VIERDE GENERATIE COMPUTERS: GESCHIEDENIS, KENMERKEN, HARDWARE, SOFTWARE - TECHNOLOGIE - 2024

De vierde generatie computers verwijst naar het type computers dat werd gebruikt in de fase die begon in 1972. Deze fase is gebaseerd op de informatietechnologie van de microprocessor.

Deze generatie computers is degene die nog steeds werkt. Je kunt zeggen dat de computers die je kunt zien, computers van de vierde generatie zijn.

IBM PC 5150 Bron: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51833

De eerste ontwikkelingen in computertechnologie waren gebaseerd op revolutionaire technologische vooruitgang, waarbij de drijvende kracht was uitvindingen en nieuwe technologieën. Deze generatie wordt waarschijnlijk beter gezien als evolutionair dan revolutionair.

De vierde generatie computers was dus een grote uitbreiding of verbetering van de derde generatie computers.

De geboorte van de microprocessor vond plaats tegelijk met de geboorte van de microcomputer. Deze generatie was ook afgestemd op de naleving van de wet van Moore, die de exponentiële groei van transistors in microchips voorspelde vanaf 1965.

Belang

Microprocessors gebruikten eerst grootschalige integratietechnologie en later zeer grootschalige integratietechnologie om uiteindelijk miljoenen transistors op een enkele chip in te kapselen.

Microprocessortechnologie is nu in alle moderne computers te vinden. De chips als zodanig zijn goedkoop en in grote hoeveelheden te vervaardigen.

Deze generatie computers ontwikkelde zich zeer snel omdat ze zo veelzijdig en gebruiksvriendelijk waren. De rol van computers is vooral op het gebied van industrie en informatietechnologie erg nuttig geweest.

De nieuwe microprocessor was net zo krachtig als de ENIAC-computer uit 1946. Wat in de eerste generatie een hele kamer vulde, kon nu in de palm van je hand passen.

Desktopcomputers werden gemeengoed. De personal computers in kantoren en huizen zijn computers van de vierde generatie.

Oorsprong en geschiedenis van de vierde generatie

De uitvinding van de microprocessorchip luidde de vierde generatie computers in. Dit leidde tot de ontwikkeling van microcomputers of personal computers.

De eerste microprocessor, Intel 4004 genaamd, werd in 1971 ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf Intel.

Very Large Scale Integration (VLSI) -technologie maakte het routine om een ​​complete CPU of hoofdgeheugen te vervaardigen met een enkele geïntegreerde schakeling, massaproductie tegen zeer lage kosten.

Dit resulteerde in nieuwe soorten machines, zoals personal computers en krachtige parallelle processors met duizenden CPU's.

Persoonlijke computers

In 1981 koos IBM Intel als fabrikant van de microprocessor voor zijn nieuwe machine, de IBM-PC. Deze microprocessor was de Intel 8086.

Deze computer zou 240.000 sommen per seconde kunnen uitvoeren. Hoewel het veel langzamer was dan computers in de IBM 360-familie, was het in de huidige dollars slechts $ 4.000. Deze prijs-prestatieverhouding zorgde voor een hausse op de microcomputermarkt.

In 1996 kon Intel's Pentium Pro-pc 400.000.000 sommen per seconde draaien. Dit was ongeveer 210.000 keer sneller dan ENIAC.

Grafische gebruikersinterface

Dit was in feite een interface waar de gemiddelde gebruiker met de computer communiceerde met behulp van visuele pictogrammen, in plaats van dat hij commando's in een programmeertaal moest typen.

Dit maakte het gebruik van de computer veel gemakkelijker en daardoor konden meer mensen de technologie gebruiken.

De software die op deze computers draaide, was ook voor weinig of zelfs gratis beschikbaar.

Kenmerken van de vierde generatie computers

- Verhoogd computergebruik in vergelijking met de vorige generatie.

- Er was een dramatische toename van de processorsnelheid.

- Het toetsenbord en de videomonitor werden standaardtoestellen. De muis begon een belangrijke rol te spelen.

