crmaris

<div align="justify"> <img src="http://www.thelab.gr/gallery3/var/albums/Articles/Articles-Icons/icon_article_pchistory.png" align="left" hspace="8" vspace="8" alt="PC History Logo"/>

Στις μέρες που ζούμε οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές (Η/Υ) έχουν εισχωρήσει για τα καλά στην καθημερινότητα μας και κάνουν αισθητή την παρουσία τους σε όλους τους τομείς. Χωρίς αυτούς πολλά από αυτά που σήμερα θεωρούμε δεδομένα (π.χ. παγκόσμιος ιστός - Internet) δε θα υπήρχαν καν και η ζωή μας, πολλές φορές και η επιβίωση μας, θα γινόταν πολύ πιο δύσκολη, από όσο ήδη είναι. Βλέπετε η χρήση τους μπορεί να είναι καθοριστικής σημασίας για κυβερνήσεις, επιχειρήσεις, τράπεζες, πανεπιστήμια, ερευνητικούς οργανισμούς, απλούς χρήστες κ.λπ. αλλά κρίνεται υψίστης σημασίας για ολόκληρο το φάσμα των πιο διαδεδομένων τεχνολογιών, που χρησιμοποιεί κατά κόρον σήμερα ολόκληρη η ανθρωπότητα, με πιο χαρακτηριστικές τα μεταφορικά μέσα (αυτοκίνητα, αεροπλάνα, πλοία κ.λπ.), τα radar, τις επικοινωνίες κ.λπ. Τέλος, δεν πρέπει να λησμονούμε τον πολύ σημαντικό ρόλο που παίζουν οι H/Y και στον τομέα της ιατρικής και κατ' επέκταση της υγείας.

Η τεχνολογική εξέλιξη που πραγματοποιήθηκε τα τελευταία 30 χρόνια στο χώρο των H/Y αποτελεί μια από μεγαλύτερες που έχουν καταγραφεί ποτέ, στην ιστορία της ανθρωπότητας. Μέσα σε λίγες δεκαετίες φτάσαμε από τον Spectrum ZX81 και τον πρώτο IBM συμβατό με τα 64 ΚΒ RAM και τον επεξεργαστή (CPU, Central Processing Unit) Intel 8088 των 4,77 ΜHz στα τετραπύρηνα CPUs που μετράν ποια τη συχνότητά τους με GHz, τα πολλαπλά GBs (Gigabytes) μνήμης RAM (Random Access Memory, Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης) και στις εξωπραγματικών δυνατοτήτων κάρτες γραφικών (GPUs, Graphics Processing Units). Πολλοί ισχυρίζονται ότι αυτή η αλματώδη τεχνολογική εξέλιξη κάποια στιγμή θα σταματήσει να ακολουθεί αυτούς τους γοργούς ρυθμούς ανάπτυξης, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχουν φανεί (ευτυχώς) τέτοια σημάδια.

Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε την ιστορία των H/Y από την αρχή, βλέποντας πρώτα τις πρώιμες ιδέες μέσω των οποίων ξεκίνησαν όλα, αλλά και τη μετέπειτα πορεία-εξέλιξη που μας οδήγησε σταδιακά εδώ που βρισκόμαστε σήμερα. Μπορεί τις τελευταίες δεκαετίες η εξέλιξη να ήταν ραγδαία, αλλά κάτι τέτοιο δεν ίσχυε δυστυχώς και τα προηγούμενα χρόνια. Κάποιος είχε πει ότι αν η εξέλιξη του αεροπλάνου είχε τους ίδιους ρυθμούς με την εξέλιξη που έχουν οι H/Y τα τελευταία χρόνια, σήμερα τα αεροπλάνα θα μπορούσαν να πραγματοποιήσουν το γύρο του κόσμου μέσα σε λίγες ώρες καταναλώνοντας καύσιμα αξίας μόλις 5 δολαρίων!

Οι ενότητες του άρθρου είναι κατηγοριοποιημένες σε χρονικές περιόδους. Η πρώτη ενότητα αναφέρεται στη γέννηση της ιδέας, από την οποία προήλθε η κατασκευή των πρώτων προγόνων των σημερινών H/Y. Η δεύτερη ενότητα είναι αφιερωμένη στους πρώτους, μεγάλης κλίμακας, υπολογιστές που κατασκευάστηκαν μεταξύ των δεκαετιών 1930-60. Τέλος, η τελευταία ενότητα, που αποτελεί και τη μεγαλύτερη, παραθέτει τα γεγονότα που συνέβησαν στο χώρο της πληροφορικής από το 1972 μέχρι το 1990 περίπου.

ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΓΕΝΝΗΣΗΣ ΤΩΝ Η/Υ ΩΣ ΤΟ 1900

Πριν ακόμη επινοηθούν τα μαθηματικά, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν τα δάχτυλά τους ή χάραζαν γραμμές πάνω σε κόκκαλα για να μετρήσουν. Το δεκαδικό σύστημα, το πιο διαδεδομένο σύστημα μέτρησης σήμερα, οφείλει την ύπαρξή του στα ισάριθμα δάχτυλα των χεριών μας τα οποία ακόμη και σήμερα χρησιμοποιούνται σχεδόν από όλους μας για διάφορους υπολογισμούς! Καθώς περνούσαν τα χρόνια και γινόταν πιο επιτακτική η ανάγκη επίλυσης ολοένα και πολυπλοκότερων υπολογισμών, κατασκευάστηκαν ορισμένοι μηχανισμοί που βοηθούσαν στις αριθμητικές πράξεις. Στην συνέχεια αυτής της ενότητας θα ταξιδέψουμε στο μακρινό παρελθόν και θα δούμε τους πρώτους μηχανισμούς υπολογισμού μαθηματικών πράξεων, μετέπειτα θα κάνουμε μια στάση στην αναγέννηση και θα τελειώσουμε το ταξίδι μας φτάνοντας μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα.

Αρχαιότητα

Ένας από τους πρώτους, καταγεγραμμένους στην ιστορία, μηχανισμούς για τον υπολογισμό αριθμητικών πράξεων υπήρξε ο άβακας, ο οποίος χρονολογείται στο 2400 π.χ. Αποτελούταν από μια πλάκα η οποία διαιρούταν από ένα σύνολο παράλληλων γραμμών, ανάμεσα στις οποίες κινούνταν μικρές σφαίρες που παρίσταναν αριθμούς. Δύο ακόμη πολύ γνωστοί μηχανισμοί υπήρξαν αυτοί των Αντικυθήρων και ο αστρολάβος (150-100 π.χ.), οι οποίοι από πολλούς επιστήμονες σήμερα θεωρούνται οι πρώτοι μηχανικό-αναλογικοί υπολογιστές. Η λειτουργία μάλιστα του μηχανισμού των Αντικυθήρων ακόμη και στις μέρες μας δεν έχει διευκρινιστεί πλήρως και από πολλούς επιστήμονες θεωρείται σαν μια πολύ προηγμένη τεχνολογικά, όχι μόνο για την εποχή της, συσκευή.

Η Αναγέννηση, οι Πρώτες Υπολογιστικές Μηχανές και η Αναλυτική Μηχανή του Babbage

Η λέξη «υπολογιστής» ακούστηκε για πρώτη φορά το 1613 και δεν αναφερόταν σε κάποιο μηχάνημα, αλλά χρησιμοποιούταν για ανθρώπους οι οποίοι μπορούσαν και εκτελούσαν γρήγορα μαθηματικές πράξεις και υπολογισμούς. Ο πρώτος υπολογιστής λοιπόν υπήρξε ο ίδιος ο άνθρωπος! Μόλις 10 χρόνια αργότερα, το 1623, ο Γερμανός Wilhelm Schickard κατασκευάζει την πρώτη μηχανική υπολογιστική μηχανή και έτσι γίνεται ο προπομπός της εποχής της πληροφορικής. Χαρακτηριστικό της συγκεκριμένης υπολογιστικής μηχανής ήταν ότι χρησιμοποιούσε εξαρτήματα ωρολογοποιίας (γρανάζια κ.λπ.) για τη λειτουργία της. Το 1645 ο Blaise Pascal παρουσιάζει τη δική του υπολογιστική μηχανή, την Pascalina ή Arithmetique. Είχε αρχίσει την κατασκευή της όταν ήταν μόλις 19 χρονών και την τελείωσε μετά από 3 χρόνια! Η Pascalina χρησιμοποιούσε οδοντωτούς τροχούς με τον κάθε τροχό να έχει 10 δόντια, ένα για κάθε ψηφίο από το 0 ως το 9. Όταν ένας τροχός της περιστρεφόταν 10 φορές, ο γειτονικός του περιστρεφόταν μια φορά.

