Geschiedenis van de computer

- Voorgeschiedenis

- Eerste generatie computers

- Tweede generatie

-  Derde generatie

- Vierde generatie

-  Schema            

Voorgeschiedenis

De geschiedenis van onze computer loop terug tot ver vóór onze tijdrekening.    
De eerste computers (to compute) is het Engels voor rekenen) zo zou je kunnen stellen, waren de telramen in het Midden-Oosten en China van 3000 BC.

In de 17^e eeuw maakte PASCAL BLAISE de eerste telmachine, de PASCALINE. 
Deze was echter niet zeer betrouwbaar.  LEIBNIZ verbeterde deze tot een machine die niet alleen kon optellen, maar ook vermenigvuldigen, delen en worteltrekken.

Rond 1800 gebruikte JACQUARD ponskaarten (cf. afbeelding) om zijn weefgetouwen te automatiseren.

Deze ponskaarten werden later door BABBAGE toegepast voor het invoeren van programmagegevens.  Dit was dan ook een eerste vorm van een gegevensdrager.

IBM paste het gebruik van ponskaarten nog lange tijd toe als medium voor gegevensopslag.

Gele ponskaart die vroeger gebruikt

 werd als inputmedium voor een computer

In het  begin van de 18^e  eeuw ontwierp CHARLES BABBAGE een computer: de Analytical Engine.  Het apparaat was opgebouwd uit 3 hoofdbestanddelen:  opslaan (store), besturen (control) en tellen (mill). De werking van zijn machine lijkt hierdoor onlosmakelijk verbonden met die van de huidige computers.  Immers, de tegenwoordige computer plaatst data in het geheugen, voert middels de processor rekenkundige functies uit, en plaatst het resultaat terug in het geheugen.  Helaas is zijn machine nooit helemaal voltooid geweest.

Zeker niet te verwaarlozen op het gebied van de logica is de invloed van GEORGE BOOLE die bekend staat voor de naar hem genoemde Booleaanse algebra.

Het gehele binaire telsysteem dat de computer gebruikt is gebaseerd op de algebra die BOOLE heeft gedefinieerd.

Op het einde van de 19^e eeuw vond de Amerikaan HERMAN HOLLERITH een telmachine uit die gebruikt werd bij volkstellingen en bij warenhuizen.  Hij richtte een  bedrijf op dat na enkele fusies en overnames uiteindelijk aan de basis lag van IBM.  Zo ontstond in 1924 IBM, ofwel International Business Machines Corporation.  

 top

Eerste generatie computers

De eerste digitale computer werd vlak vóór de tweede wereldoorlog gebouwd.  In 1939 werkte IBM samen met JOHN ATANASOFF van de Harvard University aan een prototype van een elektro-magnetische rekenmachine, die later (in 1947) bekend werd als de HARVARD MARK 1.  Deze machine was enorm: maar liefst 15 meter lang en 2,5 meter hoog, en ongeveer even breed. Dit apparaat kon 72 woorden opslaan en 3 optellingen per seconde maken. De berekeningen werden uitgevoerd door middel van elektrische relais, een soort schakelaars. Aangezien dit mechanische en dus geen elektronische componenten waren spreekt men hier niet van een echte computer.  Grace Hopper die de eerste computer bug (een geplette mot tussen 2 elektrische panelen) ontdekte stond wereldwijd bekend voor haar werk met de MARK 1.  Grace gebruikte tijdens de tweede wereldoorlog de Mark 1 o.a. om de hoeken te berekenen waarmee de Amerikaanse marine haar munitie moest afschieten. 

De eerste échte computer daarentegen was de ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) die in 1946 werd voltooid (zie afbeelding).Hij was het toenmalig snelheidsmonster van zijn tijd. De ENIAC was nog steeds een kolossaal monster dat een hele kamer innam, maar hij was toch meer dan duizend maal zo snel als zijn elektronische voorgangers.  De ENIAC bevatte 18 000 radiolampen en woog 30 ton.

De ENIAC

De vacuüm elektronenbuizen, met de flipflop als de bekendste variant werden gebruikt als werkgeheugen in de eerste generatie- computers.    De taak van de flipflop was eenvoudig: aan – of uitstaan, geheel volgens het principe van het binaire telsysteem (vergelijk ook met de ponskaart: een gaatje is een 1 en geen gaatje is een O).  Zo kunnen vele flipflops een werkgeheugen vormen, waarbij iedere buis een bit vertegenwoordigt.  

De eerste 4 moederborden

VON NEUMANN, bekend omwille van zijn onderzoek naar kernwapens tijdens de tweede wereldoorlog, heeft ook zijn bijdrage geleverd aan de computergeschiedenis.   Tegenwoordig werken alle computers volgens het principe dat door hem werd gedefinieerd.  Het opslaan van de programma-instructies en de te verwerken gegevens in een geheugen bleek de doorbraak naar een snellere en gemakkelijker te programmeren computer.  

