4世代のコンピュータ。 EUM世代、異なる世代のコンピュータの主な特徴
比較パラメータ | 世代EUM |
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第4 |
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期間 | ||||
要素ベース(UU、ALU) | 電子(または電気)ランプ | 半導体(トランジスタ) | 統合スキーム | 大 統合スキーム (ビス) |
メインタイプのEVM | 小(ミニ) | |||
基本入力装置 | リモート、ペッパーローカル、ペリルインプレックス | 英数字ディスプレイ、キーボード | カラーグラフィックディスプレイ、スキャナ、キーボード |
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基本出力装置 | 英数字印刷装置(ADPA)、除電出力 | ブレイク、プリンタ |
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外部メモリ | 磁性リボン、ドラム、ペッフェクタ、パフォーマード | 除去剤、磁気ディスク | 磁気ディスクと光ディスク |
|
INのキーソリューション | ユニバーサル言語 プログラミング、翻訳者 | バッチオペレーティングシステム翻訳者を最適化します | 対話型オペレーティングシステム、構造化プログラミング言語 | ソフトウェアの友人、ネットワークオペレーティングシステム |
動作モードEUM | シングルストレート | パケット | 時間の分離 | 個人的な仕事とネットワークの処理 |
EUMの使用の目的 | 科学的および技術的計算 | 技術的および経済計算 | 経営と経済計算 | 電気通信、情報サービス |
表 - 様々な世代のコンピュータの主な特徴
世代 | ||||
期間、GG | 1980年 bp。 |
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元素ベース | 真空電子ランプ | 半導体ダイオードとトランジスタ | 統合スキーム | スーパーバウンド集積回路 |
建築 | 建築von Nimanana | マルチメールモード | ローカルネットワーク EUM、集合的使用の計算システム | マルチプロセッサシステム パソコン, グローバルネットワーク |
速度 | 10 - 20千OP / S | 100-500千op / s | 約100万のOP / S | 数十百百万のop / s |
ソフトウェア | マシン言語 | オペレーティングシステム、アルゴリズム言語 | オペレーティングシステム、ダイアログシステム、マシングラフィックスシステム | 適用されたプログラムパッケージ、データベース、および知識、ブラウザ |
パンチとパーロカートの入力デバイス、 | azpu、teleta、nml、nmb | ビデオテーミナル、NJMD | NGMD、モデム、スキャナ、 レーザープリンタ |
|
応用 | 推定タスク | 工学、科学的、経済的目標 | ACS、CAD、科学的および技術的な作業 | 管理タスク、通信、AWPの作成、テキスト処理、マルチメディア |
例 | Univac(USA)環状(米国); | IBM 701/709(アメリカ) | IBM 360/370、PDP -11/20、Cray -1(USA); | Cray T3 E、SGI(USA)、 |
50年間、互いに交換して、いくつかの電子メール世代。 Worldwideの急速な発展は高度の費用でのみ決定されます 要素ベース そして建築の解決策。
コンピュータは技術的および技術的なシステムで構成されるシステムです。 ソフトウェア、世代の下では、同じ技術とソフトウェアの解決策(要素ベース、論理アーキテクチャ、ソフトウェア)が特徴するコンピュータモデルを理解するのは当然です。 一方、生成から世代までの線の線がよりぼやけているため、生成時のWの分類を行うことが非常に困難であることが判明した。
初代。
元素 盆地 ランプとリレー。 RAMは、後にフェライトコア上でトリガーに対して実行されました。 信頼性 - 低、冷却システムが必要でした。 EUMはかなりの寸法を持っていました。 スピード - 5 - 30千算術演算OP / S。 プログラミング - コンピュータコード(マシンコード)(マシンコード)、AVTOCODEおよびアセンブラは後で表示されていました。 プログラミングは数学者、物理学者、電子エンジニアの狭い輪に従事していました。 第1世代のコンピュータは主に科学的および技術的計算のために使用されました。
第2世代。
半導体素子ベース 信頼性と性能を大幅に向上させると、寸法が低下し、消費電力が低下します。 I / Oツールの開発、 外部メモリ。 いくつかのプログレッシブアーキテクチャソリューションと技術プログラミング時間分離モードとマルチプログラミングモードのさらなる開発(作業との組み合わせ 中央プロセッサー データ処理とI / Oチャネル、および並列化コマンドサンプリングとメモリからのデータ)
第二世代の一環として、小規模、中、大規模へのコンピュータの区別が明確に示されました。 解決策を解決するためのコンピュータの適用の範囲は、企画 - 経済、製造プロセスの管理などを著しく拡大しています。
自動制御システム(ACS)は、企業、業界および技術プロセス(ASUTP)によって作成されます。 50Sの終わりは、問題指向の高レベルのプログラミング言語の全範囲(Java)の出現を特徴としています。標準プログラムのライブラリの作成で受信された開発ソフトウェアプログラミング言語 様々な目的地コンピュータの動作モードを管理するためのモニタおよびディスパッチャは、次世代のオペレーティングシステムの概念を置いたリソースを計画しています。
第三世代。
集積回路(IP)の要素ベース ボトムアップとモデルの増加を施している一連のコンピュータモデルがあります。 機能的および計算の能力を大幅に拡大した、コンピュータとその周辺機器の論理アーキテクチャを完成させました。 オペレーティングシステム(OS)はコンピュータの一部です。 多くのメモリ管理タスク、I / Oデバイス、およびその他のリソースは、OSまたは直接コンピュータのハードウェア部分を取り出し始めました。 ソフトウェアになるための強力:データベース管理システム(DBMS)、さまざまな目的のシステム自動化システム(スープ)は、ACS、ASUTPによって改善されています。 さまざまな予約パッケージ(PPP)を作成するために多くの注意が払われます。
言語とプログラミングシステムが開発されています。例:-Serius of IBM / 360モデル、米国、Serial Release -C 1964; - 1972年以来、すべてのコンピュータ、USSRおよびCavy諸国。
第4世代。
