ينص قانون مور على أن عدد مكونات شريحة الحاسوب يمكن مضاعفته كل سنتين بكلمات اخرى يمكننا ترجمة قانون مور الى أن قوة الحواسيب تتضاعف كل سنتين، وعلى هذا المقدار من تسارع التطور التكنولوجي فالحواسيب الان اقوى بثلاثين مرة من تلك التي كانت تستخدم قبل 10 سنوات.
تعريف الحاسوب
اذا كنا نريد معرفة تاريخ تطور الحاسوب واجياله عبر العصور فيتعين علينا تعريف الحاسوب اولا، من ناحية علمية الحاسوب هو أي آلة تقوم بمعالجة المدخلات لانتاج معلومات تمت معالجتها تسمى مخرجات.
يشمل هذا التعريف الحواسيب الشخصية والوحية Tablets وكذلك الآلات الحاسبة والحواسيب الكبيرة التي يستخدمها العلماء في محاكاة التجارب على الجسيمات الذرية.
تختلف طرق ادخال المعلومات وخروج النتائج بحسب نوع الحاسوب المستخدم يمكن استخدام الكيبورد او الماوس لإدخال الاوامر التي تتم معالجتها داخل المعالج أو وحدة المعالجة المركزية CPU وتخرج النتائج على شكل رسومات على الشاشة أو أصوات من السماعات.
سنستعرض اجيال الحاسوب وتطورها خلال الزمن، وأريد ان اقول ان تصنيف اجيال الحاسوب هذا تصنيف غير رسمي فلا يوجد طريقة واحدة صحيحة لتصنيف الحواسيب يمكنك تصنيفها بحسب سنة الصنع أو الشركة المصنعة لكن بتصنيفنا للحواسيب حسب اجيالها فنحن في الواقع نصنفها حسب التكنولوجيا المستخدمة.
قبل ذلك علينا أن نعرف بعض المصطلحات الخاصة بعلم الحاسوب حتى يسهل علينا فهم تطور الحواسيب بشكل أفضل.
يتم قياس ذاكرة الحاسوب باستخدام البت Bit وكل بت يخزن على شكل 0 أو 1 وكلما استطاع الحاسوب تخزين أكبر عدد ممكن من البتات Bits ازدادت سعته التخزينية، الحواسيب الحديثة تخزن مليارات البتات ولتسهيل التعامل مع كل تلك الارقام ابتكر العلماء نظاما للعد كالتالي
| بت Bit | يخزن 0 أو 1 |
| بايت Byte | يساوي 8 بت ويعادل هذا حرفا واحدا في ملف كتابي |
| كيلوبايت Kilobyte | الف بايت |
| ميغابايت Megabyte | مليون بايت أو الف كيلوبايت وهذا يعادل صورة قليلة الجودة |
| غيغابايت Gigabyte | مليار بايت أو ألف ميغابايت |
| ترابايت Terabyte | تريليون بايت أو الف غيغابايت |
قياس سرعة الحاسوب يتم عن طريق قياس سرعة الساعة الخاصة بالمعالج وكلما ازدادت سرعة الساعة كان المعالج اسرع، وتقاس سرعة الساعة بالهرتز ضمن نظام العد التالي
| هيرتز Hz | يمكن لساعة المعالج تبديل حالتها مرة واحدة في الثانية |
| KHzكيلو هيرتز | الف هيرتز |
| MHzميغاهرتز | مليون هيرتز |
| MHzغيغاهيرتز | مليار هيرتز |
اضغط على الارقام لمتابعة القراءة
آلة التبويب Tabulating Machine وبداية IBM
ينص الدستور الامريكي على وجوب عمل احصائيات السكان مرة كل عشر سنوات وفي عام 1890 صار عدد السكان كبيرا بحيث لم تعد طرق العد اليدوية تجدي نفعا، ولما كانت الحاجة أم الاختراع قام المهندس الامريكي هيرمان هوليريث Herman Hollerith بتصميم آلة تعمل الكهرباء لتسريع عملية العد.
بالنسبة الى طريقة عمل تلك الآلة فعلى موظفي التعداد السكاني اولا القيام بالجولة المعتادة على البيوت والمساكن، إنما هذه المرة فإنهم يحملون معهم بطاقات كهذه
كل بطاقة من تلك تختص بمواطن واحد، عندما يقوم موظف التعداد السكاني بسؤال المواطنين فإنه يسجل اجاباتهم على البطاقات، يقوم الموظف بثقب البطاقة في عدة مواضع بحيث تكون البطاقة سجلا لمواطن واحد، مواضع الثقوب التي يصنعها الموظف بشكل يدوي تحدد معلومات المواطن مثل كم حصانا يملك ودخله السنوي وغير ذلك. عند أخذ البطاقات الى الدائرة الحكومية يتم العمل على عد السكان باستخدام آلة هوليرث، يضع الموظف المعني بتشغيل الآلة البطاقة في المكبس.