- De omvang, kosten, energiebehoefte en warmteopwekking zijn afgenomen ten opzichte van de vorige generatie.

Miniaturisatie

De elektronische component voor miniaturisatie, Large Scale Integration (LSI) genaamd, is ontwikkeld om steeds meer circuits op een enkele chip te verpakken.

Very Large Scale Integration (VLSI) werd later geïntroduceerd met behulp van op microprocessor gebaseerde technologie.

Multitasken

In tegenstelling tot computers van de vorige generatie, kunnen deze meerdere taken verwerken, wat een grote veelzijdigheid biedt.

Computers spelen video's af, geven afbeeldingen weer, spelen muziek af, kunnen worden gebruikt om op internet te surfen, enz.

Deze veelzijdigheid betekent dat ze meer verwerkingskracht hebben. Dit extra vermogen is gecreëerd met de implementatie van de microprocessor.

Microprocessors hebben dit vermogen omdat ze de grootte van de transistors hebben verkleind en het aantal processors in een circuit hebben vergroot.

Opslag

Halfgeleiders zoals RAM, ROM en cachegeheugen werden gebruikt als primaire geheugens. Hoofdgeheugen vergroot in de vorm van EPROM en SRAM.

Magnetische schijven, zoals harde schijven, floppy disks, optische schijven (cd, dvd) en flashgeheugens, werden gebruikt als secundair geheugen.

Netwerken

Het concept van het computernetwerk ontstond. Naarmate computers krachtiger werden, konden ze met elkaar worden verbonden om netwerken te vormen, wat uiteindelijk leidde tot de ontwikkeling van internet.

Er is geavanceerde en eenvoudig te gebruiken software voor webpagina's ontwikkeld. Daarnaast werden e-mail en mobiele communicatie ontwikkeld.

Hardware

De vierde generatie bracht belangrijke vorderingen op de macrocomputers van de tweede generatie en ook op de minicomputers van de derde generatie, door een nieuwe categorie machines toe te voegen, namelijk de microcomputer of de personal computer.

Aan de andere kant vervingen halfgeleidergeheugens magnetische kerngeheugens. De muis en draagbare apparaten werden ook ontwikkeld.

Met het gebruik van microprocessors in computers werden hun prestaties veel sneller en efficiënter.

De microprocessor is een chip die in de computer wordt gebruikt om alle rekenkundige of logische functies uit te voeren die door een programma worden uitgevoerd.

Integratie

Deze generatie leerde over de processen om geïntegreerde schakelingen te maken die duizenden transistors op een enkele chip bevatten.

Bij Large Scale Integration (LSI) kunnen 1.000 apparaten per chip worden geplaatst en in Very Large Scale Integration (VLSI) 100.000 apparaten per chip.

Met de microprocessor was het mogelijk om de centrale verwerkingseenheid (CPU) van de computer op één chip te plaatsen. Voor eenvoudige systemen past een hele computer op een enkele chip: processor, hoofdgeheugen en input / output-controllers.

Verwerkingschips worden gebruikt voor de CPU en geheugenchips worden gebruikt voor RAM. Het was echter mogelijk om processors te ontwerpen met intern geheugen of cache op een enkele chip.

Parallelle verwerking

Het gebruik van parallelle processors werd verhoogd. Deze machines combineren verschillende processors om parallel berekeningen uit te voeren, waarbij meer dan één instructie tegelijk wordt uitgevoerd.

Ze zijn gebruikt voor wetenschappelijke berekeningen en ook voor databases en bestandsservers.

software

Deze computers hadden een snellere programmeertaal, waardoor applicatiesoftware voor microcomputers populair werd.

Computers werden gebruikt om tekst te verwerken, spreadsheets te verwerken en afbeeldingen te leveren.

Besturingssystemen

In 1974 bedacht Intel een 8-bit microprocessor genaamd 8808. Gary Kildall schreef het besturingssysteem voor deze processor, bekend als het Control Program for Microcomputers (CP / M).

