiteltiin yleisölle vuonna 1965, oli teollisuuden eniten käytetty toisen sukupolven tietokone. Se kattoi käytännössä kolmanneksen maailmanmarkkinoista. IBM asensi yli 10 1401 vuosien 1960 ja 1964 välillä.

IBM 1401: llä ei ollut käyttöjärjestelmää. Sen sijaan hän käytti ohjelmien luomiseen erityistä kieltä, nimeltään symbolinen ohjelmointijärjestelmä.

IBM 1401: n lisäksi muut IBM: n tuottamat tietokoneet, kuten IBM 700, 7070, 7080, 1400 ja 1600, olivat myös toisen sukupolven tietokoneita.

UNIVAC III

Sen sijaan, että tyhjiöputkikomponentit olisi korvattu transistoreilla, Univac III suunniteltiin myös yhteensopivaksi useiden dataformaattien kanssa.

Tällä oli vaikutusta sanan kokoon ja ohjejoukkoon, jotka olivat erilaisia, joten kaikki ohjelmat tuli kirjoittaa uudelleen.

Seurauksena on, että sen sijaan, että UNIVAC: n myynti kasvaa, monet asiakkaat mieluummin vaihtoivat toimittajia.

Hyödyt ja haitat

Etu

- Ne olivat aikansa nopeimpia tietokoneita.

- Kokoonpanokieltä käytettiin konekielen sijasta. Siksi niitä oli helpompi ohjelmoida tämän kielen käytön takia.

- He vaativat paljon vähemmän energiaa toimintojen suorittamiseen eivätkä tuottaneet paljon lämpöä. Siksi heillä ei ollut niin kuuma.

- Transistorit vähensivät elektronisten komponenttien kokoa.

- Tietokoneiden koko oli pienempi ja niiden siirrettävyys oli parempi kuin ensimmäisen sukupolven tietokoneissa.

- He käyttivät nopeampia oheislaitteita, kuten nauha-asemia, magneettikiekkoja, tulostimia jne.

- Toisen sukupolven tietokoneet olivat luotettavampia. Lisäksi heillä oli parempi tarkkuus laskelmissa.

- He olivat halvemmat.

- Heillä oli parempi nopeus. He pystyivät laskemaan tietoja mikrosekuntina.

- Heillä oli laajempi kaupallinen käyttö.

haitat

- Tietokoneita käytettiin vain tiettyihin tarkoituksiin.

- Jäähdytysjärjestelmää vaadittiin edelleen. Tietokoneet piti asettaa ilmastoituihin paikkoihin.

- Vaatii myös jatkuvaa huoltoa.

- Laajamittainen kaupallinen tuotanto oli vaikeaa.

- Rei'itettyjä kortteja käytettiin edelleen ohjeiden ja tietojen syöttämiseen.

- Ne olivat edelleen kalliita eivätkä monipuolisia.

Viitteet

1. Benjamin Musungu (2018). Tietokoneiden sukupolvet vuodesta 1940 nykypäivään. Kenyaplex. Ostettu: kenyaplex.com.
2. Tietosanakirja (2019. Generations, Computers. Otettu: encyclopedia.com).
3. Wikieducator (2019). Tietokonekehityksen historia ja tietokoneen sukupolvi. Ostettu: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Tietokoneiden sukupolvet. Sisällytä ohje. Kuvannut: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Tietokoneen luominen ja sen ominaisuudet. Ostettu: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Viisi sukupolvea tietokoneita. Otettu: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Tietokonehistoria: Tietokoneiden sukupolvien luokittelu. Turbo Future. Otettu: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 Tietokoneen sukupolvi. Stella Maris -opisto. Ostettu: stellamariscollege.org.