BİLGİSAYARLARIN TARİHÇESİ VE GELİŞİMİ

Bilgisayar ? Bilgisayar, depolanmış yazılımların kontrolünde çalışan, otomatik olarak veriyi alan, depolayan ve bilgi oluşturacak şekilde işleyen elektronik bir aygıttır. Bir aygıtın bilgisayar olarak tanımlanabilmesi için kendisine belirli bir formda verilenleri depolayabilmesi, gerektiğinde kendisine kendisine tariflenen işlemleri ve bu işlemler çerçevesinde kendisine aktarılan şeyleri işleyebilmesi ve sonuçları gösterebilmesi gerekir. Olması gereken en temel şart ise, tüm bu işlemlerin elektronik olarak gerçekleşmesidir.

Donanım, Yazılım Bilgisayarı oluşturan birimler temelde iki gruba ayrılır. Donanım: Bilgisayarı oluşturan parçaların her birine verilen isimdir. Yazılım: Bilgisayar donanımının uyumlu bir şekilde çalışmasını sağlayan ve programcılar tarafından yazılan kod parçalarıdır.

Bilgisayarların Sınıflandırılması Kullanım Alanlarına Göre Bilgisayarlar : Kelime İşlemciler (Word processors): Bu aygıtlar, yalnızca kelime işlem için kullanılmak üzere tasarlanmışlardır. Örneğin: Elektronik daktilolar . Ev Bilgisayarı (Home Computer): Kısıtlı bellek ve depolama kapasiteleri olan, belirli bir programlama dilinde geliştirilmiş yazılımların kullanımına imkan veren aygıtlar. Örneğin: Commodore 64, Amiga, Sinclair Kişisel Bilgisayar (Personal Computer): Kişisel kullanım için tasarlanmış, genelde düşük işlem kapasitesine sahip aygıtlar Masaüstü Bilgisayar (Desktop Computer): Çalışma ortamlarında masaüstünde kullanılabilecek, yüksek işlem ve depolama kapasitesine sahip bilgisayarlar.

İş İstasyonları (Workstation): Yüksek işlem ve ağ kurabilme kapasitesine sahip, aynı anda birçok kullanıcıya hizmet vermek üzere tasarlanmış aygıtlar. Örneğin: Silicon Graphics, Sun, IBM R/6000 . Dizüstü Bilgisayar (Laptop Computer): Kişilerin mekandan bağımsız olarak kullanmalarına imkan sağlayan, küçük boyutlu ve taşınabilir aygıtlar Cep Bilgisayarı (Palm Computer)/Kişisel Sayısal Yardımcı (Personal Digital Assistant): Cebe sığabilecek büyüklükte tasarlanmış, düşük bellek ve depolama kapasitelerine sahip aygıtlar. Bütünleşik Bilgisayarlar (Embedded Computer): Değişik sistemlerin içine konulmuş ve o sistemin kullanılmasına imkan sağlayacak şekilde sistemle bütünleştirilmiş bilgisayarlar. Örneğin: Cep Telefonları, Televizyonlar, Araç Bilgisayarları, Fırınlar

İşlem Gücü ve Büyüklüklerine Bilgisayarlar Süper Bilgisayar (Super Computer): Oldukça yüksek depolama ve işlem kapasitelerine sahip bilgisayarlardır.Bu bilgisayarlar, bir saniyede trilyonlarca hesaplama işlemini gerçekleştirebilirler. Yaklaşık fiyatları 100 M USD (ABD doları; United States Dollar) olan bu tür bilgisayarlar, genellikle uzay araştırmalarında, savunma sanayinde, merkezi bilgi bankalarında, film endüstrisi gibi alanlarda kullanılmaktadır. Günümüzde IBM, CRAY, Silicon Graphics gibi firmalar bu tür bilgisayarlar üretmektedir. Anabilgisayar (Mainframe): Yüksek depolama ve işlem kapasitesine sahip olan bu bilgisayarlar, süper bilgisayarlar kadar güçlü değillerse de, aynı anda binlerce kişiye hizmet sunabilmektedirler. Yaklaşık fiyatları 5-10 Milyon USD civarında olup, genellikle bankacılık, mühendislik gibi alanlarda kullanılırlar. Bu tür bilgisayarların üretimindeki önderlik IBM firmasındadır.