ثم ينزل المكبس لتدخل اسنان المكبس في الثقوب، واسفل المكبس توجد مادة الزئبق، عندما تصل اسنان المكبس اليها تغلق الدارة الكهربائية، وبما أن الثقوب في اماكن معينة من البطاقة فإن أسنان المكبس ستسجل مواضع الثقوب وبالتالي معلومات المواطن. وتظهر تلك المعلومات على المؤشرات المخصصة
بعدها توضع البطاقة التالية لتضيفها الآلة للمؤشرات، ثم توضع البطاقات تباعا وفي نهاية اليوم يسجل الموظفون أرقام المؤشرات بشكل يدوي على سجلات ورقية ويعيدون تهيئة المؤشرات استعدادا لليوم التالي، باستخدام الآلة الجديدة تمكنت دائرة الاحصاء من الانتهاء من التعداد السكاني في ثلاث سنوات بدلا من سبع سنين في كما في العد الذي سبق اختراع الآلة.
بعد نجاح الآلة في مجال التعداد السكاني ادركت المؤسسات المختلفة امكانية استخدام الآلة لأغراض اخرى فالبيانات التي على البطاقات يمكن أن تكون بيانات منتجات معينة أو بيانات لعملاء التأمين وغير ذلك، بالتالي يمكن للبطاقات ان تحمل معلومات حول أي شيء.
هوليريث أنشأ شركة خاصة به وصار يبيع نسخ معدلة من تلك الآلة للمؤسسات والاعمال المختلفة، في عام 1911 باع هوليريث شركته الى رجل الاعمال Charles Ranlett ليؤسس هذا الاخير شركة IBM التي تعد في أيامنا هذه من أكبر شركات الحاسوب في العالم.
قد تبدو آلة التبويب هذه بدائية وبسيطة جدا الا أنها تشكل بدايات الحاسوب، وهذه طبيعة الاختراعات الجديدة تبدأ صغيرة وإذا كانت ذات فائدة فإنك تجد الشركات والحكومات تستثمر فيها وتطورها لتحصيل منها على فائدة أكبر، وآلة التبويب على بساطتها استطاعت توفير سنوات من العمل الشاق فما بالك بآلات أكثر تعقيدا.
آلة تورينغ Turing Machine
نسبة الى عالم الرياضيات الن تورينغ Alan Turing، وآلة تورينغ Turing Machine هي آلة افتراضية بمعنى انها آلة نظرية أو مخطط عام تقوم بحل المسائل عن طريق تعديل شريط من الاصفار والواحدات.
لمزيد من التوضيح تخيل شريطا لانهائيا من المربعات
وكل مربع يحتوي إما على صفر أو واحد، ويوجد ما يشبه الرأس يمر فوق الشريط بوسعه ان يسير لليمين أو اليسار، يمكن للرأس أن يبدل الصفر الى واحد وبالعكس، يتم اعطاء مجموعة أوامر الى الرأس لينفذها، مثلا نأمر الرأس بالذهاب الى المربع رقم 100 وتبديله الى 0 اذا كان 1 واذا كان 0 فاتركه لحاله. بهذه العملية البسيطة يمكن لآلة تورينغ أن تحل أي مسألة قابلة للحل.
بما أن آلة تورينغ كما قلنا هي آلة مجردة أو آلة نظرية فبوسعنا أن نبنيها بأكثر من شكل، الشريط من المربعات قد يكون أي شيء قابل للكتابة عليه والقراءة منه، في الحواسيب الحديثة مثل الحاسوب الذي بين يديك (سواء أكنت تستخدم هاتف نقال أو حاسوب شخصي) تتم كتابة الأصفار والواحدات على دارات كهربائية في الذاكرة المؤقتة RAM ويقوم المعالج CPU بقراءتها وتعديلها بحسب الرمجيات التي تستخدمها والتي تعطي الاوامر للمعالج.
