תולדות המחשב

ואלה תולדות ואלה תולדות המחשב...המחשב...

תולדות אמצעי החישובמראשית ההיסטוריה ועד ימינו

בראשית היו לנו רק עשר האצבעות...

ולכן עד עצם היום הזה אנו משתמשים במונח "דיגיטלי"

בלטינית פרושו "אצבע" digitusכי

עשרורוב העמים אימצו שיטה מספרית בת ספרות

אבל לא כולם... לבבלים העתיקים היתה שיטה בת שישים ספרות, וממנה נשארו לנו השעה בת שישים דקות, והדקה בת

מעלות.360שישים שניות, והמעגל בעל ובשפה הצרפתית של היום נשארו סימנים לשיטה בת עשרים

QUATRE נקרא בצרפתית 80ספרות. עד היום המספר VINGT ."שפרושו "ארבע פעמים עשרים ,

יכול להיות שאבותיהם של הצרפתים הלכו יחפים, ויכלו לספור בעשרים אצבעות...

ולבסוף, כל הפעולות בתוך המחשב מבוצעות כיום בשיטה בינארית, ובה שתי ספרות בלבד, והמספרים

:בה נראים למשל ככה

1001110100101011

וכאשר האצבעות כבר לא הספיקו, עברו הקדמונים לשימוש בחלוקי

נחל...(בהם אפשר לבצע גם פעולות כפל וחילוק)

שימו לב: חלוקי נחל נקראים בלטינית CALCULUS ועד היום למחשבון קוראים

CALCULATOR

( – כיום משחק ABACUSומכאן לחשבוניה ) 10ילדים אבל בעבר כלי חישוב רב עוצמה. עם

מיתרים ניתן לחשב מספרים עד 9,999,999,999

כדי להשתמש בה צריך שיטה מספרית שבה מיקום הסיפרה קובע את ערכה. להודים היתה כזו כבר אלפי שנים. לאבותינו ולרומאים לא. אירופה עברה לשיטה

15כזו רק במאה ה-

עידן גלגלי השיניים( ממציא את ה"פסקלינה", מכונת PASCAL- פסקל )1642

חישוב מבוססת על שורת גלגלי שיניים שכל אחד מהם הוא ביחס לעומת קודמו1:10תמסורת של

( ממציא מכונת חישוב LEIBNIZ- לייבניץ )1671שמסוגלת לבצע )בקושי( גם כפל וחילוק

סרגל חישוב

, כאשר עדיין מכונות החישוב התקשו לבצע 17במאה ה-כפל וחילוק, הומצא סרגל החישוב.

כלי זה מנצל את העובדה שבעזרת לוגריתמים, חיבור וחיסור הופכים לכפל וחילוק.

את הדגמים הקטנים ניתן היה לשאת גם בכיס של החולצה )ואז הוא גם שימש סמל סטטוס(. ככלי שימושי

עבור מהנדסים, כלכלנים וכד' , הוא נשאר בשימוש החלו להופיע מחשבי 1974נרחב שנים רבות, עד שב-

כיס אלקטרוניים.

בינתיים המשיכו להתפתח מכונות חישוב מכניות ואלקטרו-מכניות, שהיו בשימוש עד לפני כמה

עשרות שנים ...

הכרטיס המנוקב

בארה"ב נעשה שימוש לראשונה 1890במפקד התושבים של במכונה לעיבוד נתונים המנוקבים על גבי כרטיסים. מכאן והילך החלה להתפתח שורה של מכונות לעיבוד נתונים על

המשיכה IBM". חברת IBMגבי כרטיסים, שכונו "מכונות , שבה החלו להיכנס 1960לספק מכונות כאלה עד שנת

לשימוש נרחב המחשבים האלקטרונים.

אך במשך עוד כשתי עשרות שנים, כרטיסים מנוקבים המשיכו לשמש כאמצעי קלט עיקרי למחשבים האלקטרונים.

