Как развивались персональные компьютеры: от создания до 2024 года

До появления персональных компьютеров люди использовали немало замечательных умных машин. Наши далекие-далекие предки изобрели абак — одно из самых древних устройств для счета, использовавшееся еще в Древнем Вавилоне. Затем на смену пришли механические калькуляторы: "Паскалина" Блеза Паскаля, изобретенная в 1642 году, и арифмометр Томаса де Кольмара. А логарифмическая линейка созданная в 1654-м, позволяла быстро выполнять сложные вычисления.

Следующим этапом стали перфокарты. Использовались в ткацких станках Жаккара и позже в первых компьютерах для хранения данных. А затем появились электромеханические и электронные вычислительные машины. Например, разностная машина Чарльза Бэббиджа и более поздние ЭВМ, такие как ENIAC.

Эра домашних компьютеров выглядит не менее интересной в своем развитии. LinDeal приглашает вас погрузиться в прошлое, настоящее и будущее наших ПК.

Что такое персональный компьютер? Роль ПК в современном обществе

Персональный компьютер (ПК) — это электронное устройство, предназначенное для обработки данных и выполнения различных задач. Он состоит из нескольких основных компонентов: процессор, оперативная память, хранение данных и периферийные устройства.

ПК используется для работы, обучения, общения и развлечений. С его помощью можно выполнять рабочие обязанности, проводить обучение, общаться с друзьями и коллегами, смотреть Фильмы, читать книги и слушать музыку. Компьютеры также играют важную роль в медицине, науке и других сферах деятельности.

Рождение персональных компьютеров

По традиции, пройдемся по тому, как все начиналось — от огромных ЭВМ до первых устройств Apple.

Появление первых электронных вычислительных машин

Первые ЭВМ появились в 1930-х годах. Дадим краткий обзор их истории и развития.

Z1 и Z3:

• Создатель: Конрад Цузе (Германия).
• Годы: Z1 — 1938, Z3 — 1941.
• Особенности: Z3 была первой программируемой вычислительной машиной, использующей двоичную систему счисления и перфокарты.

ENIAC:

• Создатели: Джон Преспер Эккерт и Джон Мокли (США).
• Год: 1945.
• Особенности: ENIAC использовал более 18 000 электронных ламп и занимал целое помещение. Он мог выполнять до 5 000 операций в секунду.

UNIVAC I:

• Создатели: Джон Преспер Эккерт и Джон Мокли (США).
• Год: 1951.
• Особенности: Первый коммерчески доступный компьютер, использовавшийся для обработки данных переписи населения США.

Однако первые ЭВМ занимали огромные помещения и потребляли много энергии. Электронные лампы часто выходили из строя, что требовало постоянного обслуживания. Современные компьютеры на транзисторах и микропроцессорах значительно превосходят их по скорости и эффективности. Но именно эти ранние машины заложили основу для развития ПК, которые стали более компактными, мощными и надежными.

Революция микропроцессоров: как они сделали компьютеры доступными

Микропроцессор — это процессор, реализованный в виде одной микросхемы, который выполняет арифметические, логические операции и операции управления, записанные в машинном коде. Он является центральным элементом компьютера, отвечающим за обработку данных и управление другими компонентами системы.

• 1968-1971. Первые проекты микропроцессоров появились почти одновременно. Среди них были Central Air Data Computer (CADC) в Garrett AiResearch, TMS 1000 в Texas Instruments и 4004 в Intel.
• 1971. Intel выпустила первый коммерческий микропроцессор 4004, который использовался в электронных калькуляторах.
• 1970-е. Появление 8-битных микропроцессоров с 16-битной адресацией позволило создать первые бытовые микрокомпьютеры.
• 1980-е. Развитие архитектуры CISC (Complex Instruction Set Computing) и появление 32-битных микропроцессоров.
• 1990-е. Переход на архитектуру RISC (Reduced Instruction Set Computing) и увеличение числа транзисторов на микросхеме, что следовало закону Мура.
• 2000-е годы. Развитие многоядерных процессоров и интеграция графических процессоров (GPU) на одном кристалле.

Микропроцессор значительно снизил стоимость и размер компьютеров, что сделало их доступными для широкой публики. Интеграция всех функций процессора на одной микросхеме позволила создать компактные и недорогие персональные компьютеры, которые могли использоваться в домашних условиях. Это также способствовало стандартизации и популяризации компьютерного оборудования, что привело к массовому производству и снижению цен.