باختصار شديد حاسوبك ليس الا آلة تورينغ حديثة، فهو لا يقوم الا بتعديل وقراءة الاصفار والواحدات، وجميع البرامج التي على حاسوبك وكذلك مقاطع الفيديو والصور وغيرها ليست الا أصفار وواحدات مخزنة على الذاكرة الدائمة الخاصة بالجهاز.
في عام 1939 استخدم الن تورينغ آلة تورينغ في صناعة آلة بامب Bombe من أجل تفكيك شيفرة انغما Enigma الالمانية خلال الحرب العالمية الثانية، بما أن آلة تورينغ بوسعها حل أي مسألة قابلة للحل فيمكنها فك الشيفرة بلا شك.
معظم الحواسيب في عصرنا ليست الا تطبيق لآلة تورينغ باستخدام التكنولوجيا الحديثة، لكن لا يمنع هذا أن يصنع أحدهم حاسوبا لا يصنف ضمن آلة تورينغ، يمكنك أن تعبر ان آلة تورينغ احدى الطرق التي يمكن بواسطها صناعة حاسوب وان لم تكن الطريقة الوحيدة.
الجيل الاول 1940 – 1956
اعتمد الجيل الاول من اجيال الحاسوب على الصمامات المفرغة Vacume Tubes وهي بمثابة مفاتيح للتحكم بحركة الالكترونات في دارات الحاسوب وبالتالي معالجة المعلومات.
للتوضيح تخيل الصمامات المفرغة بمثابة خلايا دماغ الحاسوب في التي تجعله يفكر، إن جاز التعبير، وكلما ازداد عددها كلما ازدادت مقدرة الحاسوب، ولكن ازديادها يعني ازدياد التعقيد.
أما بالنسبة للذاكرة فاستخدمت الاسطوانات المغناطيسية لتخزين الاصفار والواحدات، التي تحدثنا عنها في آلة تورينغ، على شكل مجال مغناطيسي في الاسطوانة، والصمامات المفرغة حجمها كبير وتستهلك الكثير من الطاقة فبالتالي تجعل درجة حرارة الحاسوب عالية، مما يعني المزيد من الطاقة للتبريد.
الجيل الاول من الحواسيب كان حجمها كبيرا بحيث يمكنك التجول داخله، ويكلف الملايين فلا يمكن أن يمتلكه الافراد ولا حتى الشركات الا الشركات الكبيرة جدا أو حكومات الدول الكبيرة.
إينياك ENIAC
المجمع والحاسب الالكتروني العددي Electronic Numerical Integrator And Computer (اختصارا ENIAC).
هو أول حاسوب كهربائي متعدد الاستخدامات، وهو حاسوب الكتروني بالكامل فعلى عكس الحواسيب السابقة له، ENIAC ليس به أي أجزاء ميكانينة لتبطئ عمله، ويعد من أهم واشهر حواسيب الجيل الأول.
بني ENIAC مابين عامي 1943 و1945، وكان الغرض منه إجراء العمليات الحسابية المعقدة الخاصة بالمقذوفات الحربية لمساعدة الجيش الامريكي في الحرب العالمية الثانية، لكن بناءه لم ينته الا بعد انتهاء الحرب، في عام 1955 وبعد مرور عشر سنوات من تصنيعه قام ENIAC بعمليات حسابية أكثر مما قامت به البشرية منذ نشأتها، وهنا بدأت تظهر أهمية الحواسيب وانها امتداد للعقل البشري فبإمكان الحاسوب الواحد ان يقوم بعمل الأدمغة البشرية مجتمعة من ناحية سرعة العمليات الحسابية.
بالنسبة الى بنيته فهو عبارة عن اسلاك ودارات كهربائية تم توصيلها مع بعضها بطريقة تمكنها من اجراء العمليات الحسابية بدقة وبسرعة، الامر يشبه ان تقوم بتوصيل لمبات الانارة معا بحيث تنطفئ بعضا ويضيئ بعضها الاخر حسب التوصيلات المستخدمة.
ENIAC لم تتم برمجته باستخدام أوامر مكتوبة أو أكواد كما الحال مع الحواسيب اليوم بل طريقة توصيل الاسلاك والدارات هي الاوامر التي يعمل من خلالها، وكلما ارادوا اعطاءه مهمة جديدة كان عليهم اعادة توصيل الاسلاك لبرمجته على المهمة الجديدة وتستـغرق عملية اعادة البرمجة هذه يوما أو يومان.
القدرة الحسابية: 500 عملية في الثانية وتعرف بـ 500 فلوبس FLOPS، للمقارنة الحاسوب الذي اكتب من خلاله بمعالجه الـ core i5 قدرته الحسابية 11 مليار عملية في الثانية ( 11 Gigaflops ).