De VON NEUMANN,

De Tweede Wereld Oorlog gaf trouwens een sterke impuls aan de ontwikkeling van computers.  Deze werden gebruikt voor het helpen ontcijferen van de geheime code die de Duitsers gebruikten, maar ook om de banen te bereken van ballistische raketten.  

 top

Tweede generatie

De volgende enorme ontwikkeling in de computergeschiedenis is de komst van de door BELL TELEPHONE LABORATORIES (o.a. bekend omwille van de uitvinding van de telefoon) ontwikkelde transistors in 1947.  Deze transistors gingen geleidelijk aan de radiolampen vervangen in de computers. We spreken  dan over de tweede generatie computers.   Een transistor heeft 2 functies. De eerste is die van schakelaar.  De transistor heeft namelijk slechts 2 ‘standen’, aan of uit.  Zo kunnen (programma)gegevens worden opgeslaan en bewerkt door een aantal transistors aan of uit te zetten (cfr. ponskaarten).

De tweede functie is die van versterker.  Op het moment dat een aantal transistors wordt samengevoegd ontstaat een circuit dat een ingevoerde hoeveelheid elektrische stroom kan versterken.

De transistor (zie afbeelding) heeft vele voordelen.  Een transistor is veel kleiner, produceert minder warmte, heeft een langere levensduur en is minder kwetsbaar dan radiolampen.  Dit maakte dat de transistor uiterst geschikt is voor gebruik in allerlei elektronische apparaten, dus ook in computers.   

Computers werden nu veel kleiner, sneller, en goedkoper om te produceren.

In 1951 komt de eerste Amerikaanse computer die puur voor commerciële doeleinden geproduceerd zou worden: de UNIVAC.

Derde generatie

De derde generatie computers uit de jaren 60 wordt gekenmerkt door het steeds kleiner worden van onderdelen, terwijl tegelijkertijd een ontwikkeling in de opslagmedia gaande is.

Door het gebruik van schijven in plaats van de voorheen toegepaste magneetbanden werd de opslagcapaciteit vergroot.

De in de tweede generatie ontwikkelde transistors  worden ondergebracht in geïntegreerde circuits.  Zo komt Texas Instruments als eerste op de proppen met de eerste IC’s (Integrated Circuits), ook wel chips genoemd.  Op zo een chip kan men een hele schakeling onderbrengen op een stukje silicium.

Zo een schakeling kan bestaan uit honderden transistors, weerstanden en andere kleine onderdelen.  Maar, net zoals bij de transistor duurt het weer een aantal jaren voor men de chiptechnologie gaat gebruiken in computers.

Deze derde generatie computers, zijn weerom sneller, kleiner, betrouwbaarder en goedkoper dan hun voorgangers.  Door de vooruitgang van de miniaturisering wordt het mogelijk om steeds meer onderdelen op één chip onder te brengen. 

Een goed voorbeeld van de derde generatie computers is het systeem 360 van IBM (zie afbeelding).    

 IBM 360

 top

Vierde generatie

Een nieuwe doorbraak kwam er met de komst van de microprocessor, waarbij de hele processor op één chip was ondergebracht.  INTEL bracht in 1971 haar éérste microprocessor op de markt: de  4004, een 4 bit microprocessor.

 de Altair pc

Het daaropvolgend jaar komt de eerste microcomputer, zo genoemd omdat hij een microprocessor bevat. Twee jaar later wordt de 8008 ontwikkeld en in 1975 de INTEL 8080.  Deze processor zou het hart gaan vormen van wat velen zien als de eerste personal computer: de ALTAIR (zie afbeelding).  

BILL GATES en PAUL ALLEN, die in 1975 MICROSOFT oprichtten, kopen de eerste programmeertaal BASIC af van iemand anders en herwerken die taal voor de ALTAIR computer.   De ALTAIR gaf ook inspiratie voor de APPLE.  Daarmee was de ALTAIR de voorloper van een reeks “gewone” computers, die men home computers noemde voor hobbyisten.

         Bill Gates

In 1976 richten STEVE JOBS en STEVE WOZNIAK de APPLE COMPUTER COMPANY op, en in datzelfde jaar kwam de APPLE 1 op de markt  (zie afbeelding van een APPLE computer) voor slechts 666 US dollar. COMMODORE en RADIO SHACK (beter bekend als TANDY) brachten het jaar daarop ook home computers op de markt.  De grote bedrijven snapten niet wat al die hobbyisten in hobby computers zagen.

.

 COMMODORE 64

  Apple MacIntosh
.

In 1978 komt INTEL met de fameuze 8088-microprocessor .  Deze chip vond zijn plaats in IBM’s eerste personal computer, en maakte Intel daardoor tot ’s werelds grootste chipfabrikant.  

