初期の近代コンピュータは、一般的に4つの「世代」に分類されます。 各世代は基本技術の向上が特徴である。 これらの技術の向上は並外れたもので、進歩のたびに、より低価格、より高速、より大きなメモリ容量、より小さなサイズのコンピュータが生み出されました」
この世代への分類は明確なものではありませんし、議論がないわけでもありません。 現代のコンピュータ時代に貢献した発明や発見の多くは、このような厳密なカテゴリーにきちんと当てはまらない。 3558>
第一世代（1945-1959）
真空管は、1906 年にリー・デ・フォレスト（1873-1961）という電気技術者によって発明されました。 20世紀前半には、ラジオ、テレビ、レーダー、X線装置など、さまざまな電子機器を構成する基盤技術として活躍した。 また、第一世代の計算機に関連する主要技術でもある。
1943年に製造されたENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）と名付けられた最初の稼働中の電子汎用計算機は、18000本の真空管を使用したものであった。 ペンシルバニア大学のムーア工学部で政府の資金で建設され、主設計者はJ.Presper Eckert, Jr.でした。 (1919〜1995）とジョン・W・モークリー（1907〜1980）である。 長さは30.5メートル近くあり、一時的な計算のために10桁のレジスターを20個持っていた。 入出力にはパンチカードが使われ、プラグボード配線でプログラムされた。 ENIACは1秒間に1,900回の加算が可能であった。 3558>
コロッサスもまた、第二次世界大戦を戦うためにこの時期に作られた機械です。 イギリスの機械で、敵の秘密のメッセージを解読するために使われた。 3558>
初期の機械は、プラグボードの配線や紙テープに書かれた指示によって制御されていた。 ある計算にはある配線が必要だが、別の計算には別の配線が必要だった。 つまり、これらの機械は明らかにプログラム可能であったが、そのプログラムは内部に保存されていなかったのである。 3558>
ENIACの開発チームは、おそらくストアドプログラムの概念の重要性を最初に認識した。 この概念の初期の開発に携わったのは、J・プレスパー・エッカート・ジュニア（1919-1955）、ジョン・W・モークリー（1907-1980）、ジョン・フォン・ノイマン（1903-1957）らであった。 1946年の夏、ムーア学派でセミナーが開かれ、蓄積プログラム型コンピュータの設計に大きな注目が集まった。 3558>
ムーアスクールのセミナーに出席した一人、モーリス・ウィルクス（1913-）は英国チームを率いて、1949年にケンブリッジでEDSAC（電子遅延記憶自動計算機）を製作した。 アメリカ側では、リチャード・スナイダーがチームを率いてムーアスクールでEDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer）を完成させた。 フォン・ノイマンは、1952年にプリンストン大学に建設されたIAS（Institute for Advanced Study）マシンの設計に携わった。 3558>
この世代のもう一つの重要なプログラム格納型マシンは、UNIVAC（UNIVersal Automatic Computer）である。 これは、市販の機械として初めて成功したものである。 UNIVACはEckertとMauchlyによって設計された。 5,000本以上の真空管を使い、磁気テープで大量に記憶する。 会計、数理計算、選挙予測などに使われた。 3558>
1949年に最初のプログラムを実行したUNIVACは、1秒間にENIACの10倍の加算を実行することができた。 現代のドルに換算すると、UNIVACの価格は4,996,000ドルであった。 また、この時期、IBMの最初のコンピュータが出荷された。 3558＞＜9376＞第2世代（1960-1964）＜7162＞＜1913＞1950年代後半から1960年代にかけて、コンピュータ技術に対する商業的関心が高まるにつれ、真空管ではなくトランジスタを用いた第2世代のコンピュータ技術が導入された。
1940年代半ばにベル電話研究所でジョン・バーディーン（1908-1991）、ウィリアム・B・ショックレー（1910-1989）、ウォルター・H・ブラッテン（1902-1987）がトランジスタを発明した。 1948年には、トランジスタがラジオ、テレビ、コンピュータなどの機器において真空管に取って代わるであろうことは多くの人にとって明らかであった。 その後、IBMがトランジスタを用いたIBM7090を発表した。 これらの第2世代機は、COBOL（Common Business Oriented Language）やFORTRAN（Formula Translator）などの言語でプログラムされ、ビジネスから科学分野まで幅広く使用された。 3558>
第3世代（1964～1970年）