Пионеры индустрии: компании и люди, стоявшие у истоков ПК

История персональных компьютеров (ПК) включает множество ключевых фигур и компаний, которые сыграли важную роль в их развитии:

• Стив Джобс и Стив Возняк — основатели Apple Inc. Они представили Apple I в 1976 году, что стало важным шагом в популяризации персональных компьютеров.
• Билл Гейтс и Пол Аллен — основатели Microsoft в 1975 году. Их компания сыграла ключевую роль в разработке программного обеспечения для ПК, включая операционную систему Windows.
• Эд Робертс — основатель MITS, который выпустил Altair 8800 в 1975 году. Этот компьютер считается одним из первых ПК.
• Гордон Мур — сооснователь Intel, компании, которая разработала первые микропроцессоры, ставшие основой для персональных компьютеров.
• IBM — компания, выпустившая IBM PC в 1981 году, что значительно повлияло на стандартизацию и распространение ПК.

Эра домашних компьютеров

Первые домашние компьютеры появились в конце 1970-х и начале 1980-х годов. Давайте проследим за тем, что они могли, и как отличались от привычных нам ПК.

Первые домашние компьютеры: характеристики, ПО и игры

Представим самые топовые модели прошлых лет.

Apple II (1977)

• Процессор: MOS Technology 6502, 1 МГц
• Память: 4 КБ (расширяемая до 48 КБ)
• Операционная система: Apple DOS
• Игры и ПО: VisiCalc (первая электронная таблица), игры "Mystery House" и "Ultima"

Commodore PET (1977)

• Процессор: MOS Technology 6502, 1 МГц
• Память: 4 КБ (расширяемая до 32 КБ)
• Операционная система: Commodore BASIC
• Игры и ПО: "Star Trek", "Lunar Lander"

TRS-80 Model I (1977)

• Процессор: Zilog Z80, 1.77 МГц
• Память: 4 КБ (расширяемая до 48 КБ)
• Операционная система: TRSDOS
• Игры и ПО: "Zork", "Flight Simulator"

Commodore 64 (1982)

• Процессор: MOS Technology 6510, 1 МГц
• Память: 64 КБ
• Операционная система: Commodore BASIC
• Игры и ПО: "The Last Ninja", "Summer Games", "GEOS" (графическая операционная система)

ZX Spectrum (1982)

• Процессор: Zilog Z80, 3.5 МГц
• Память: 16 КБ или 48 КБ
• Операционная система: Sinclair BASIC
• Игры и ПО: "Manic Miner", "Jet Set Willy", "Horace Goes Skiing"

Эти компьютеры поддерживали простые текстовые и графические игры, базовые программы для работы с текстом и таблицами. Но они стали основой для развития компьютерных технологий и популяризации домашних ПК.

Появление графического интерфейса: как мышь и иконки изменили взаимодействие с ПК

Графический интерфейс пользователя (GUI) начал развиваться в 1960-х годах благодаря исследованиям Дугласа Энгельбарта в Стэнфордском исследовательском институте. Впоследствии концепция GUI была усовершенствована учеными из исследовательской лаборатории Xerox PARC в 1970-х.

Компьютерная мышь была изобретена тем же Дугласом Энгельбартом в 1964. Он представил ее на технологической выставке в 1968 году. Иконки, графические символы для представления программ и данных были введены Дэвидом Кэнфилдом Смитом в 1975.

До появления GUI пользователи взаимодействовали с компьютерами через командную строку, вводя текстовые команды. Это было эффективно для специалистов, но сложно для обычных пользователей. GUI сделал компьютеры более доступными и интуитивно понятными, позволяя пользователям взаимодействовать с компьютерами с помощью графических элементов — это окна, кнопки и меню.

Персональные компьютеры в образовании

С появлением Apple II и Commodore PET разработчики начали создавать обучающие программы и игры. Например, компания The Learning Company выпустила Rocky's Boots и Reader Rabbit, которые помогали детям развивать логическое мышление и навыки чтения.

Также компьютеры Apple II предоставили студентам и школьникам возможность изучать основы программирования. Это способствовало развитию технических навыков и подготовке к будущим профессиям в области ИТ.