يتكون ENIAC من 18000 صمام مفرغ، وحجمه كبير اذ يبلغ عرضه 6 أمتار وطوله 12 مترا ووزنه 30 طن.
وكحال حواسيب ذلك الجيل لم تكن له أي فائدة تجارية فكيف ستنقل حاسوب بحجم البيت للزبون الذي اشتراه، فإذا اردت حاسوبا في تلك الايام فإن عليك صناعته بنفسك.
واجه ENIAC مشاكل كثيرة في استخدامه، فكان يصاب بعطل ما كل بضع ساعات بسبب ارتفاع درجة حرارته، بالاضافة الى وقت البرمجة الطويل كما ذكرنا.
صور ENIAC
الجيل الثاني (1956 - 1963)
تميزت حواسيب الجيل الثاني عن حواسيب الجيل الاول باستخدام الترانزيستورات بدلا من الصمامات المفرغة، والترانزيستور هو جهاز مصنوع من مواد شبه موصلة مهمته تبديل وتضخيم الشحنات الكهربائية، وعن طريق تلاعب الترانزيستورات بالتيار الكهربائي يتمكن الحاسوب من القيام بالعمليات الحسابية.
الترانزيستورات بطبيعتها اصغر حجما من الصمامات المفرغة وأكثر توفيرا للطاقة واسرع من ناحية معالجة البيانات والعمليات الحسابية، واستخدام الترانزيستور كان ذو فائدة عظيمة حيث صارت الحواسيب أصغر حجما وأكثر كفاءة واقل تكلفة واستهلاكا للطاقة، صحيح أن الافراد وعامة الناس ليس بوسعهم شرائها في ذلك الوقت لكن كان في مقدور الشركات التي تحتاج الحاسوب في أعمالها أن تشتريه، وكذلك الدوائر والمؤسسات الحكومية.
ولا زالت الترانزيستورات تستخدم الى يومنا هذا الا أن المطورين لا زالو يجدون طرقا لجعلها أصغر حجما واقل تكلفة وأكثر كفاءة.
وشهدت تلك الفترة ايضا ظهور لغات برمجة مثل كوبول COBOL وفورتران FORTRAN سهلت العمل بعض الشيء، الا أن حواسيب الجيل الثاني اعتمدت على البطاقات المثقبة لادخال الاوامر الى الحاسوب وتخرج النتائج على شكل بيانات مطبوعة فلم تكن لوحة المفاتيح ولا الشاشات قد اخترعت بعد.
على أي حال كان استخدام حواسيب الجيل الثاني اسهل من اسلافها بكثير وأكثر كفاءة ومقدرة انتاجية، بالرغم من أن استخدامها اقتصر على المهندسين والخبراء.
IBM 7090
أهم حواسيب الجيل الثاني هو IBM 7090، وفي عام 1960 كان مطروحا للبيع بسعر 3 ملايين دولار وهو ما يعادل 23 مليونا في 2015، أو يمكن استأجاره لمدة شهر بـ 63 ألف دولار وهو ما يعادل 520 الفا في 2015.
يتكون IBM 7090 من 50 ألف ترانزيستور وسرعة معالجته للبيانات تبلغ 100 ألف فلوبس 100Kflops لاحظ هنا الفرق الكبير بين سرعته وسرعة الجيل السابق، وبالرغم من كونه متعدد الاستخدامات الا أنه استخدم غالبا من قبل العلماء والمهندسين لتصميم الطائرات والصواريخ ومحاكاة عملها قبل صناعتها.
الجيل الثالث 1964 – 1971
خلال تلك الفترة الزمنية تطورت الحواسيب أكثر من الفترات السابقة فبالتي عندما نتحدث عن حواسيب الجيل الثالث فإننا في الواقع نتحدث عن أنواع كثيرة من الحواسيب مختلفة في المقدرة والكفاءة.
الشيء الذي يميز حواسيب الجيل الثالث بجميع أنواعها هو استخدام الدارات المتكاملة في بناءها بدلا من استخدام ترانزيستورات منفردة، والدارات المتكاملة Integrated circuits هي مجموعة من الترانزيستورات والمقاومات ومكونات أخرى ترتبط معا بدون أسلاك كوحدة واحدة، وشكل استخدامها نقلة نوعية من حيث زيادة الكفاءة وتقليل التكلفة والحجم، وذلك لأن شراء دارة متكاملة ارخص من شراء كل كقطعة لوحدها.