第3世代のコンピュータ技術は、集積回路技術に基づいており、1964年頃から1970年頃まで続いた。 テキサス・インスツルメンツのジャック・キルビー（1923-）とフェアチャイルド・セミコンダクターのロバート・ノイス（1927-1990）が1959年に集積回路のアイデアを最初に開発した。 3558＞＜1913＞この時期に作られた最も重要な機械は、間違いなくIBM System/360であろう。 このマシンが単独で第3世代を導入したと言う人もいる。 単に新しいコンピュータというだけでなく、コンピュータ設計への新しいアプローチであった。 このマシンは、単に新しいコンピューターというだけでなく、コンピューター設計の新しいアプローチであった。 つまり、ファミリー内の1台のマシン上で動くように設計されたプログラムが、他のすべてのマシン上でも動くようになったのだ。 3558>
ファミリーの1つであるIBM System/360 Model 50は、1秒間に50万回の加算を実行でき、価格は現在のドルで4,140,257ドルであった。 このコンピュータはENIACの約263倍の速度だった。
コンピュータの第3世代では、中央処理装置は多くの集積回路を使って構成されていた。 3558>
第4世代（1970-？）
コンピュータ技術の第4世代は、マイクロプロセッサをベースにしている。 マイクロプロセッサは、LSI（Large Scale Integration）やVLSI（Very Large Scale Integration）の技術を採用し、1つのチップに数千から数百万のトランジスタを詰め込みました。 2,300個のトランジスタを搭載していた。 1981年、IBMは新しいマシン「IBM-PC」用のマイクロプロセッサ（インテル8086）の製造元として、インテル・コーポレーションを選択した。 この新しいコンピュータは、1秒間に24万回の加算を実行することができた。 IBM360ファミリーのコンピューターよりはるかに遅かったが、このコンピューターの価格は、現在のドルでわずか4,000ドルだったのだ 3558>
1996年、インテル社のPentium Pro PCは、1秒間に400,000,000回の加算を実行することができた。 これは、第二次世界大戦で活躍したENIACの約21万倍の速さである。 3558>
マイクロプロセッサ技術は、現在、すべてのモダンなコンピュータに搭載されています。 チップ自体は安価で大量に作ることができる。 プロセッサー・チップはセントラル・プロセッサーとして、メモリー・チップはダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー（RAM）として使用される。 どちらのチップも、シリコン表面に刻まれた数百万個のトランジスタを利用する。 3558>
1980 年代後半から 1990 年代にかけて、キャッシュ、パイプライン、スーパースカラー方式のマイクロプロセッサが一般的になりました。 多くのトランジスタを非常に小さなスペースに集中させることができたため、科学者はオンボードメモリ（キャッシュと呼ばれる）を備えたこれらのシングルチッププロセッサを設計することができ、命令パイプラインと一度に複数の命令を実行できる設計（スーパースケーラーと呼ばれる）によって、命令レベルの並列性を利用することができたのである。 3558>
また、この間、並列プロセッサの使用も増加しています。 これは、多数のプロセッサをさまざまな方法で結合し、並列に結果を計算するマシンである。 科学的な計算のために使われてきたが、今ではデータベースやファイルサーバーにも使われるようになっている。 3558>
初期のコンピュータ技術の発展は、革命的な技術の進歩に基づくものであった。 発明と新技術が原動力であった。 3558>
もし航空産業がコンピュータ産業と同じ速度で進歩していたら、ニューヨークからサンフランシスコまで50セントで5秒で移動できただろうと言われています。 1990年代後半、マイクロプロセッサは年55パーセントの割合で性能が向上していた。 この傾向が続けば、2020年には、21世紀の幕開けにシリコンバレーにあったすべてのコンピュータの計算能力を、1つのマイクロプロセッサが保有することになるかもしれない。; ベル研究所; Eckert, J. Presper, Jr. and Mauchly, John W.; Integrated Circuits; Intel Corporation; Microsoft Corporation; Xerox Corporation.
Michael J. McCarthy
参考文献
Hennessy, John, and David Patterson.Bibibliography
Michael J. McCarthy.Bibliography Michael J. McCarthyHennessy, John, and David Patterson. コンピュータの組織と設計. サンフランシスコ Morgan Kaufmann Publishers, 1998.
Rockett, Frank H. “The Transistor.”. サイエンティフィック・アメリカン 179, no. 3 (1948): 52.
Williams, Michael R. A History of Computing Technology. ロスアラミトス、カリフォルニア：IEEEコンピュータソサエティプレス、1997.
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