要素ベースは大きく(BIS)と超高(SBI)集積回路になる。 EUMはすでに設計されました 効果的な用途 ソフトウェア(例えば、Software Unix環境に最も浸ったUNIXのようなコンピュータなど)。人工知能の問題に焦点を当てていました。 現代のジャワ。 衛星通信を使用して通信チャネルの品質を向上させることで、情報の強力な開発電気通信処理を取得します。 全体的な人間社会のコンピュータ化の開始について話すことを可能にする国家および仮想的な情報およびコンピューティングネットワークが作成される。
WTのさらなる知的財産は、より先進的なインターフェース「MAN-EUM」、知識、エキスパートシステム、並列プログラミングシステムなどによって決定される。
要素ベースは、微細化において大きな成功を達成することを可能にし、コンピュータの信頼性および性能を増大させる。 マイクロコンピュータとミニコンピュータが登場し、前世代の中程度のコンピュータの可能性に優れ、かなり低コストで優れていました。 SIPSに基づくプロセッサの製造技術はEUMのペースを加速し、コンピュータの幅広い社会への導入を可能にしました。 1つの水晶(マイクロプロセッサIntel-4004,1971)上のユニバーサルプロセッサの外観を伴う、PCの時代が始まりました。
最初のPCは、1974年にIntel-8080に基づいて作成されたAltair-8800と見なすことができます。 E.berrts。 P. Allen and U. Gotatsは人気の基本的な言語から翻訳者を作成し、最初のPCの知的性を大幅に向上させました(その後、有名なMicrosoft Inc会社が設立されました)。 第4世代の顔は、高性能(平均速度50~130メガフロップの平均速度\u003d 1mlN。浮動小数点で1秒あたりの操作)および非従来のアーキテクチャを特徴とするスーパーコンピュータの作成によって主に決定されます。コマンドのコンベア処理に基づく並列化の原理 スーパーコンピュータは、数学物理学、宇宙論的および天文学のモデル化、複雑なシステムなどの問題を解決するのに使用されます。ネットワークにおける重要なスイッチングロール以来、強力なコンピュータを再生するため、ネットワークの問題は国内の間でスーパーコンピュータの問題と共同で議論されることがよくあります。開発スーパー-evmは、コマンドの全流量によって制御された最大64個のプロセッサを含むELBRUSシリーズ、PS-2000コンピューティングシステム、PS-3000のマシンと呼ばれることができます.200メガフィプロップの約200メガフィロップスが達成されました。 同時に、モダンスーパーコンピュータのプロジェクトの開発と実装の複雑さの複雑さを考慮して、計算科学、電子技術、高い生産文化、重大な金融コストの分野で集中的な基礎的研究を必要としています。最前将来の国内スーパーコンピュータの予見可能な将来に創出することはほとんどありません。最もよい外国モデルより劣らない。
世代の焦点を定義するOS-IMM製作技術に切り替えるときは、要素データベースから他のインジケータにますますシフトしている場合:ロジックアーキテクチャ、ソフトウェア、ユーザーインターフェース、アプリケーション球などがますます移動しています。
5世代。
それは4世代の腸で生まれ、1981年に発行されたEMMにおける日本の科学研究委員会の結果によって主に決定されています。 このプロジェクトによれば、SBIおよび他の技術によって完全に提供された、低コストで高性能および信頼性の高いコンピュータおよび計算システムは、以下の定性的に新しい機能要件を満たさなければならない。
・音声による情報入出力システムを実装することで、コンピュータの使いやすさを確保してください。 自然言語を用いた対話情報 研修生、連想建設、論理的結論の可能性。
・自然言語のソース要件の指定に関するプログラムの合成を自動化することで、ソフトウェアの作成プロセスを簡素化します。
・さまざまな社会的課題を満たす、コスト比率と結果、スピード、容易さ、コンピュータのコンパクト性を向上させる、Wの主な特性と運用品質を向上させる。 彼らの多様性、アプリケーションへの適応性と動作の信頼性を提供します。
第5世代の前に設定されたタスクの実装の複雑さを考えると、それをより予見可能でより良いフェルトステップに分割することが可能であり、その最初の世代の枠組みにおいて主に実装されている。
電子コンピューティングマシンの時代は20世紀の40代で始まり、アラノ・チューリング(イギリス)、Conrad Tsuze(ドイツ)、Claude Shannon、John Atanasoff、Howard Eikenとしてのコンピューティング機器の作品と実践者に関連付けられています。 、春のECT、John Von Neuman(USA)やその他の科学者やエンジニア。
1943年に、米国海軍が財政的で委託され、 技術サポート Eykenaのリーダーシップの下でIBMが作成されました最初のユニバーサルデジタルコンピューティングマシンマーク1が17 mの長さ、高さ2.5 m以上に達しました。 電気機械リレーをスイッチングデバイスとして使用し、データは10進数のシステムで粉砕に導入されました。 この機械は、23秒で23ビットの数字の加算と減算を行い、2秒間2秒を掛け、砲兵シェルの飛行経路を計算するために使用されました。
それが2年前、ドイツでは、K。Tsuzのリーダーシップ下で、2進数系に基づいて電気機械計算機Z - 3が作成された。 この車は、大幅に少ないEykena CAR、そして生産の安価でした。 それは航空機とロケットの設計に関連する集落に使用されました。 しかし、そのさらなる発展(特に、真空電子ランプへの移転という考え)はドイツ政府の支援を受けませんでした。
イギリスでは、1943年の終わりに、コロッサスコンピューティングマシンが委託され、そこでは電気機械リレーの代わりに約2000の電子ランプが含まれていました。 その開発において、数学者A。チューリングは、決済タスクの説明を形式化するために自分の考えで活躍しました。 しかし、この車は非常に専門的な性格を持っていました:それはさまざまなオプションと交差することによってドイツのコードの復号化を目的としていました。 処理速度は毎秒5000文字に達した。
1946年に米国国防総省によって作成されたENIAC(電子数値積分器とコンピュータ)は、P. Ektaのリーダーシップの下で、最初のランプユニバーサルデジタルコンピュータを考えます。 17,000を超える電子ランプが含まれており、10進演算で働いていました。 そのサイズ(高さ約6 m、長さ26 m)によると、マーク1を2倍以上にするだけでなく、それの速度は毎秒300の乗算演算であった。 このコンピュータでは、水素爆弾を作成する主な可能性を確認した計算を行った。
同じ開発者 - EDVAC(電子ディスクリート変数自動コンピュータ)の次のモデル(1945-1951)は、データだけでなくプログラムも書き込むことができませんでしたが、より互換性のある内部メモリを持っていました。 符号化システムはすでに2進数であり、これは電子ランプの数を大幅に減らすことを可能にした。