Персональные компьютеры сделали образовательные ресурсы более доступными. Учителя могли использовать ПК для создания интерактивных уроков и упражнений, что значительно улучшило процесс обучения. В университетах компьютеры использовались для автоматизации учебного процесса и проведения сложных вычислений. Например, система PLATO, разработанная в 1960-х, предоставляла студентам доступ к учебным курсам по различным предметам.

Эра персональных компьютеров — центров мультимедиа

В 1990-е и 2000-е годы мультимедийные возможности персональных компьютеров значительно расширились. Большую роль в распространении ПК тогда сыграл и Интернет.

Мультимедийные возможности: звук, видео, игры

Начнем с короткой хронологической сводки компьютерных достижений тех лет.

1990-е годы:

• Звуковые карты. Появление Sound Blaster позволило воспроизводить качественный стереозвук, подключать микрофоны и музыкальные инструменты.
• Графика. Видеокарты начали поддерживать 3D-графику, что сделало возможным создание более реалистичных игр и приложений.
• CD-ROM. Компакт-диски стали стандартом для хранения и распространения программного обеспечения и игр, что позволило использовать большие объемы данных, включая видео и аудио.

2000-е годы:

• DVD и Blu-ray. Эти форматы позволили хранить еще больше данных, включая фильмы в высоком разрешении.
• Звуковые технологии. Появились многоканальные аудиосистемы (5.1 и 7.1), что улучшило качество звука в играх и мультимедийных приложениях.
• Интернет. Широкополосный доступ сделал возможным потоковое видео и аудио, а также онлайн-игры.

На тот период пришлось также развитие культовых компьютерных игр:

• Doom (1993): один из первых шутеров от первого лица, который стал легендой.
• Civilization (1991): стратегическая Игра, где игроки строят и развивают цивилизацию.
• SimCity 2000 (1993): градостроительный симулятор, который позволял игрокам создавать и управлять городами.
• The Sims (2000): симулятор жизни, где игроки управляют виртуальными персонажами.
• Half-Life 2 (2004): шутер от первого лица с захватывающим сюжетом и инновационной физикой.
• World of Warcraft (2004): массовая многопользовательская онлайн-игра, ставшая одной из самых популярных в мире.

В 1990-е качество звука значительно улучшилось благодаря звуковым картам, которые поддерживали стереозвук и MIDI. В 2000-е появились многоканальные аудиосистемы, поддерживающие форматы Dolby Digital и DTS, что обеспечило высокое качество звука в играх и фильмах.

Интернет: как выход в сеть изменил использование компьютеров

Интернет сделал доступ к информации мгновенным и практически неограниченным. Пользователи могут находить книги, статьи, музыку и видео быстрее, чем когда-либо. Это также облегчило доступ к образовательным ресурсам и онлайн-курсам, что способствует самообразованию и профессиональному развитию.

С появлением интернета общение стало проще и быстрее. Электронная почта, мессенджеры и социальные сети позволяют поддерживать связь с друзьями и семьей по всему миру. Соцсети также стали платформами для обмена новостями, идеями и контентом, что изменило способы взаимодействия и обмена информацией.

А еще интернет открыл возможности для удаленной работы и фриланса. Многие компании теперь предлагают гибкие условия работы, что позволяет сотрудникам работать из дома или из любой точки мира.

Но дело не только в работе! Домашние компьютеры стали центрами развлечений благодаря интернету. Стриминговые сервисы, онлайн-игры и Социальные медиа предоставляют пользователям широкий выбор контента для досуга. Это изменило способы потребления медиа и привело к росту популярности цифровых платформ.

Интернет революционизировал торговлю, сделав возможными онлайн-покупки и продажи. Пользователи могут заказывать товары и услуги из любой точки мира, что расширяет их возможности и упрощает процесс покупок. Облачные технологии позволяют хранить и обрабатывать данные на удаленных серверах, что освобождает место на домашних компьютерах и обеспечивает доступ к данным из любой точки мира.

Появление смартфонов и планшетов и их влияние на ПК

С ростом популярности мобильных устройств продажи домашних ПК начали снижаться. Многие пользователи предпочитают компактные и портативные устройства, которые могут выполнять большинство функций, ранее доступных только на ПК.

Смартфоны и планшеты предоставляют пользователям возможность доступа к интернету, приложениям и мультимедийным ресурсам в любом месте и в любое время. Это уменьшило необходимость использования домашних ПК для повседневных задач —просмотр веб-страниц, чтение электронной почты и социальные сети.