מניחי היסודות חיו שני ג'נטלמנים שמעולם לא נפגשו,19באנגליה של המאה ה–

20ועל כן רעיונותיהם זכו להגשמה משותפת רק במאה ה-

CHARLES BABBAGE

תיכנן וניסה לבנות מחשב מכני לפי עקרונות דומים לאלה של

המחשב המודרני

GEORGE BOOLE

יסד את האלגברה הבולאנית, שיטה לניתוח ועיצוב של תהליכי לוגיקה

בבג' ניסה לבנות מכונת חישוב רב שלבית שתבצע את כל ם ישלבי החישוב הדרושים להכנת טבלאות של מצב הכוכב

(.GPSלצורך ניווט אוניות בלב ים. )אז עוד לא היה להם הפרוייקט לא הושלם כי המכונה היתה מורכבת ומסובכת

מידי עבור שיטות העיבוד של אותם שנים.

ג'ורג' בול יסד שיטה לניתוח ועיצוב של תהליכים לוגיים , 20שבזמנו לא היה לה שימוש מעשי, אבל במאה ה-

עם התפתחות האלקטרוניקה, נמצא שהשיטה מתאימה לבניית מעגלים אלקטרונים שיבצעו פעולות חישוב

ופעולות הגיון.

אלגברה בולאנית

AND

OR

NOT

OR

יישום האלקטרוניקה בבנית מעגלים לוגיים החל באנגליה , ביחידה צבאית סודית אשר בה מיטב 40של שנות ה-

המוחות השקיעו מאמצים רבים בפיצוח הצופנים של הצבא הגרמני.

לצורך זה בנו מכונות אשר בהן היחידות הלוגיות and,or,not היו שפופרות אלקטרוניות. אלה היו ראשית

המחשבים האלקטרונים, אך נבדלו מהמחשבים של היום בזה שהיו בנויות רק למשימה אחת, במקרה זה, פיצוח

הצופן.

בול ובבג' במכונה אחת

אבות המחשב המודרני

John Von Neumann

קבע את העיקרון שבזמן ביצוע משימה מסויימת, התוכנית והנתונים ימוקמו בזכרון הפנימי של

המחשב, דבר שמגדיל פי אלפים את מהירות

הביצוע

Alan Turing

קבע את העיקרון שהמחשב יהיה

מכונה אוניברסלית )"מוח אלקטרונ"( שיבצע עם אותה חומרה משימות שונות בעזרת תוכנות שונות

מכאן והילך מתחיל תהליך הפיתות של המחשבים האלקטרונים המודרניים, המתחלק לשלושה

דורות:

(1953- 1946: שפופרות אלקטרוניות )1דור

(1975- 1953: טרנזיסטורים )2דור

עד היום(1975: שבב הסיליקון )3דור

– מחשבי שפופרות1דור

1946, התחיל לפעול ב- ENIACהמחשב הראשון, ה- 5 שפופרות וכ-17,000בפילדלפיה, ארה"ב. היו בו מעל

טון, ויש אומרים 30מיליון חיבורים מולחמים. הוא שקל כ- שכאשר הדליקו אותו התעממו האורות בעיר פילדלפיה. אך

פעולות חשבון בשניה, פי אלף 5,000הוא היה מסוגל לבצע מאשר הכלים האלקטרו-מכנים שקדמו לו.

- מחשבי הטרנזיסטורים2דור

PHILCO S 2000 היה המחשב הראשון שיישם את . solid stateטכנולוגיית הטרנזיסטור, המכונה גם

עבור 1960, ונרכש ב- 1957הוא נכנס לשימוש ב מערכת הביטחון של ישראל. הזכרון הפנימי

, והוא היה מסוגל KB 32ההתחלתי היה שווה ערך ל- פעולות חשבון בשניה.60,000לבצע

–שבב הסיליקון3דור בשבב הסיליקון כל רכיבים האלקטרונים והחיבורים ביניהם

מוטבעים על שכבה דקה של סיליקון, שהוא חומר מוליך למחצה. ההטבעה נעשית בתהליך דומה לצילום מוקטן מאוד

של ה"שרטוט" של המעגל המתוכנן.