この開発では、才能のある数学者D.フォンノーマンがコンサルタントとして関わっていました。 1945年、彼は特定のマシンだけでなく、現在のコンピュータの正式な論理的な組織を概説し、現在のものの主要なコンポーネントを割り当て、概説したものである「Nimanan's」の主要なコンポーネントを概説することができました。アーキテクチャー(図1)
USSR Brookeの科学アカデミーの従業員が著者の証明書「自動デジタルコンピューティング機械」を受け取ったとき、私たちの国内コンピューティングの歴史の初期点は1948年と考えられています。 同じ1948年に、USSR科学アカデミーの電気工学研究所で、Academician Sergei Lebedevのリーダーシップの下で、MESMを作成するプロジェクト - 小型の電子計数機を作成しました。
1948年から1952年までの期間 経験豊富なサンプルが作成され、米国と同様に米国と同様に、特に重要な計算(しばしば分類された)およびデバッグ設計および技術的ソリューションを同時に使用した、コンピューティングマシンの単一の標本が同時に使用されました。
図。 1 - アーキテクチャ "マシンVon Neymanan"
将来的には、コンピュータの作成分野での作業はいくつかの方向に行われました。
例えば、 プロジェクトS.A. Lebedev。 1951年12月に運営に導入されたMESMは、USSRの最初の運用コンピュータとなりました。 1953年のS.A. Lebedevは、正確なメカニックとコンピュータ工学のモスクワ研究所(ITMとWT)のディレクターになり、一連の有名なBESM(大電子計算機)の開発を見出しました.BESM-1からBESM-6。 その創造時のこのシリーズの各車は、ユニバーサルコンピュータのクラスで最高でした。
BESM-1(1953)は5000個の電子ランプを有し、毎秒8 ... 10千の操作を行いました。 その機能は、浮動小数点数に対する演算の導入で、使用されている大きさの大きさを提供しました。 BESM-1では、実際の活用で1024の39ビットワードの3種類のRAMボリュームをテストしました。
- 電気音響水銀管(遅延線)について このタイプのメモリは、EDSACおよびEDVACで使用されました。
- 電子ラジアルチューブ(潜在的視鏡)
- フェライト磁気コアについて
外側メモリは磁性ドラムおよび磁気テープ上で行われた。
国内のコンピューティング機器の開発の歴史の特別な場所は、1967年以降、17年以内に生産された大量の大量に占められています。 そのアーキテクチャでは、コンピューティングプロセスの並列化の原則が実施され、その生産性 - 毎秒100万の業務 - 60年代半ばの記録でした。 最初の本格的なオペレーティングシステム、強力な翻訳者、さまざまなタスクを解決する数値的方法を実装する最も貴重な標準的な標準的な図書館、全国内生産がBESM-6に現れました。
60代の終わりまでに、私たちの国では約20種類の汎用コンピュータ - BESMシリーズ(Moscow、S.A.Lebedev)、ウラル(Penza、B.I. Rameev)、Dnipro、Peace(Kiev、v.M. Glushkov)、Minsk( Minsk、V. Polyalkovskyなど、主に防衛部のための専門の車。 ちなみに、西部とは対照的に、コンピューティング機器の分野における「進歩のエンジン」が軍用だけでなく、ビジネス界の代表者も軍事だけでした。 しかし、科学者や事業学生と職員の両方が、国の経済における計算機の役割を実現し始め、新世代の機械を開発する必要性が急務です。
この質問はEUM業界への移行について発生しました。 1969年12月、政府レベルでは、IBM S / 360マシンの単一シリーズ(EUコンピュータ)のユニバーサルコンピューティングマシンの産業標準として選択することにしました。 このシリーズの最初の車 - EU-1020は1971年にリリースされました。
EU EUMは、SESの枠組み(経済相互支援評議会)内の他の社会主義国と共同で設立されました。 多くの科学者たちはIBMシステムのコピーに反対しましたが、彼らは単一の標準として見返りに何かを提供することはできませんでした。
もちろん、理想的な選択肢は、同社自体と共同で、ほぼ5年前の家族ではなく、最も近代的なモデルであり、彼ら自身の開発のための包括的な支援と組み合わせることで、IBMの建築原則の実装となるでしょう。 しかし、州はお金を欠いていて、より単純なバージョンに行きました。 だからコンピューティング機器の国内産業の夕日を始めました。
西洋からのバックログは、IBMマシンをコピーすることが不十分であることに注意してください。 コンピュータが建設された要素の製造の技術的な基礎は、世界の後ろに遅れて脅迫された速度となりました。 マイクロエレクトロニクスの開発に投資するために必要とされるほど、それは必要なレベルを維持することが困難であった。 要素拠点の遅れ、集中経済の緊張、競争の欠如、国務局の職員からの開発者や製造業者の依存は、コンピュータ革命がEUの間に発生したコンピュータ革命を繰り返すことを許可しなかった。西に。
コンピュータの主な特徴としての要素ベースであれば、それらの開発の歴史において4世代を区別することができる。
表 - 様々な世代のコンピュータの主な特徴
世代 |
1 |
2 |
3 |
4 |
期間、GG |
1946 -1960 |
1955-1970 |
1965-1980 |
1980年 bp。 |
元素ベース |
真空電子ランプ |
半導体ダイオードとトランジスタ |
統合スキーム |
スーパーバウンド集積回路 |
建築 |
建築von Nimanana |
マルチメールモード |
コンピュータのローカルネットワーク、集合使用の計算システム |
マルチプロセッサシステム、パーソナルコンピュータ、グローバルネットワーク |
速度 |
10 - 20千OP / S |
100-500千op / s |
約100万のOP / S |
数十百百万のop / s |
ソフトウェア |
マシン言語 |
オペレーティングシステム、アルゴリズム言語 |
オペレーティングシステム、ダイアログシステム、マシングラフィックスシステム |
適用されたプログラムパッケージ、データベース、および知識、ブラウザ |
外部機器 |
パンチとパーロカートの入力デバイス、 |
azpu、teleta、nml、nmb |
ビデオテーミナル、NJMD |
NGMD、モデム、スキャナー、レーザープリンタ |
応用 |
推定タスク |
工学、科学的、経済的目標 |
ACS、CAD、科学的および技術的な作業 |
管理タスク、通信、AWPの作成、テキスト処理、マルチメディア |
例 |
Univac(USA)環状(米国); BESM - 1.2、M-1、M-20(USSR) |
IBM 701/709(米国) BESM-4、M-220、MINSK、BESM-6(USSR) |
IBM 360/370、PDP -11/20、Cray -1(USA); EU 1050,1066、 エルブラス1,2(ソ連) |
クレイT3 E、 SGI(米国)、 さまざまな製造業者のPC、サーバー、ワークステーション |
5世代のコンピュータとは何ですか?
