5
элементу информации должен быть поставлен в соответствие некоторый сигнал
или символ (который, по сути, также является сигналом), т.е. материальный
носитель информации. Таким образом, материальным носителем информации
называется
сигналом.
В
настоящее время, в подавляющем большинстве случаев, в качестве
сигналов в компьютерах используются уровни электрического потенциала. Как
правило, символу «0» соответствует низкий уровень электрического
потенциала, а символу «1» - высокий его уровень. Поэтому аппаратная часть
компьютеров, как цифровых систем обработки информации, состоит из
совокупности
технических элементов, физически реализующих эти два
состояния электрического потенциала.
Техническая реализация этих элементов может быть выполнена в самом
различном виде: электромеханическом (в виде электромагнитных реле),
магнитном (в виде перемагничивающихся сердечников с прямоугольной петлей
гистерезиса) или электронном. Самыми распространенными в настоящее время
являются электронные элементы.
Историческая справка
Электронные технологии и элементы, на базе которых создавались ЭВМ,
многократно изменялись. В таблице 1 показана эволюция строительство ЭВМ
за счет элементной базы, которая служит главной характеристикой при
классификации вычислительной техники. Перечислим решающие факты. Так, в
19948 г. физики У. Шокли, У. Браттейн и Д. Бардин создали транзистор. В 1956
г. за это достижение им была присуждена Нобелевская премия. В 1956 г.
ученые Массачуетского технологического института создали первый
полностью построенный на транзисторах компьютер TX-Q. Так появились
ЭВМ второго поколения на дискретных полупроводниковых приборах (диодах
и триодах – транзисторах). В 1958 г. инженер Д. Килби предложил идею
интегральной схемы –
кремневого кристалла, на который монтируются
миниатюрные транзисторы и другие элементы. В 1964 г. компания IBM
выпустила компьютер IBM System 360, построенный на основе интегральных
микросхем. Так появились ЭВМ третьего и последующих поколений,
основанные на интегральных полупроводниковых схемах. В 70-х годах
появились большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные схемы,
включающие сотни тысяч и даже миллионы элементов на один кристалл.
Появились компьютеры на полупроводниковых
интегральных схемах
(электронная схема специального назначения, выполненная в виде единого
полупроводникового кристалла, объединяющего большое число активных
элементов: диодов и транзисторов) с малой и средней степенью интеграции
(сотни – тысячи транзисторов в одном корпусе).