Aan de andere kant werkte IBM samen met Bill Gates, die het Computer Product-besturingssysteem kocht, om het te verspreiden met de nieuwe IBM-computer.

Beide waren op de opdrachtregel gebaseerde besturingssystemen, waarbij de gebruiker via het toetsenbord met de computer kon communiceren.

Grafische gebruikersinterface

Steve Jobs lanceerde de Apple Macintosh-computer in 1984, met een betere grafische gebruikersinterface, waarbij hij het idee van de Xerox Alto-interface gebruikte.

Na het succes van Apple integreerde Microsoft een shell-versie van Windows in de 1985-versie van het DOS-besturingssysteem.

Windows werd 10 jaar op deze manier gebruikt, totdat het opnieuw werd uitgevonden met Windows 95. Dit was een compleet besturingssysteem, met alle hulpprogramma's.

Vierde generatie talen

In tegenstelling tot talen van de derde generatie zijn talen van de vierde generatie niet procedureel, maar gebruiken ze een declaratieve stijl.

De declaratieve stijl biedt een wiskundige specificatie van wat er moet worden berekend, waardoor de compiler veel details overhoudt over hoe de berekening moet worden uitgevoerd.

Daarom kan een groot programma gemaakt met een taal van de derde generatie worden vervangen door een enkele verklaring met een taal van de vierde generatie.

Uitvindingen en hun auteurs

De uitvinding van LSI-technologie en VLSI-technologie leidde tot de vierde generatie computers. Daarnaast kent deze generatie de volgende ontwikkelingen:

- Grafische gebruikersinterface.

- Nieuwe besturingssystemen.

- Verschillende input / output en secundaire opslagapparaten.

- Lokale netwerken.

Microprocessor

Het werd in 1971 ontwikkeld door Ted Hoff, samen met F. Faggin en S. Mazor. Ze ontwikkelden de Intel 4004-microprocessor voor Intel Corporation.

Deze microprocessor bevatte 2.300 transistors. Het markeerde het begin van een generatie computers die zich uitstrekt tot op de dag van vandaag.

Altair 8800

Altair 8800, 1975.

Het was een van de eerste microcomputers. Het werd in 1975 opgericht door het bedrijf Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

Ed Roberts ontwierp het met behulp van een Intel 8080-verwerkingschip, de eerste 16-bits microprocessor. Het was de eerste invloed van personal computing in de wereld.

Manzana

In 1976 ontwikkelde Steve Wozniak de eerste Apple-computer (Apple I). Het was een kleine personal computer.

Steve Jobs hielp hem deze computer te verkopen en hielp hem later bij het maken van de Apple II. Wozniak en Jobs waren de medeoprichters van Apple.

IBM-pc

In 1981 introduceerde International Business Machine (IBM) deze eerste homecomputer met de 4004-processor.

Microsoft

Paul Allen en Bill Gates, oprichters van Microsoft, begonnen met het schrijven van de BASIC-taal voor de ALTAIR 8800.

Vervolgens bracht het DOS-besturingssysteem het bedrijf veel succes. In 1985 brachten ze Windows 1.0 uit, een 16-bits grafische besturingsomgeving.

In 1986 lanceerden ze een tekstverwerkings-, database- en spreadsheetprogramma genaamd Microsoft Works.

Uitgelichte computers

Inbegrepen zijn minicomputers uit de jaren 70, zoals de PDP-11/03 en PDP-11/34, personal computers uit de late jaren 70 en vroege jaren 80, en macrocomputers die microprocessors gebruiken, zoals de z-serie van IBM.

Xerox Alto

In 1973 werd de Xerox Alto-computer van PARC gelanceerd. Het was een echte personal computer, met een Ethernet-poort, een muis en ook een grafische gebruikersinterface met bitmaps, de eerste in zijn soort. Het draaide op een 16-bits chip van Texas Instruments.

Apple microcomputers

Wozniak en Jobs ontwikkelden de Apple II, een van de eerste in massa geproduceerde zeer succesvolle microcomputers voor thuis.