現在、いくつかの根本的に異なる方向が解決されています。
- 全ての構成要素がそれらの光学的類似体(光学中継器、光ファイバ通信線、ホログラフィの原理に関するメモリ。
- 原理がいくつかの分子が異なる状態にある能力に基づく分子コンピュータ。
- 亜原子サイズの構成要素からなる量子コンピュータと量子力学の原理に取り組んでいる量子コンピュータ。
前書き
1.最初の世代のコンピュータ1950-1960S
2.第2世代のコンピュータ:1960-1970S
3.コンピュータの第3世代:1970-1980S
4.コンピュータの第4世代:1980-1990S
5.第5世代のアラム:1990年
結論
前書き
1950年以来、コンピュータを建設および使用するための建設的および技術的およびソフトウェア - アルゴリズムの原則は、7~10年ごとに根本\u200b\u200b的に更新されました。 この点に関して、それは世代のコンピューティングマシンについて話すことを合法的である。 条件付きですべての世代を10年間放置することができます。
コンピュータは、(ランプからマイクロプロセッサへの)、新しい機会の出現の意味で、要素ベースの感覚、ならびにそれらの使用の性質を拡大するという大きな進化的経路を行いました。
生成のためのコンピュータの分割は、ハードウェアおよびソフトウェアの開発の程度、ならびにコンピュータと通信する方法に従って、コンピューティングシステムの非常に条件で非厳密な分類である。
第1世代により、コンピュータは50代の回転時に作成された車を含み、電子ランプが回路で使用された。 Control - Simple、RAMとスピードの音量のインジケータはほとんどありませんでした。 1秒あたり約10~20千の演算の速度。 印刷装置、磁気リボン、ピル、および句読点を使用して出力した。
第2世代のコンピュータは1955-65に建設されたものを含む。 それらは電子ランプとトランジスタの両方を使用した。 RAMは磁気コア上に構築されました。 このとき、磁気ドラムと第1の磁気ディスクが現れた。 いわゆる高レベル言語があり、その手段は、視覚的、容易に知覚される形式で計算の全シーケンスを許可する。 さまざまな数学的タスクを解決するために、ライブラリー・プログラムの大規模なセットが表示されました。 第2世代機械はソフトウェアの不適合性によって特徴付けられ、それは大きな組織化するのが困難になった 情報システムしたがって、60年代半ばには、コンピュータの作成、ソフトウェアが互換性があり、マイクロ電子技術基礎上に構築されました。
コンピュータの第3世代。 これらは60Sの後に作成されたマシンであり、これは単一のアーキテクチャを有する、すなわち ソフトウェア互換性 マルチプログラミング機能が現れた、すなわち 複数のプログラムを同時に実行します。 第3世代に統合された方式を使用した。
コンピュータの第4世代。 これは1970年以降に開発されたコンピュータの現在の世代です。第4世代機械は現代の高水準言語の効果的な利用に設計されており、エンドユーザーのためのプログラミングプロセスを簡素化しました。
ハードウェア関係では、大きな集積回路を素子ベースとして使用することと、任意のサンプルを有する高速記憶装置の存在によって、数MBであることを特徴とする。
第4世代 - マルチプロセッサ、外部に作用するマルチメダリ複合体の機械。 メモリと一般フィールド外部。 デバイス 速度は毎秒数百万の業務に達し、メモリは数百万の単語です。
AUMの5世代への移行はすでに始まっています。 それは、データの処理データから知識の処理とコンピュータの主なパラメータを増加させることで、高品質の遷移で構成されています。 主な重点は「知的財産」で行われます。
今日まで、最も複雑なニューラルネットワークによって実証された本物の「知性」は、虹のレベルを下回っていますが、今日のニューラルネットワークの可能性がどのように限定されていても、多くの革命的な発見は遠くないかもしれません。
1.最初の世代のコンピュータ1950-1960S
論理図は、フィラメントを有する離散無線部品および電子式真空ランプ上に作成された。 運用記憶装置、磁性ドラム、音響超音波水銀、電磁遅延線、電子ビーム管(CRT)を用いた。 外部記憶装置として、磁気リボン、礼拝堂、句読点、およびプラグスイッチでドライブを使用しました。
この世代のコンピュータの作業をプログラミングして、機械語の2進番号付けシステムで行った、すなわち、プログラムは機械の特定のモデルにしっかりと焦点を当て、そしてこれらのモデルと共に「染め」した。
1950年代半ばには、シンボリックコーディング言語の種類のマシン指向言語(YASK)が表示され、これにより、短縮言語(文字)エントリを使用するためのバイナリ録音の代わりにコマンドとアドレスが可能になりました。 10進数。 1956年、数学的タスクの最初の高レベルプログラミング言語が作成されました - Fortran言語、そして1958年に - ユニバーサルプログラミング言語ALGOL。
UNIVACからの範囲のEUM、BESM-2とAUM「MINSK」と「URAL」の最初のモデルは、最初の世代のコンピューティングマシンに属しています。
2.第2世代のコンピュータ:1960-1970S
論理図は、ディスクリート半導体および磁気素子(ダイオード、バイポーラトランジスタ、トロイダルフェライトマイクロトランスフォーマ)上に構築されていた。 建設的な技術的な基礎として、プリント回路を使用した(ホイルgetyinaksisからの継ぎ目)。 マシンを設計するブロック原理。これにより、多数の異なる外部デバイスをメインデバイスに接続できます。これにより、コンピュータの使用の柔軟性が向上します。 電子回路のクロック周波数は数百キロヘルツに増加した。