Mini Bilgisayar (Minicomputer): Anabilgisayarlarla karşılaştırıldığında daha düşük işlem kapasitesine sahip olan bu bilgisayar türü, özel amaçlar için veya büyük kapasiteli genel amaçlı işler için kullanılmaktadır. Bu bilgisayarlar genel olarak “İş İstasyonu” olarak da adlandırılırlar. Örneğin SUN, Motorola, IBM iş istasyonları. Mikro Bilgisayar (Microcomputer): Günümüzde kullanılan kişisel bilgisayarlar bu sınıftadır. Genellikle düşük işlem ve depolama kapasitesine sahiptirler. Birçok firma mikro bilgisayar bileşenleri üretmekte ve değişik firmalar bu bileşenleri kullanarak kendi adları ile bilgisayar üretip pazara sunmaktadır.

Bilgisayarın Gelişimi Birinci Kuşak Bilgisayarlar 1930-1950 1950li yılların ortalarına kadar üretilen bilgisayarların ortak özelliği, tümünün vakum tüpleri içermesiydi. Vakum tüpleri, vakum içindeki elektronların akışlarının kontrol edilebildiği aygıtlardı. En büyük dezavantajları, çoğu ısıya dönüşen, çok büyük miktarda güç harcamaları ve çok çabuk yanma özellikleri idi. Örneğin, ilk prototip bilgisayar olan ENIAC’ın kullanımda olduğu ilk yıl sonunda toplam 19,000 tane vakum tüpünün değiştirilmesi gerekmişti. Birinci kuşak bilgisayarların temel elemanı: Vakum tüpleri. İlk kuşak bilgisayarların ikinci büyük özelliği, her birinin yalnızca belirli işlemleri yapmak üzere programlanabilmeleri ve bu programların değiştirilmelerinin ancak uzun süren kablo ve anahtar bağlantıları yapılarak mümkün olabilmesi idi. Birinci kuşak bilgisayarların döneminin sonlarına doğru Assembly adı verilen bir programlama dili geliştirildi ve programcılar bu dilde programlarını daha kolay, ancak dilin özelliği gereği o bilgisayara özel olarak yazma imkanına kavuştular.

İkinci Kuşak Bilgisayarlar 1950lerin başlarında bilgisayar teknoljisinin gelişimine paralel olarak, vakum tüplerinin dezavantajlı tarafları daha göz önüne çıkmaya başlamıştı. Alternatif arayışları sürerken, 1947 yılında AT&Tnin Bell laboratuarlarında, John Bardeen (1908-1991), Walter Brattain (1902- 1987) ve William Shockley (1910-1989) tarafından, yarıiletken teknolojisi kullanılarak “transistör” adı verilen bir donanım geliştirildi. Transistörlerin üretilmesi, bilgisayar teknolojisinde devrim niteliğinde olmuştur. Transistörler, vakum tüplerine göre daha küçük, daha ucuz, daha güvenilir ve daha az enerji harcamakta idi. Transistörlerin kullanımı ile daha küçük, hızlı ve oldukça düşük maliyette bilgisayarların üretilmesi mümkün hale gelmiştir. Teknolojik gelişmeler sonucunda transistörlerin kullanımı yaygınlaşmış ve değişik firmalar tarafından daha rahat kullanılabilir bir duruma gelmiştir.

Üçüncü Kuşak Bilgisayarlar 1958 yılında Texas Instruments’da çalışan Jack Kilby (1923-...) ve Fairchild Semiconductor’da çalışan Robert Noyce’un (1927-1990) birbirlerinden bağımsız olarak çalışmaları sonucunda, daha küçük ve birbirlerine bağlı transistör üretimi yönünde büyük bir gelişme yaşanmıştır. Tümleşik devre teknolojisi, binlerce vakum tüpü veya transistörü tek bir minyatür yonga (chip) üzerinde birleştirmeye imkan vermiş, böylece bilgisayarlar gibi cihazların fiziksel boyut, ağırlık ve güç ihtiyaçlarını büyük ölçüde azaltmıştır. Jack Kilby, entegre devrelerin geliştirilmesindeki başarısından ötürü, 2000 yılında Nobel Fizik ödülü ile ödüllendirilmiştir.