הרכיבים ה"מצולמים" מתפקדים כטרנזיסטורים לכל דבר. כך ניתן ליצור מעגלים לוגיים מורכבים ביותר, הכוללים מיליוני

רכיבים והחיבורים ביניהם, ב"צ'יפ" שגודלו סנטימטרים 30 שפופרות ו- 17,000, עם ENIACספורים )זיכרו את ה

טונות משקלו(

4004 INTEL, המעבד הראשון של

1971אינטל,

INTEL CORE I7 המעבד האחרון של

2011אינטל,

בתחילה נוצרו שבבי הסיליקון עבור מכונות חישוב ומחשבי כיס למיניהם.

מאוחר יותר מישהו חשב שאפשר להשתמש בהם כדי ליצור מעין צעצוע חינוכי שידגים איך מחשב "אמיתי" עובד. עד מהרה החלו להופיע בשוק "קיטים" להרכבה עצמית של מחשבים כאלה עבור

חובבים.

APPLE I, מבית היוצר של סטיב ג'ובס 1976הופיע בשוק ב-

וסטיב ווזניאק

המחשב האישיבהמשך התחילו להופיע מחשבים אישיים שהם מחשבים

לכל דבר, עם צג משלהם ודיסקים, בתחילה כונני דיסקטים.

APPLE II - 1977היוזמה בתחום זה היתה של כמה יזמים צעירים, בראשם סטיב

ג'ובס המנוח. באותה תקופה נשאל טומס ווטסון הבן, נשיא על דעתו בנדון, וזה השיב שהוא "לא מעלה IBMחברת

עם מחשב ".בביתו בדעתו שום דבר שאדם פרטי יוכל לעשות

נכנסה לשוק המחשבים IBM 1981אבל מאוחר יותר, ב- אישיים, וההמשך ידוע.

בהדרגה, המחשבים האישיים חדרו לכל ענפי המשק ודחקו את רגליהם של המחשבים המרכזיים הגדולים.

" PCבינתיים,במזרח הרחוק התפתחה תעשיה ענפה של "תואמי מועתקים, דבר שהביא לאחידות גם בתחום התוכנה.

)לפעמים הדרך לגן העדן רצופה כוונות רעות(

החיצונית, בצורתם הרבה נשתנו לא אישיים מחשבים ומאז

... דק יותר נעשה הצג

זולים ניידים הופיעו... עוצמה ורבי

והופיע נעלמו הדיסקטיםקי און דיסק

אבל ...

הופעת המחשבים האישיים הראשונים, מאז אבל... מהירות הביצוע, גודל הזכרון הפנימי וקיבולת הדיסקים גדלו

ומחירם ירד. לכל מחשב ביתי צנוע יש ,מאות אלפים פיכיום כח חישוב רב יותר מכל המחשבים שעמדו לרשות

נאס"א במבצע אפולו.

שבב הסיליקון חדר לאין ספור תחומים אחרים. מחשבי העל מיוצרים כיום מאלפי שבבים דומים לאלה שבמחשב אישי,

, "עיבוד מקבילי מסיבי"(MPPהמשולבים יחד )

500,000, מחשב על המשלב XK6 CRAYזהו ה- כפול 50מעבדים זעירים והמתוכן להגיע להספק של

פעולות בשניה.1510

ומצד שני, שבב הסיליקון איפשר את פיתוחם של כלים זעירים המשמשים אותנו כיום, ואשר כל אחד מהם הוא

בעצם מחשב רב עוצמה, מחובר חזק לרשת "כמו גדול", וזה עומר כמובן פייסבוק, וגוגל, ואימייל, ויו-טיוב, ויקיפדיה

ומה לא...

Apple IPADApple IPhone

.GB 64שניהם מצויידים בזכרון שיכול להגיע עד סימני 1,000,000,000 אחד שווה GBלמי ששכח, (

דפוס(

זה הכל,בינתיים...