شهدت هذه الفترة ظهور لغات عالية المستوى مثل Basic وPascal، وظهور الشاشات ولوحة المفاتيح Keyboard مما اتاح للمبرمجين كتابة الاوامر مباشرة ورؤية النتائج على الشاشة وهذا سهل عملية البرمجة كثيرا.
أهم وأشهر حواسيب الجيل الثالث:
في عام 1964 أعلنت شركة IBM عن تصميمها لحاسوب كبير Mainframe Computer اسمته IBM System/360، اختصارا (S/360)، ولهذا الحاسوب عدة نماذج وتختلف المواصفات من نموذج لاخر بحسب سنة الصنع أقل تلك النماذج يمتلك ذاكرة مقدارها 64 كيلوبايت وأحدث النماذج تصل ذاكرته الى 8 ميغابايت وهي بالكاد تساوي حجم فيديو قصير في هذه الايام.
في 1968 اخترع دوغلاس انجيلبارت Doug Engelbart الماوس، طبعا شكله لم يشبه الماوس الذي نستخدمه الان، لكنه كان البداية لظهور الماوس الذي سهل استخدام الحاسوب وجعله غير مقتصر فقط على المهندسين والخبراء بل متاحا لأي شخص.
في 1968 ظهر حاسوب Apollo Guidance Computer (حاسوب توجيه أبولو) ويعرف اختصارا بـ AGC وهو الحاسوب الذي استخدم لتوجيه مركبة الفضاء أبولو التي زارت القمر لأول مرة في عام 1969.
AGC كان له ذاكرة مؤقتة سعتها 4 كيلوبايت وهو ما يعادل تقريبا 2000 كلمة، وذاكرة دائمة سعتها 70 كيلوبايت تقريبا، ووزنه 32 كيلوغرام، وسرعة ساعة معالجه 0.043 ميغاهيرتز للمقارنة سرعة ساعة معالج هاتف iPhone6 تعادل 1.4 غيغاهيرتز هذا يعني ان هاتف اي فون 6 اسرع من حاسوب المركبة التي اخذتنا الى القمر بأكثر من 30 ألف ضعف، يعود الفضل لتكنولوجيا الدارات المتكاملة اللتي لولاها لما استطعنا صناعة حاسوب صغير بما يكفي لوضعه في مركبة ذاهبة للقمر.
وفي 1969 بدأت مخترات بيل Bill Labs في الولايات المتحدة بتطوير برنامج Unix وهو نظام تشغيل Operating System متعدد المهام يمكنه العمل على اجهزة غير مكلفة، وقد انتشر بشكل كبير بين الشركات والدوائر الحكومية، وميزة انظمة التشغيل انها تتيح للحاسوب العمل على عدة مهام في الوقت نفسه.
في 1971 انتجت IBM الآلة الطابعة الكهربائية IBM Selectric typewriter التي سمحت للكتاب بالكتابة على مسودات قبل الكتابة الفعلية، وهذا سهل التدقيق لتلافي الاخطاء.
الجيل الرابع 1971 – الوقت الحاضر
الجيل الرابع من اجيال الحاسوب هو الحواسيب التي ظهرت بكل أنواعها من عام 1972 ولا زالت تظهر الى يومنا هذا، فنحن نستخدم الجيل الرابع من الحواسيب.
وظهر هذا الجيل مع اختراع المعالج الدقيق microprocessor ويعرف أيضا بوحدة المعالجة المركزية، (CPU) اختصارا، المعالج الدقيق هو دماغ الحاسوب وقلبه النابض فهو الذي يفهم ويعالج الاوامر التي ندخلها ويظهر النتائج على الشاشة او على شكل صوت وهو يقوم بتنظيم الاولوية بالنسبة للبرامج وغير ذلك، ويمكن النظر الى المعالج الدقيق على انه تطوير للدارة المتكاملة، المعالج يتكون من الاف أو ملايين الترانزيستورات أو اكثر من ذلك بحسب نوعه، وكلما ازداد عدد الترانسيستورات كان المعالج أسرع، تتحم بتلك الترانزيستورات ساعة داخلية clock تقوم بتبديل حالتها لتأمر الترانزيستورات بالعمل، كلما كانت الساعة اسرع في تبديل حالتها ازدادت سرعة المعالج.
المعالج الدقيق ليس موجودا فقط في الحواسيب الشخصية بل موجود ايضا في الهواتف النقآلة وأجهزة العاب الفيديو وكل الحواسيب الحديثة.