適用し始めました 外部ドライブ 硬質磁気ディスク1およびフロッピーディスク - 磁気テープとRAM上の記憶装置間の中間メモリレベル。
1964年に、コンピュータの最初のモニター - IBM 2250が登場しました。12 x 12インチ画面を持つモノクロディスプレイと1024 x 1024ピクセルの解像度でした。 彼はフレームスキャン40 Hzの頻度を持っていました。
コンピュータに基づいて作成された制御システムは、コンピュータからのより高い性能、そして最も重要な信頼性を要求した。 コンピュータは、エラー検出と補正、内蔵制御回路を持つ広く使用されています。
第2世代機械では、バッチ処理およびテレワーク情報のモードが最初に実施された。
電子ランプの代わりに半導体デバイスが部分的に使用されている最初のコンピュータは、1951年に作成されたSEAC(Sundart Eastern自動コンピュータ)機でした。
60年代初頭に、半導体カーはソ連で作られ始めました。
3.コンピュータの第3世代:1970-1980S
1958年に、Robert Neussは小さなシリコン積分方式を発明し、そこで数十のトランジスタを小さな領域に配置することができた。 これらの方式は、後で、積分度が小さい方式として知られている(小規模集積回路 - SSI)。 そして60代後半では、集積回路はコンピュータに適用され始めた。
第3世代のコンピュータの論理方式は、すでに小型の集積回路上に完全に構\u200b\u200b築されています。 電子回路のクロック周波数はメガヘルツ単位に増加した。 供給電圧は(ボルト単位)と消費電力の消費電力を減少させた。 コンピュータの信頼性と速度は大幅に増加しました。
運用記憶装置では、小型フェライトコアを使用し、長方形のヒステリシスループを有するフェライトプレートおよび磁性フィルムを使用した。 ディスクドライブは外部記憶装置として広く使用されています。
さらに2つのレベルのストレージデバイスが表示されました:途方もない速度を持つトリガーレジスタ上の超術記憶装置、しかし、小さい容量(数十)、および高速キャッシュメモリ。
コンピュータ内の集積回路の幅広い使用の瞬間から、コンピューティングマシンの技術的進歩は、公知のムーア法を用いて観察することができる。 1965年にIntel Gordon Mooreの創設者の1つは、1つのマイクロ回路内のトランジスタの数が1.5年ごとに2倍になっています。
両方のハードウェアの本質的な合併症のために 論理構造 3世代のコンピュータはしばしばシステムを呼び始めました。
したがって、この世代の最初のコンピュータは、IBMシステム(IBM 360モデル)およびPDP(PDP 1)モデルでした。 経済的相互支援評議会(ポーランド、ハンガリー、ブルガリア、GDR、DR1)の国々との連邦のソビエト連邦では、コンピュータの統一システム(EU)のモデル(CM)のモデルが作成されました。
第3世代のコンピューティングマシンでは、プログラミングの複雑さの低下、機械内のプログラム実行の有効性、および機械との操作者の通信の向上にかなりの注意が払われています。 これには、強力なオペレーティングシステム、開発されたプログラミングオートメーションシステム、プログラムを中断するための効果的なプログラム、機械時間の分離モード、リアルタイムの操作モード、マルチメグリグラムの動作モード、および新しいインタラクティブ通信モードが備わっています。 ビデオモニタを備えた効率的なビデオ端末オペレータ通信装置、またはディスプレイが表示された。
コンピュータの機能の信頼性と信頼性とそれらのメンテナンスの促進を改善するために多くの注意が払われます。 自動検出と誤り訂正(化学的なヘミング符号と巡回符号の矯正符号)を使用して、信頼性と信頼性が保証されます。
コンピューティングマシンのモジュール式構成およびそれらのオペレーティングシステムのモジュラー構造は、コンピューティングシステムの構成を変更するための十分な機会を生み出しました。 これに関して、コンピューティングシステムの「アーキテクチャ」の新しい概念があり、これは、このシステムの論理的構成をユーザーおよびプログラマーの観点から決定した。
4.コンピュータの第4世代:1980-1990S
第3世代の車のコンピュータ技術の開発における革命的な出来事は、大規模および超高集積回路(大規模統合 - LSIおよび非常に大規模統合 - VLSI)、マイクロプロセッサ(1969)およびパーソナルコンピュータの創設であった。 1980年以来、すべてのコンピュータがマイクロプロセッサに基づいて作成され始めました。 最も求められたコンピュータは個人的になりました。
コンピュータ内の論理集積回路は、バイポーラよりも少ない電力を消費する電力の少ない電気的ストレス(ボルト単位)で動作する直接的な接続を有するユニポーラフィールドCMOSトランジスタに基づいて作成され始め、それによって(それらの中で)年 - スケールユニットミクロン)。
最初のパーソナルコンピュータは、1976年4月、2人の友人、Steve Job(1955 R.) - atariの従業員、およびHewlett-Packardで働いていたStefan Wozniak(1950)の社員に作成されました。 自動車ガレージで夕方に働いている人気のある電子ゲームの緊密な密封されたスキームの統合された8ビットコントローラに基づいて、彼らはBaysikで簡単なプログラム可能なものを作りました ゲームコンピュータ 狂った成功した「アップル」。 1977年初頭に、Apple Sotraが登録され、世界初の個人の生産が登録されました コンピュータアップル.
