Несколько слов о терминологии. Устройства памяти ЭВМ называют запоминающими устройствами, сокращенно ЗУ. Для оперативной памяти используется общепринятое на сегодня сокращение ОЗУ, а для сверхоперативной памяти соответственно СОЗУ. В основании пирамиды расположены большие объемы информации, обычно не имеющие непосредственного доступа.
Важное значение имеют способы обращения к памяти. Оперативное и сверхоперативное запоминающие устройства, как правило, допускают обращение за одним-единственным байтом, хотя часто за один раз передаются большие порции информации, состоящие из нескольких байт. Наоборот, передача информации внутри памяти между разными иерархическими уровнями производится крупными информационными блоками по нескольку сотен или тысяч байт. Здесь напрашивается аналогия с существующими системами материально-технического снабжения. На пути от производителя к потребителю товары почти всегда минуют целую последовательность складов. Эффективность обращения к памяти, иначе говоря, количество труда, которое затрачивается на то, чтобы найти и извлечь нужную порцию информации, определяется степенью ее организации.
Вторая важная система ЭВМ осуществляет собственно переработку информации. В связи с этой системой существует крупная, до сих пор до конца не решенная проблема — соотношение между степенью универсальности и степенью специализации.
К настоящему времени сменилось уже четыре поколения ЭВМ, и сегодня мы являемся свидетелями зарождения пятого поколения. Какие характерные черты определяют каждое из поколений? Элементная база, архитектура технических средств, возможности и принцип организации программного обеспечения. ЭВМ первого поколения строились на вакуумных электронных лампах. Архитектура простейшая: одно устройство памяти, одно так называемое арифметическое устройство и несколько примитивных устройств, предназначенных для ввода и вывода информации.
Несмотря на то что ЭВМ первого поколения считались универсальными (что отражалось, в частности, в названиях некоторых из них, например ЮНИВАК), они были узко специализированы на решении математических, а еще точнее, на решении задач вычислительной математики. Соответственно система переработки информации ограничивалась выполнением двух или четырех арифметических действий и некоторых логических операций, например операций сдвига числа вправо или влево. Системное программное обеспечение у ЭВМ первого поколения практически отсутствовало.
Для ЭВМ второго поколения, элементной базой которых стали полупроводниковые приборы — диоды и транзисторы, характерно появление зачатков системного программного обеспечения. Появились алгоритмические языки, существенно облегчившие общение ЭВМ с пользователем, и автоматические средства перевода с этих языков на внутренний язык машины. Начали создаваться и заноситься в память ЭВМ библиотеки стандартных программ, такие, к примеру, как программа решения систем линейных алгебраических уравнений, программа сортировки массивов данных (простейший пример — расположение списка фамилий по алфавиту) и т. п. Все это стало возможным благодаря включению в архитектуру ЭВМ устройств массовой памяти на магнитных дисках с относительно высоким быстродействием.
Что касается системы переработки информации, то она по-прежнему ориентировалась в основном на выполнение четырех арифметических действий и называлась арифметически-логическим устройством (АЛУ).
ЭВМ второго поколения уже достаточно широко использовались для решения задач обработки данных. Самый типичный пример — организация всевозможных каталогов, организация бухгалтерского учета или учета наличия товаров на складе, различных видов отчетности. Несмотря на это, основной и чуть ли не единственной профессией ЭВМ все еще считалось решение задач вычислительной математики.
Это весьма примечательное обстоятельство характерно для переживаемой нами второй научно-технической революции. Во многих областях наблюдается такое положение, когда возможности создаваемых человеком научных методов и технических средств значительно опережают осознание обществом этих возможностей. Так, в частности, применительно к ЭВМ второго поколения начисто отвергалась их способность решать любые задачи, относившиеся тогда к классу интеллектуальных. И это невзирая на то, что ЭВМ второго поколения уверенно обыгрывала в шашки своего создателя.