أول المعالجات الدقيقة كان معالج Intel 4004 من شركة Intel المعروفة عالميا، وقد اصدر في عام 1971 وكانت سرعة ساعته الداخلية 740 kHz هذا يعني 740 ألف اشارة ساعة clock cycle في الثانية الواحدة، وكان بوسعه تنفيذ عملية واحدة كل 8 اشارات للساعة مما يعني قدرته على تنفيذ 92 ألف عملية في الثانية.
Apple II
حاسوب شخصي من شركة ابل Apple العالمية، انتج في عام 1977 سرعته معالجه 2MHz (2 ميغاهيرتز) وذاكرته المؤقته تختلف بحسب الاصدار الا أنها تراوحت بين 4 الى 64 كيلوبايت وسعره بحدود 1200 دولار في تلك الفترة وهو ما يعادل 5 الاف دولار في ايامنا هذه.
IBM Personal Computer
من أوائل حواسيب IBM الشخصية ويعرف ايضا بـ IBM PC وأصدر عام 1981، له ذاكرة مؤقته RAM بسعة 16 كيلوبايت وسرعة المعالج 4.77MHz، كان يعمل على نظام تشغيل MS DOS من شركة Microsoft، ولم يقل سعره عن 1500 دولار أمريكي.
Apple Lisa
اصدر عام 1983 وهو أول حاسوب من Appleيستخدم واجهة المستخدم الرسومية فجميع الحواسيب السابقة لهاذا كانت تستخدم واجهة مستخدم كتابية، فلم يكن بمقدور المستخدم توجيه الاوامر الا عن طريق كتابتها، لكن واجهة المستخدم الرسومية اتاحت توجيه الاوامر باستخدام الماوس وتم الاستغناء عن كتابة الاوامر بشكل كبير في الحواسيب الشخصية، وهذا سهل استخدام الحاسوب وجعله متاحا لغير المتخصصين.
بالنسبة الى حاسوب Apple Lisa ومواصفاته فقد كان يحتوي على ذاكرة RAM بمقدار 2 ميغابايت، وسرعة المعالج 5 ميغاهيرتز5MHz تقريبا، وسعره كان 10 الاف دولار يعادل 24 الف في ايامنا هذه
Microsoft Windows
في عام 1983، وكمنافسة لشركة Apple، اصدرت مايكروسوفت نطام التشغيل ويندوز الذي يدعم واجهة المستخدم الرسومية، وعلى العكس من أنظمة التشغيل الخاصة بـApple التي لاتعمل الا على حواسيب من صنعهم، بوسع ويندوز العمل على أي حاسوب وهذه الميزة منحته انتشارا واسعا.
أنا شخصيا لم أجرب العمل على هذا الاصدار من الويندوز لكن أول اصدار عملت عليه كان ويندوز 3.1، Windows 3.1، وقد اصدر رسميا في عام 1992 واستخدمته في عام 1995 وقتها كانت التكنولوجيا تستغرق زمنا لتعبر القارات وكان ذلك قبل زمن انتشار الانترنت.
ويندوز 3.1 كان نجاحا كبيرا لمايكروسوفت وهو الذي اشهرها حيث باعت منه عشرة ملايين نسخة بعد سنتين من اصداره.
IBM PC Convertible
كان أول حاسوب محمول Laptop من IBM هو IBM PC Convertible، اصدر سنة 1986 سرعة معالجه تبلغ 5 ميغاهرتز تقريبا، وبذاكرة مؤقته سعتها 265 كيلوبايت، وزنه خمسة كيلوغرامات ونصف وسعره 3500 دولار.
بينتيوم Pentium
اعلنت شركة Intel عن اصدار الجيل الاول من معالجات بينتيوم في عام 1993، سرعته كانت 60 ميغاهيرتز ويتكون من ثلاثة ملايين ترانسيستور، تلاه معالج Pentium pro ذو الخمسة ملايين ترانزيستور بسرعة 200 ميغاهيرتز، لاحظ الفرق بينه وبين الاصدار السابق بالرغم من ان Pentium Pro اصدر بعد سنتين في 1995.
وقد امتلكت في عام 1996 حاسوبا شخصيا بمعالج Pentium Pro وكان اصدار شركة Intel لمعالج Pentium 2 بمثابة حدث كنا ننتظره، جاء بنتيوم 2 المنتظر بأكثر من 7 ملايين ترانزيستور وسرعة 266 ميغاهرتز.