 In 1980 bracht INTEL de 80286 uit en deze chip werd gaandeweg  wereldwijd in miljoenen PC’s gebruikt.  

IBM ontwikkelde in 1981 zijn eerste personal computer onder impuls van het succes dat APPLE boekte met zijn PC’s. De processor kwam van INTEL (de 8088, en later de 80286) en het besturingssysteem (PC-DOS) kwam van MICROSOFT.  Deze PC kwam op de markt met als naam XT (Extended Technology).

Er beginnen van dan af ook populaire computerprogramma’s op de markt te komen zoals tekstverwerkers en spreadsheets (zoals LOTUS 123).  Daardoor werd de home computer ook interessant voor zakenmensen.  De IBM PC werd een enorm succes en werd daardoor al gauw als de standaard aanzien.  Door dit succes volgen ook andere bedrijven zoals COMPAQ met een computer die volledig compatibel is met de IBM PC, de eerste kloon dus.  De klonen konden geen gebruik maken van PC-DOS en daarom ontwikkelde MICROSOFT het besturingssysteem MS-DOS. 

Door de concurrentie daalden de prijzen van de PC’s drastisch.  Maar de ontwikkeling van nieuwe hardware ging hand in hand met de ontwikkeling van nieuwe software. 

               IBM pc

 Deze nieuwe software stelde steeds zwaardere eisen aan de hardware, die daardoor snel verbeterde, en zo ging die evolutie maar door.

In 1985 verschijnt de AT (Advanced Technology) van IBM.  Deze opvolger van de XT was uitgerust met een  INTEL 80386.  Het jaar daarop komt Apple met een nieuw revolutionair concept: de MacIntosh computer.  Voor het eerst werden de 3,5 inch floppy’s gebruikt i.p.v. de grote 5 inch floppy’s.  Vernieuwend was ook dat deze PC op een grafisch besturingssysteem draaide en aangestuurd werd door een muis.  Pas jaren later kwam er een programma voor de PC dat dit gebruiksgemak probeerde te benaderen ,Windows van Microsoft, maar het duurde tot 1993 tot er een goed werkende versie kwam.

In 1987 bracht IBM de PS/2 (Professional System 2) op de markt met een besturingssysteem van IBM zelf ,OS/2 (Operating System 2).  Alhoewel de PS/2 toen beter was dan de gewone PC’s sloeg hij niet aan.

Weer zwaardere computers komen er in 1989 met de komst van de 80486 processoren.  Er kwamen ook veel goedkope klonen van deze processor op de markt (o.a. IBM, Cyrix en AMD).

In 1993 worden de mogelijkheden van de PC aanzienlijk uitgebreid met de komst van de PCI bus, ter vervanging van de ISA bus (zie verder). 

Het  jaar daarop worden  PC’s nog eens sneller met de komst van  de Pentium chip van INTEL.  De eerste modellen draaien op 60 MHz, maar dit wordt al gauw verbeterd en slechts een jaar later heeft men al de Pentium Pro 200 MHz.  Ook in 1994 brengt Apple de PowerPC op de markt, die zowel als Macintosh als PC kan functioneren.

In 1995 komt Microsoft met een nieuwe versie van Windows, het Intel Pentium                                 lang verwachte Windows 95. 

Tegenover de vorige versie van Windows is deze versie revolutionair, maar eigenlijk is het gewoon een inhaalmanoeuvre  om het gebruiksgemak van de Apple’s te evenaren.  

Vanaf 1996 krijgen we het nieuwe AGP slot om snellere grafische kaarten te kunnen gebruiken (zie verder).  Nog een nieuwe ontwikkeling is USB (Universal Serial Bus).  Via deze aansluiting kunnen tientallen verschillende apparaten aangesloten worden, met het voordeel dat alles plug  & play is (PnP). 

Begin 1998 komt dan de Pentium II die een combinatie is van de Pentium Pro en de Pentium MMX, en kloksnelheden haalt van maar liefst 450 MHz.  Dat jaar komt AMD, de grote concurrent van INTEL met de K6 3D-Now!, die zeer populair wordt voor wie veel met spelletjes speelt.

Intussen heeft APPLE niet stilgezeten en brengt de iMac uit, die volgens een geheel nieuw concept werkt, en een heel eigen design heeft.  De iMac werd een succes, en zo kon APPLE van de ondergang gered worden. Er zijn reeds meerdere modellen in deze reeks verschenen, zoals de  Yosemite op de afbeelding.

Momenteel is de PENTIUM 4 de meest courante chip, meer hierover in het hoofdstuk over de processoren.  

Apple computer (model Yosemite)

 top

Schema

In het onderstaand schema vind je een overzicht van de evolutie van een aantal componenten. Dit schema is een vereenvoudigde weergave van de realiteit en mag dus niet strikt geïnterpreteerd worden.  Probeer ook de verbanden tussen de verschillende evoluties te herkennen.

 top