5.第5世代のアラム:1990年
現代のコンピュータの生成のアーキテクチャの機能は、このコースで詳しく説明されています。
第5世代コンピュータの主な概念は、次のように定式化することができる。
プログラムの数十二十段式の命令を同時に実行する並列ベクトル構造を有する超空のマイクロプロセッサ上のコンピュータ。
2.データ処理システムと知識、効率的なネットワークコンピュータシステムを構築することを可能にする数百の並列ワーキングプロセッサを備えたコンピュータ。
6世代のコンピュータの世代
神経生物学的システムの建築をシミュレートする多数の分散ネットワーク(数万)のマイクロプロセッサを有する質量平行性、神経構造を有する電子および光電子コンピュータ。
結論
コンピュータの開発のすべての段階は世代に分けるために慣習的です。
第1世代は真空電柱に基づいて作成され、機械コードを使用して機械はコンソールおよびPerfoCAMPから制御された。 これらのコンピュータは、部屋全体を占有したいくつかの大きな金属製のキャビネットに配置されました。
3年生産は20世紀の60代に登場しました。 半導体トランジスタに基づいてEMM素子を実施した。 これらのマシンは、アセンブラ内のプログラムの制御下にある情報を処理しました。 データとプログラムを入力し、パンカーとパンチしました。
第3世代は、1枚のプレート上の数百または数千のトランジスタを含むチップに対して行われた。 第3世代機械の例 - EUコンピュータの例。 これらのマシンの管理は英数字端末で発生しました。 高級言語とアセンブラが管理に使用されました。 データとプログラムは、端末からパンチされてパンチされた状態の両方を導入しました。
大規模な集積回路(BIS)に基づいて第4世代が作成されました。 第4世代のコンピュータの最も鮮やかな代表者は、パーソナルコンピュータ(PC)です。 個人はユニバーサルシングルユーザーMICREVと呼ばれます。 ユーザ接続は、高レベルの言語を用いたカラーグラフィック表示によって実行された。
第5世代は超高集積回路(SBI)に基づいて作成され、これは結晶上の論理素子の配置の巨大密度を特徴とする。
将来的には、自然言語、マシンビジョン、マシンタッチ、インテリジェントロボット、ロボットデバイスの作成、音声からのコンピュータへの情報の導入が、音声からの情報の導入を想定していると仮定する。
前書き
その開発としての人間社会は、物質とエネルギーだけでなく情報によっても習得しました。 コンピュータの外観と質量分布により、人は情報リソースを効率的に使用してその知的活動を強化するための強力なツールを受け取りました。 この時点から(20世紀半ば)から、産業社会から情報社会への移行は、情報が主な資源になりつつあります。
社会のメンバーをいっぱいに使う可能性、タイムリー 信頼できる情報 それはコンピュータであるという基礎である新しい情報技術の開発と開発の程度によって大きく依存します。 彼らの開発の歴史の中の主なマイルストーンを考えてみましょう。
時代の始まり
最初のコンピュータのeniacは、1945年末に米国で作成されました。
長年がコンピューティングを開発した主な考えは、1946年にアメリカの数学者John Von Neumananによって策定されました。 彼らはアーキテクチャーの名前を見つけましたNeuman。
1949年に、最初のコンピュータはNymanan - English Edsac Machineのアーキテクチャで構築されました。 1年後、アメリカのコンピュータのEDVACが登場しました。
私たちの国では、最初のコンピュータは1951年に設立されました。 それはメスと呼ばれました - 小さな電子計数機械。 Designer MesmはSergey AlekSeevich Lebedevでした。 USSR、USSR科学アカデミーのアカデミアン(1953年)とソ連科学アカデミー(12.02.1945)の創設者のコンピューティング機器の創設者。 社会主義労働者の英雄。 第3度、レーニン賞とソ連諸国賞のスターリニスト賞の勝者。 1996年には、後項がメダルを授与された「パイオニア コンピューター機器「MESM(小型電子計数機)、USSRおよびヨーロッパの最初のコンピュータ、およびソビエトコンピュータ業界に基づく最初のコンピュータ。
コンピュータの連続生産は、20世紀の50代から始まりました。
エレクトロニクスおよびコンピューティング装置は、要素ベースの変更に関連する世代を分割するための慣習です。 さらに、異なる世代の車は、論理アーキテクチャとソフトウェア、速度、運用メモリ、情報の入出力方法などによって異なります。
初代
第1世代のコンピュータ - 50Sのランプ機。 最速の最初の世代のマシンのアカウントの速度は、毎秒20千の操作に達しました。 PerflectorsとPerfocardsを使用してプログラムやデータを入力しました。 これらの機械の内部メモリは小さかったので(数千の数やプログラムチームに対応する可能性がある)、主に大量のデータの処理に関連しないエンジニアリングおよび科学的計算に主に使用されました。 これらは何千ものランプを含むかなりかさばった構造であり、時には何百ものキロワットを消費した数百平方メートルを占めていました。 そのようなマシンのプログラムはマシンコマンドの言語でコンパイルされているので、それらの時のプログラミングは少し利用可能でした。
第2世代
1949年に、電子ランプを交換する最初の半導体装置が米国で作成されました。 彼はトランジスタの名前を得ました。 60年代にトランジスタは第2世代のための素子ベースとなっている。 半導体素子への移行は、すべての点でコンピュータの品質を向上させました。それらはよりコンパクトになり、より信頼性の高いエネルギー集約的です。 ほとんどのマシンの速度は、毎秒数百万の動作に達しました。 ボリューム 内部メモリ 第1世代のコンピュータと比較して何百も築いた。 大規模な開発は外部(磁気)メモリのデバイスを受信しました:磁気ドラム、磁性リボンの駆動。 これにより、コンピュータ上で情報と参照を作成することが可能になりました。 サーチエンジン (これは、大量の情報を磁気メディアに関する情報を保存する必要があるためです)。 第二世代の間に、高レベルのプログラミング言語が積極的に開発され始めた。 それらの最初のものはFortran、Algol、COBOLでした。 リテラシー要素としてのプログラミングは、主に高等教育を受けた人々の間で広く分布しています。
第三世代
第3世代のコンピュータは、新しい要素ベース集積回路上に作成された。 それらは集積回路(IP)と呼ばれていました。 第1のIPは、数十、その後数百の要素(トランジスタ、抵抗など)を含んでいた。 集積度(要素数)が千に近づいたとき、それらは大規模な集積回路を呼び始めました - BIS。 それから超高集積回路 - SBIに現れた。 第3世代コンピュータは、アメリカ社のIBMがIBM-360システムをリリースし始めたときに、60代の後半に行われ始めました。 70年代のソビエト連邦では、EU EUシリーズの機械の放出( 一つのシステム コンピューター)。 第3世代への移行は、コンピュータアーキテクチャの大幅な変更に関連付けられています。 1台のマシンで同時に複数のプログラムを実行する機会がありました。 このような動作モードはマルチメグリグラム(マルチプログラム)モードと呼ばれます。 EMMの最も強力なモデルの動作速度は毎秒数百万の業務に達しました。 第3世代機械では、新しいタイプの外部記憶装置が登場した - 磁気ディスク。 新しいタイプのI / Oデバイスが広く使用されています。ディスプレイ、グラフィアテンエラー。 この間、コンピュータの適用領域は大幅に拡張されました。 データベースが作成され始め、最初の人工知能システム、自動設計システム(CAD)および制御(ACS)が始まった。 70代では、小さな線(MINI)コンピュータの強力な開発を受けました。