MacBook Pro
حاسوب محمول اصدرته Apple في 2006، وكان الاول من جيله بذاكره داخلية 2 غيغابايت وسرعة المعالج تقارب 2 غيغاهيرتز.
iPhone
هاتف نقال من أوائل الهواتف الذكية التي تعمل بشاشة اللمس، بذاكرة سعتها 128 ميغابايت وسرعة معالج قدرها 400 ميغاهيرتز، وقد تبدو مواصفاته ضعيفة اذا ما قورن بالحواسيب الشخصية وقتها لكن تذكر أن حجمه اقل من 12 × 6 سنتيمترات، وقد اصدر في 2007.
طبعا من جرب الايفون أو غيره من الهواتف الذكية يعرف انها لا تختلف بشيء عن الحواسيب الشخصية من ناحية البرامج والتطبيقات، الفرق الوحيد هو في الحجم الذي رأينا انه يتجه الى أن يكون اصغر مع الايام وطريقة ادخال البيانات التي رأينا تغيرها وتطورها من التلاعب بالاسلاك والبطاقات المثقبة مرورا بادخال الاوامر كتابة وانتهاءا بلمس الصور والايقونات الملونة على الشاشة.
iPad
في عام 2010 كشفت شركة Apple النقاب عن الحاسوب اللوحي iPad الذي عمل بشاشة اللمس، سرعة معالجة 1 غيغابايت، وذاكرته المؤقته 256 ميغابايت.
أنا شخصيا لا أمتلك أي من الحواسيب التي تعمل باللمس حيث انني لازلت أفضل النظام القديم الذي يعمل بالماوس والكيبورد.
Apple Watch
ساعة ابل أو Apple Watch هي ساعة ذكية، اصدرتها شركة ابل في 2015، ليس بوسعها اخبارك عن الوقت وحسب بل يمكنها آلاتصال بالانترنت وتشغيل الموسيقى وبوسعها تقبل الاوامر الصوتية بالاضافة لميزات أخرى، تحتوي على حاسوب داخلها اسمه Apple S1 بذاكرة سعتها 512 ميغابايت وسرعة المعالج 520 ميغاهيرتز.
قد تكون Apple Watch مثالا على حواسيب المستقبل فبدلا من الحواسيب المحمولة التي تعمل باللمس قد يكون المستقبل للحواسيب الموجودة في كل مكان وتعمل بالأوامر الصوتية.
المستقبل
عندما أتحدث عن حواسيب المستقبل أنا أفترض انك تقرأ هذا المقال في عام 2016 اذا كنت تقرأه في 2017 أو 2018 فقد تكون حواسيب المستقبل وصلتك فعلا.
الحواسيب في المستقبل ستستخدم تكنولوجيا مثل الحوسبة الكمومية Quantum Computing والموصلات الفائقة والذكاء الاصطناعي الذي قد يصل لمستوى البشر وستركز بشكل كبير على استقبال الاوامر الصوتية
. كما قلنا قد تكون حواسيب المستقبل حواسيبا موجودة في كل مكان مثل الساعة او النظارة وغير ذلك وهناك سعي حثيث من مختلف الشركات على جعل الحواسيب موجودة اينما ذهبنا، فربما نظارتك أو ساعتك المستقبلية تحمل قوة معالج عشرة أضعاف الحاسوب الذي تقرأ منه هذا المقال، وستجد حاسوبا في سيارتك يرتبط بالانترنت ليدلك على آلاتجاهات وحاسوب اخر في ارضية بيتك بوسعه اخبارك عن وزنك.
اذا استمر قانون مور بالعمل فسنحصل بعد عشر سنوات على حواسيب أقوى من الموجودة الان بـ 70 مرة، لكن الواقع اننا لايمكننا الاستمرار بتصغير الترانزيستورات الى الابد، عندما بتم تصغير المواد الى المستوى دون الذري (مستوى ميكانيك الكم) فإننا سنصطدم بالكثير من المشاكل بسبب قوانين ميكانيك الكم التي لانفهمها بشكل جيد.
في الواقع إن قانون مور قد تباطأ في العشر سنوات الاخيرة، لقد ذكرنا أن قانون مور ينص على تضاعف عدد المكونات كل سنتين الا أن الوضع لم يعد كذلك حقا، ففي السنوات العشر الاخيرة صار عدد مكونات شريحة الحاسوب يتضاعف كل سنتين ونصف، التباطؤ حدث لأسباب فيزيائية محضة فكلما صغرت المكونات أكثر كلما ارتفعت درجة حرارتها عند العمل وهي بهذا مهددة بالانصهار، هذا ونحن لم نصطدم بعد بحاجز ميكانيك الكم.