Поэтому ПК стали использоваться больше для специализированных задач — графический дизайн, видеомонтаж, Программирование и игры. Для этих целей они остаются предпочтительными благодаря своей мощности и возможностям расширения.

Но гаджеты и компьютеры также взаимно обогатили друг друга. Современные мобильные устройства легко синхронизируются с ПК, что позволяет пользователям беспрепятственно переключаться между устройствами.

Облачные сервисы Google Drive и Microsoft OneDrive позволяют хранить и получать доступ к данным с любого устройства. Это уменьшило зависимость от конкретного устройства и повысило гибкость использования данных. Наконец смартфоны и планшеты способствовали развитию сенсорных интерфейсов и голосовых помощников, что в свою очередь повлияло на дизайн и функциональность современных ПК.

Современные персональные компьютеры

Переходим теперь к самой свежей странице истории компьютеров — посмотрим, что могут и умеют современные ПК.

Тренды в развитии процессоров, оперативной памяти и графических карт

Процессоры:

• AMD представила процессоры Ryzen 8000G на архитектуре Zen 4 с интегрированной графикой RDNA 3. Эти процессоры ориентированы на мобильные устройства и десктопы с низким энергопотреблением. Также ожидается выход процессоров Ryzen 9000 на архитектуре Zen 5, которые обещают значительное улучшение производительности и энергоэффективности.
• Intel продолжает развивать линейку Raptor Lake с обновленными моделями, которые предлагают улучшенную производительность и энергоэффективность.

Оперативная память:

• Ожидается значительное подорожание оперативной памяти (DRAM и NAND flash) из-за увеличения спроса, вызванного развитием технологий искусственного интеллекта.
• DDR5 DRAM продолжает набирать популярность, особенно в серверном сегменте, что приводит к росту выручки и улучшению производительности систем.

Графические карты:

• Nvidia и AMD продолжают доминировать на рынке графических карт. Nvidia выпускает серию RTX 4000, а AMD — RX 7000, обе серии предлагают значительное улучшение производительности и энергоэффективности.
• Intel активно развивает свои графические процессоры с архитектурой Arc Alchemist, которые конкурируют с моделями Nvidia и AMD в среднем ценовом сегменте.

Искусственный интеллект и машинное обучение

ИИ и МО активно используются в современных ПК для улучшения производительности, безопасности и пользовательского опыта. Например, Cortana на Windows использует ИИ для распознавания речи и выполнения задач на основе голосовых команд. Она может помочь управлять расписанием, искать информацию в интернете и выполнять другие задачи.

Функция Windows Hello задействует ИИ для распознавания лиц, что позволяет пользователям входить в систему без ввода пароля. Это также используется для автоматической аутентификации на веб-сайтах и в приложениях.

Искусственный интеллект помогает оптимизировать работу процессора, управление памятью и ресурсами, анализировать и оптимизировать работу приложений на основе поведенческих данных пользователя. Технологии МО используются для обнаружения вредоносного программного обеспечения и предотвращения его действий на ПК. ИИ также анализирует данные журналов событий в режиме реального времени для определения потенциальных угроз безопасности.

Каким станет будущее персональных компьютеров?

Уже сейчас мы видим интеграцию ИИ в ПК, что позволяет улучшить производительность и автоматизировать рутинные задачи. В ближайшие годы эта тенденция будет только усиливаться. Также с развитием технологий графические процессоры станут еще мощнее, что откроет новые возможности для виртуальной и дополненной реальности.

По данным LinDeal, ПК будущего перевернут наше представление об этих машинах:

• Квантовые компьютеры. Хотя квантовые компьютеры пока находятся на стадии разработки, они обещают революционизировать вычисления, позволят решать задачи, которые сейчас кажутся невозможными.
• Фотонные компьютеры. Эти устройства будут использовать свет для передачи данных, что значительно увеличит скорость и энергоэффективность вычислений.
• Нейроморфные компьютеры. Будут имитировать работу человеческого мозга, что позволит создавать более интеллектуальные и адаптивные устройства.

Также в далеком будущем возможно появление интерфейсов, которые позволят напрямую подключать компьютеры к мозгу, что откроет новые горизонты в области взаимодействия человека и машины.