Het was de eerste in de Apple II-serie. In totaal werden er vijf miljoen verkocht. Het werkte met een ROM en Integer BASIC. Wozniak ontwikkelde in 1978 Disk II, een diskettestation voor opslag.

De Apple II-computer trok bedrijven aan om meer computers te gebruiken omdat er software op kon draaien zoals de VisiCalc-spreadsheet.

Apple introduceerde de Macintosh in 1984, gebaseerd op de Motorola 68000 microprocessor, die aanvankelijk geen commercieel succes was, maar uiteindelijk wel.

Veel andere modellen van Apple-computers werden geproduceerd tijdens de vierde generatie computers. Sommigen waren succesvol, anderen niet.

IBM-pc

In 1981 bracht IBM de personal computer uit. Het werd een best verkochte computer en wordt nog steeds verkocht. Het was een op Windows gebaseerde pc.

De architectuur van de IBM-pc werd de de facto standaard op de markt, die andere pc-fabrikanten probeerden na te bootsen.

Voor-en nadelen

Voordeel

De belangrijkste vooruitgang in de ontwikkeling van computers deed zich voor bij de overgang van de derde naar de vierde generatie.

Het grootste voordeel is dat de meerderheid van de bevolking dankzij hun betaalbaarheid en voldoende omvang minstens één computer in huis kan hebben.

- Het zijn zeer betrouwbare computers, klein van formaat en krachtiger. Ze hebben veel minder onderhoud nodig dan vorige generaties.

- Ze hebben de kracht van snelle verwerking met een lager energieverbruik. Bovendien zijn ze de goedkoopste van alle generaties.

- Ze hebben een interne ventilator om warmte af te voeren en zo de juiste temperatuur te behouden. Airconditioning is niet langer nodig om normaal te functioneren.

- Ze bieden een gebruiksvriendelijke omgeving terwijl ze ermee werken, dankzij de ontwikkeling van de grafische gebruikersinterface en de interactieve invoer- en uitvoerapparatuur.

- Het zijn computers voor algemeen gebruik. Ze kunnen voor bijna alles worden gebruikt. De productie is volledig commercieel.

- Alle soorten talen op hoog niveau kunnen worden gebruikt.

Nadelen

Om de microprocessoren te kunnen vervaardigen, is de nieuwste technologie vereist. Dit heeft het ontwerp en de fabricage beperkt tot zeer weinig bedrijven (Intel, AMD, etc.), waardoor iedereen van hen afhankelijk is.

Het ontwerp en de fabricage van de microprocessor is erg complex. Voor de fabricage is een dure installatie en hooggekwalificeerd personeel vereist.

Aan de andere kant is een netwerksysteem vatbaar voor een grootschalige aanval, waardoor ook de mogelijkheid van een virusaanval door het hele systeem bestaat, waardoor iedereen kwetsbaar wordt.

Referenties

1. Benjamin Musungu (2018). De generaties computers sinds 1940 tot heden. Kenyaplex. Genomen uit: kenyaplex.com.
2. Encyclopedia (2019. Generations, Computers. Genomen uit: encyclopedia.com.
3. Wikieducator (2019). Geschiedenis van computerontwikkeling en computergeneratie. Ontleend aan: wikieducator.org.
4. Prerana Jain (2018). Generaties computers. Inclusief hulp. Genomen van: includehelp.com.
5. Kullabs (2019). Genereren van computers en hun functies. Genomen uit: kullabs.com.
6. Byte-Notes (2019). Vijf generaties computers. Genomen uit: byte-notes.com.
7. Alfred Amuno (2019). Computergeschiedenis: classificatie van generaties computers. Turbo toekomst. Ontleend aan: turbofuture.com.
8. Stephen Noe (2019). 5 generatie computer. Stella Maris College. Ontleend aan: stellamariscollege.org.
9. Weebly (2019). Een computergeschiedenis. Genomen van: weebly.com.