يحاول المطورون والمهندسون ايجاد طرق للتغلب على العقبات التي تحول بيننا وبين حواسيب المستقبل، قد يكون الحل تغيير بنية الحاسوب وقد يكون تغيير المواد التي تصنع منها مكونات الحاسوب أو ربما تغيير مفهوم الحاسوب بالكامل.
الحاسوب الكمي Quantum Computer
أحدى الطرق التي فكر بها المطورون هي استغلال قوانين ميكانيك الكم وتحويلها الى أداة مساعدة بدلا من أن تكون عقبة في طريقنا.
تتيح قوانين ميكانيك الكم للالكترونات أن تتواجد في اكثر من مكان في الوقت نفسه ويأمل المطورون الاستفادة من هذه الخاصية عبر بناء حاسوب يمكنه تنفيذ أكثر من عملية في نفس اللحظة بشكل متزامن، وبما ان الحاسوب سيعمل وفقا لميكانيك الكم يمكن تسميته بالحاسوب الكمي، وقد خطت شركة IBM خطوات عديدة نحو بناء حاسوب كمي وتعد من كبرى الشركات المهتمة بهذا النوع من الحواسيب.
الحاسوب الكمي يختلف كثيرا عن الحواسيب التقليدية من ناحية طريقة العمل، فعلى النقيض من جميع الحواسيب التي هي تطبيق لآلة تورينغ التي تعالج المعلومات على شكل اصفار وواحدات كما سبق أن ذكرنا فإن الحاسوب الكمي يتبع ما يسمى كيوبت qbit في تخزين ومعالجة البيانات والذي بدوره يأخذ القيم 0 و1 كلاهما معا وجميع القيم بينهما في نفس الوقت!
لن نخوض في الحاسوب الكمي اكثر من هذا لأنه سيكون موضوعنا في وقت لاحق.
الحواسب الضوئية
والمقصود هنا هو استخدام الضوء بدلا من الكهرباء لمعالجة البيانات، الضوء اكثر سرعة ولن يرفع من حرارة المعالج مثل الكهرباء، وقد تمكن المطورون فعلا من صنع معالجات ضوئية الا انها لا تزال تجريبية غير قابلة للانتاج الشامل لأنها لا تعمل الا ضمن ظروف المختبر.
حواسيب الـ DNA
قد يبدو هذا مثيرا للدهشة الا أن العلماء يفكرون بالفعل في صنع حواسيب تحاكي في عملها عمل الحمض النووي للكائنات الحية، مستفيدين من المقدرة الكبيرة للـ DNA على تخزين المعلومات، إن سنتيمتر مكعب من الـ DNA بوسعه تخزين 10 تيرابايت، ولا عجب في هذا فجميع المعلومات حول جسم الانسان مخزنة في نواة خلية لاترى الا بالمجهر.
قد تستغرق حواسيب الـ سنوات طويلة لتتوفر بشكل تجاري الا انها ستكون اكثر فعالية بكثير من الحواسيب التقليدية وأكثر دقة، وحجمها سيكون اصغر بكثير باعتبار مقدرة الـDNA على التخزين، وبوسعها تنفيذ أكثر من عملية في نفس الوقت على عكس الحواسيب التقليدية.
من الصعب جدا توقع الحال في المستقبل فلطالما ابهرتنا التكنولوجيا في اختراع مالم نتوقعه وأحيانا أخرى تكون التوقعات أكثر تفاؤلا مما يجب.
أخيرا، اذا أعجبك الموضوع فشاركه مع من تعرف من المهتمين بتاريخ الحواسيب، واذا لديك سؤال ضعه في التعليقات.
مراجع ورابط خارجية
http://www-03.ibm.com/ibm/history/ibm100/us/en/icons/tabulator/ http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/census-tabulator.html http://www.livescience.com/20718-computer-history.html http://www.computerhistory.org/revolution/birth-of-the-computer/4/86 http://www.webopedia.com/DidYouKnow/Hardware_Software/FiveGenerations.asp http://www.tomshardware.com/reviews/upgrade-repair-pc,3000-2.html http://www.computerhistory.org/ http://www-03.ibm.com/ibm/history
0 التعليقات:
إرسال تعليق
ملحوظة: يمكن لأعضاء المدونة فقط إرسال تعليق.