第4世代
アメリカの会社のIntelがマイクロプロセッサの作成を発表した1971年に電子機器のもう1つの革命的なイベントが発生しました。 マイクロプロセッサは、コンピュータプロセッサのメインブロックの機能を実行することができる超高集積回路である。 もともとマイクロプロセッサーはさまざまな技術デバイスに埋め込まれ始めました:機械、車、飛行機。 マイクロプロセッサをI / Oデバイス、外部メモリに接続することで、新しいタイプのコンピュータ:MicroEVMを受信しました。 Microevmは4世代のマシンに属します。 前任者からのマイクロエムムの本質的な違いは、それらの小さな寸法(家庭用テレビのサイズ)と比較的安価です。 これは小売店に現れた最初のタイプのコンピュータです。
今日最も人気のあるタイプのコンピュータはパーソナルコンピュータ(PC)です。 最初のPCは1976年にアメリカで登場しました。 1980年以来、American Company IBMはPC市場で「Legislator Mod」となりつつあります。 そのコンストラクタは、実際にはプロのPCの国際規格になったそのようなアーキテクチャを作成することができました。 このシリーズのマシンはIBM PC(Personal Computer)と名付けられました。 社会開発の価値におけるPCの出現と分布は、タイポグラフィの出現に匹敵します。 大量現象によりコンピュータの識字率を作成したPCです。 このタイプのマシンの開発により、コンセプトが登場しました 情報技術「、それが人間の活動のほとんどの地域では不可能になることができない。
第4世代のAUMの開発における他の線はスーパーコンピュータである。 このクラスの機械は、毎秒数百万もの操作の速度を持っています。 スーパーコンピュータはマルチプロセッシングコンピューティング複合体です。
結論
コンピューティング技術の分野における開発は続行されます。 5世代のEUMは近い将来の車です。 彼らの主な品質は高い知的レベルであるべきです。 彼らは、音声、音声通信、機械「ビジョン」、機械「タッチ」からの入力可能性があるでしょう。
第5世代機械は実現された人工知能です。
比較特性 世代EUM
特性 | 私。 | 私は私です | 私は私です | iv。 |
何年ものユース | 1946 – 1958 | 1958 – 1964 | 1964 – 1972 | 1972年 - プレゼント |
小学校 | 電子ランプ | トランジスタ | 統合スキーム(IP) | SBI、マイクロプロセッサー |
寸法 | 大 | 著しく少ない | ミニコンピュータ | マイコン |
世界のコンピュータの数 | 数十 | 何千人 | 何万もの | 百万 |
速度 | 10-20千(Opera /秒) | 百千(オペラ/秒) | 1000万人(オペラ/秒) | 10 9(オペラ/秒) |
ラムのソース | 100キロ | 1 MB | 10 MB | 1 GB |
典型的なモデル | エニアック、メス | setun、besm-6、minsk 23. | IBM 360。 | IBM PC、マキソシ |
メディア情報 | パルパート、辛い | 磁気テープ | ディスク | フレキシブルおよびレーザーディスク |
参考資料とインターネットリソース
1. http://gym075.edusite.ru/istoriyavt.html.
2. http://chernykh.net/
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/
- _______________________________________________________________ 前書き
- EMM ERAの始まり
- _______________________________________________ 初代
- 第二世代のコンピュータ
- _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
- 第4世代ECM. _________
- _________________
- Eメール世代の比較特性を_______________________________
- _______________________________________参照とインターネットリソースのリスト
"Eum"と "Computer" - 同じ(同義語)。
比較パラメータ | 世代EUM | |||
最初 | 第二に | 第三 | 第4 | |
期間 | 1946 - 1959 | 1960 - 1969 | 1970 - 1979 | 1980年以来 |
要素ベース(UU、ALU) | 電子(または電気)ランプ | 半導体(トランジスタ) | 統合スキーム | 大型集積回路(BIS) |
メインタイプのEVM。 | 大 | 小(ミニ) | マイクロ | |
基本入力装置 | リモート、ペッパーローカル、ペリルインプレックス | 英数字ディスプレイ、キーボードを追加しました | 英数字ディスプレイ、キーボード | カラーグラフィックディスプレイ、スキャナ、キーボード |
基本出力装置 | 英数字印刷装置(ADPA)、除電出力 | ブレイク、プリンタ | ||
外部メモリ | 磁性リボン、ドラム、ペッフェクタ、パフォーマード | 磁気ディスクを追加しました | 除去剤、磁気ディスク | 磁気ディスクと光ディスク |
INのキーソリューション | ユニバーサルプログラミング言語、翻訳者 | バッチオペレーティングシステム翻訳者を最適化します | 対話型オペレーティングシステム、構造化プログラミング言語 | ソフトウェアの友人、ネットワークオペレーティングシステム |
動作モードEUM | シングルストレート | パケット | 時間の分離 | 個人的な仕事とネットワークの処理 |
EUMの使用の目的 | 科学的および技術的計算 | 技術的および経済計算 | 経営と経済計算 | 電気通信、情報サービス |
表 - 様々な世代のコンピュータの主な特徴
世代 |
1 |
2 |
3 |
4 |
期間、GG |
1946 -1960 |
1955-1970 |
1965-1980 |
1980年 bp。 |
元素ベース |
真空電子ランプ |
半導体ダイオードとトランジスタ |
統合スキーム |
スーパーバウンド集積回路 |
建築 |
建築von Nimanana |
マルチメールモード |
コンピュータのローカルネットワーク、集合使用の計算システム |
マルチプロセッサシステム、パーソナルコンピュータ、グローバルネットワーク |
速度 |
10 - 20千OP / S |
100-500千op / s |
約100万のOP / S |
数十百百万のop / s |
ソフトウェア |
マシン言語 |
オペレーティングシステム、アルゴリズム言語 |
オペレーティングシステム、ダイアログシステム、マシングラフィックスシステム |
適用されたプログラムパッケージ、データベース、および知識、ブラウザ |