Dördüncü Kuşak Bilgisayarlar Ted Hoff’un 1971 yılında ilk genel amaçlı mikroişlemciyi üretmesi ile dördüncü kuşak bilgisayarlar ortaya çıkmaya başlamıştır. İlk mikroişlemci olan Intel 4004, üçüncü kuşak bilgisayarlardan daha hızlı, daha küçük ve daha ucuz bilgisayarların yapımını sağlamıştır.

Beşinci Kuşak Bilgisayarlar Bu kuşak “İletişim Çağı” olarak da adlandırılan bir çağ olup, bu kuşakta organik işlemcilerin üretimi, bugüne kadar söz konusu olan ikili sistemde üretilen bilgisayar mimarisinin farklı sayı sistemleri ile işlem yapabilecek ve daha yüksek kapasite ve hız sağlayacak teknolojiyle donatılması ve bilinen kavramların yeniden ele alınması gibi çalışmalar yürütülmektedir.

Bilgisayarlar Arasındaki Farklar Kapasite Hız Maliyet

Kapasite Bilgisayarın byte (bayt) cinsinden bilgi saklama kapasitesi Kullanım alanı ve ihtiyaca göre kapasite En küçük birim, bit (0 veya 1) 8 bit = 1 byte = 1 karakter Bit, Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte, Terabyte, Petabyte…

Hız İşlemci en önemli hız faktörüdür Tek başına hızı belirlemez! RAM belleğin hızı, Ana kart veri yolunun hızı, Sabit diskin hızı. En küçük birimi Hz (hertz) saniyede yapılan mantıksal işlem sayısı. ( MHz, GHz )

Maliyet ve Amaç Hangi amaç için kullanılacak Nerede kullanılacak Ne tür programlar kullanılacak Kapasite, hız ve boyut

Bir Kişisel Bilgisayarın Temel Donanım Birimleri Merkezi İşlem Birimi (CPU) Sabit Disk (Hard disk) Giriş Çıkış Birimleri Hafıza Tipleri Taşınabilir Depolama Araçları Çevresel Cihazlar

Merkezi İşlem Birimi (CPU) En önemli donanım elemanıdır. Aritmetiksel, mantıksal ve karşılaştırma işlemleri yaparak sonuçları çıktı birimlerine gönderir. Bir işlemci, temel olarak transistörlerden oluşan bir devre bütünüdür.

Sabit Disk (Hard disk) Bilgilerin depolandığı donanım birimidir. Manyetik disklerin bir araya gelmesiyle oluşur. Çeşitli boyut ve kapasiteye sahiptirler. Günümüzde kapasiteler sürekli artmakta, Buna rağmen maliyetleri düşmektedir.

Giriş Çıkış Birimleri Dış ortamdan bilgi girilmesini sağlayanlar giriş birimleri, Bilgilerin işlendikten sonra, tekrar dış ortama çıkarılması için kullanılan donanımlar çıkış birimleri.

Giriş Çıkış Birimleri Giriş Birimleri Çıkış Birimleri Klavye Hoparlör Fare Yazıcı Scanner (Tarayıcı) Çizici Mikrofon Hafıza kartları Ekran (Dokunmatik) Ekran Kamera CD – DVD yazıcılar Optik okuyucu CD - DVD okuyucular

Hafıza Tipleri RAM (Random Access Memory – Rastgele Erişilebilir Bellek): Bilgisayarın ana belleğidir. Bilgileri geçici olarak saklanır. Bilgisayar kapatıldığında bilgiler silinir. İşletim sistemi ve programların gerekli bilgileri RAM’e yüklenir. RAM hızı sabit diske göre çok yüksektir.

Hafıza Tipleri ROM (Read Only Memory – Sadece Okunabilir Bellek) Üreticisi tarafından üzerine yüklenmiş bilgiler, yazılım bulunur. Kullanıcının bu bilgi ve yazılımı değiştirmesi mümkün değildir. Sadece okunabilir.

Taşınabilir Depolama Araçları Bilgisayara harici olarak dışarıdan bağlanırlar. Genellikle usb bağlantı noktasından bağlanırlar.

Gelecek… Gelecek, bilgi ve iletişim teknolojileri üzerine inşa edilen bir çağ olacaktır.