外部機器 |
パンチとパーロカートの入力デバイス、 |
azpu、teleta、nml、nmb |
ビデオテーミナル、NJMD |
NGMD、モデム、スキャナー、レーザープリンタ |
応用 |
推定タスク |
工学、科学的、経済的目標 |
ACS、CAD、科学的および技術的な作業 |
管理タスク、通信、AWPの作成、テキスト処理、マルチメディア |
例 |
Univac(USA)環状(米国); BESM - 1.2、M-1、M-20(USSR) |
IBM 701/709(アメリカ) BESM-4、M-220、MINSK、BESM-6(USSR) |
IBM 360/370、PDP -11/20、Cray -1(USA); EU 1050,1066、 エルブラス1,2(ソ連) |
Cray T3 E、SGI(USA)、 さまざまな製造業者のPC、サーバー、ワークステーション |
50年間、互いに交換して、いくつかの電子メール世代。 世界中のWの急速な発展は、高度な基本ベースと建築解の費用でのみ決定されます。
コンピュータは技術とソフトウェアからなるシステムであるため、世代の下では、同じ技術とソフトウェアの解決策(要素ベース、論理アーキテクチャ、ソフトウェア)が特徴するコンピュータモデルを理解するのは当然です。 一方、生成から世代までの線の線がよりぼやけているため、生成時のWの分類を行うことが非常に困難であることが判明した。
初代。
要素ベース - 電子ランプとリレー。 RAMは、後にフェライトコア上でトリガーに対して実行されました。 信頼性 - 低、冷却システムが必要でした。 EUMはかなりの寸法を持っていました。 スピード - 5 - 30千算術演算OP / S。 プログラミング - コンピュータコード(マシンコード)(マシンコード)、AVTOCODEおよびアセンブラは後で表示されていました。 プログラミングは数学者、物理学者、電子エンジニアの狭い輪に従事していました。 第1世代のコンピュータは主に科学的および技術的計算のために使用されました。
第2世代。
半導体素子ベース 信頼性と性能を大幅に向上させると、寸法が低下し、消費電力が低下します。 I / Oツールの開発、外部メモリ。 いくつかのプログレッシブアーキテクチャソリューションとテクノロジープログラミングのさらなる開発 - 時間分離モードとマルチプログラムモード(データとI / Oチャネルの中央プロセッサの動作と、並列化コマンドサンプリングとメモリからのデータ)
第二世代の一環として、小規模、中、大規模へのコンピュータの区別が明確に示されました。 解決策を解決するためのコンピュータの適用の範囲は、企画 - 経済、製造プロセスの管理などを著しく拡大しています。
自動制御システム(ACS)は、企業、業界および技術プロセス(ASUTP)によって作成されます。 50Sの終わりは、問題指向の高レベルのプログラミング言語の全範囲の外観(Java):Fortran、Algol-60などの標準プログラムの開発様々なプログラミングで標準プログラムのライブラリを作成するコンピュータの作業、次世代のオペレーティングシステムの概念を築くリソースの計画を制御するための言語とさまざまな目的、モニタ、ディスパッチャ。
第三世代。
集積回路(IP)の要素ベース ボトムアップとモデルの増加を施している一連のコンピュータモデルがあります。 機能的および計算の能力を大幅に拡大した、コンピュータとその周辺機器の論理アーキテクチャを完成させました。 オペレーティングシステム(OS)はコンピュータの一部です。 多くのメモリ管理タスク、I / Oデバイス、およびその他のリソースは、OSまたは直接コンピュータのハードウェア部分を取り出し始めました。 ソフトウェアになるための強力:データベース管理システム(DBMS)、さまざまな目的のシステム自動化システム(スープ)は、ACS、ASUTPによって改善されています。 さまざまな予約パッケージ(PPP)を作成するために多くの注意が払われます。
言語とプログラミングシステムが開発されています。例:-Serius of IBM / 360モデル、米国、Serial Release -C 1964; - 1972年以来、すべてのコンピュータ、USSRおよびCavy諸国。
第4世代。
要素ベースは大きく(BIS)と超高(SBI)集積回路になる。 EUMはすでにソフトウェアを効率的に使用するように設計されています(たとえば、ソフトウェアUNIX環境に最も浸算する最善のUNIXのようなコンピュータ。人工知能の問題をターゲットにしたプロローグ車両)。 現代のジャワ。 衛星通信を使用して通信チャネルの品質を向上させることで、情報の強力な開発電気通信処理を取得します。 全体的な人間社会のコンピュータ化の開始について話すことを可能にする国家および仮想的な情報およびコンピューティングネットワークが作成される。
WTのさらなる知的財産は、より先進的なインターフェース「ヒューマンエム」、知識ベース、エキスパートシステム、並列プログラミングシステムなどの創造によって決定される。
要素ベースは、微細化において大きな成功を達成することを可能にし、コンピュータの信頼性および性能を増大させる。 マイクロコンピュータとミニコンピュータが登場し、前世代の中程度のコンピュータの可能性に優れ、かなり低コストで優れていました。 SIPSに基づくプロセッサの製造技術はEUMのペースを加速し、コンピュータの幅広い社会への導入を可能にしました。 1つの水晶(マイクロプロセッサIntel-4004,1971)上のユニバーサルプロセッサの外観を伴う、PCの時代が始まりました。
最初のPCは、1974年にIntel-8080に基づいて作成されたAltair-8800と見なすことができます。 E.berrts。 P. Allen and U. Gotatsは人気の基本的な言語から翻訳者を作成し、最初のPCの知的性を大幅に向上させました(その後、有名なMicrosoft Inc会社が設立されました)。 第4世代の顔は、高性能(平均速度50~130メガフロップの平均速度\u003d 1mlN。浮動小数点で1秒あたりの操作)および非従来のアーキテクチャを特徴とするスーパーコンピュータの作成によって主に決定されます。コマンドのコンベア処理に基づく並列化の原理 スーパーコンピュータは、数学物理学、宇宙論的および天文学のモデル化、複雑なシステムなどの問題を解決するのに使用されます。ネットワークにおける重要なスイッチングロール以来、強力なコンピュータを再生するため、ネットワークの問題は国内の間でスーパーコンピュータの問題と共同で議論されることがよくあります。開発スーパー-evmは、コマンドの全流量によって制御された最大64個のプロセッサを含むELBRUSシリーズ、PS-2000コンピューティングシステム、PS-3000のマシンと呼ばれることができます。 同時に、モダンスーパーコンピュータのプロジェクトの開発と実装の複雑さの複雑さを考慮して、計算科学、電子技術、高い生産文化、重大な金融コストの分野で集中的な基礎的研究を必要としています。最前将来の国内スーパーコンピュータの予見可能な将来に創出することはほとんどありません。最もよい外国モデルより劣らない。
世代の焦点を定義するOS-IMM製作技術に切り替えるときは、要素データベースから他のインジケータにますますシフトしている場合:ロジックアーキテクチャ、ソフトウェア、ユーザーインターフェース、アプリケーション球などがますます移動しています。
5世代。