Από το διάστημα που μεσολαβεί μέχρι να φτάσουμε στον 18ο αιώνα εμφανίστηκαν και άλλες υπολογιστικές μηχανές και μηχανισμοί που χρησιμοποιούσαν διάτρητες κάρτες (μέσω των οποίων προγραμματίζονταν αρχικά οι πρώτοι υπολογιστές), αλλά την ιδέα της πρώτης αναλυτικής μηχανής (μιας μηχανής, στην λειτουργία της οποίας στηρίζονται οι σημερινοί H/Y) παρουσίασε πρώτος ο μαθηματικός Charles Babbage (1972-1871) το 1833. Ο Babbage λοιπόν παρουσίασε τα σχέδια κατασκευής ενός, γενικών καθηκόντων, υπολογιστή που μπορούσε να προγραμματιστεί για να εκτελέσει διάφορες λειτουργίες, όπως τον υπολογισμό μαθηματικών συναρτήσεων. Ο προγραμματισμός γινόταν με τη χρήση διάτρητων καρτών και χρησιμοποιούταν μια ατμομηχανή ως πηγή ενέργειας. Δυστυχώς όμως η χρηματοδότηση του έργου του διακόπηκε από τη Βρετανική κυβέρνηση το 1842 και ο Babbage ξόδεψε όλη την περιουσία του προσπαθώντας να υλοποιήσει τη μηχανή του, κάτι που τελικά δεν το κατάφερε. Αναφέρεται ότι πέραν του ιδιόρρυθμου χαρακτήρα του ιδίου, την έλλειψη πόρων και τις αψιμαχίες που είχε με τον αρχιμηχανικό του, η αποτυχία κατασκευής της αναλυτικής μηχανής οφειλόταν κυρίως στην έλλειψη της κατάλληλης τεχνολογίας, τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο και όχι σε σχεδιαστικά σφάλματα. Παρόλο όμως που στάθηκε αδύνατο να κατασκευαστεί η αναλυτική μηχανή του Babbage, μερικές θεμελιώδης ιδέες όπως η είσοδος δεδομένων και εντολών με τη χρήση διάτρητων καρτών και η επεξεργασία και τροποποίηση των εντολών από την ίδια τη μηχανή, χρησιμοποιήθηκαν από τους πρώτους υπολογιστές που κατασκευάστηκαν έναν ολόκληρο αιώνα μετέπειτα. Αυτό, αν μη τι άλλο, δείχνει πόσο μπροστά από την εποχή του υπήρξε το σχέδιο του Babbage.

Εδώ να αναφέρουμε ότι ο πρώτος προγραμματιστής στην ιστορία των υπολογιστών θεωρείται ότι υπήρξε η κόρη του Λόρδου Βύρωνα, η Augusta Ada Lovelace, η οποία δούλεψε μαζί με τον Babbage για τη δημιουργία της μηχανής του και είχε γράψει μάλιστα το πρώτο πρόγραμμα για την ημιτελής αναλυτική μηχανή του. Η Augusta υπήρξε ακόμη ο πρώτος άνθρωπος που συνειδητοποίησε ότι οι υπολογιστές θα είχαν πολύ περισσότερες δυνατότητες από την εκτέλεση μαθηματικών υπολογισμών, τη στιγμή που ακόμη και ο ίδιος ο Babbage θεωρούσε ότι σκοπός της μηχανής του ήταν αποκλειστικά και μόνο η επίλυση μαθηματικών πράξεων.

Η Γέννηση της IBM

To 1880 ανατέθηκε στον στατιστικό Herman Hollerith, από την Αμερικάνικη Δημογραφική Υπηρεσία, η ανάπτυξη μιας μεθόδου που θα επέτρεπε τη γρηγορότερη επεξεργασία των δημογραφικών στοιχείων. Στις Ηνωμένες Πολιτείες εκείνη την περίοδο οι απογραφές λάμβαναν χώρα κάθε 10 χρόνια και καθώς η ανάλυση της απογραφής του 1880 είχε διαρκέσει 8 ολόκληρα χρόνια, υπήρχαν βάσιμοι φόβοι ότι η επόμενη δε θα ολοκληρωνόταν πριν το 1900. Ο Hollerith λοιπόν είχε την ιδέα τα στατιστικά στοιχεία να καταχωρούνται σε διάτρητα δελτία, παρόμοια με αυτά που είχε προτείνει για την αναλυτική μηχανή του και ο Babbage. Κατασκεύασε ειδικές μηχανές που μπορούσαν να επεξεργαστούν αυτά τα δελτία και έτσι η επόμενη απογραφή ολοκληρώθηκε σε 3 μόλις χρόνια. Μετά την κατοχύρωση των σχετικών πατεντών, ο ίδιος προχώρησε στην ίδρυση της εταιρίας Computing and Tabulating η οποία συγχωνεύτηκε το 1911 με ακόμη τρεις κάτω από την ονομασία Computing and Tabulating Recording Machine Company. Η τελευταία μετονομάστηκε αργότερα, to 1924, σε International Business Machines Corporation (IBM).

Αξίζει εδώ να αναφερθεί, για ιστορικούς κυρίους λόγους, ότι λόγω της εξειδίκευσης που είχε η IBM στις απογραφές πληθυσμού, στις αρχές του 1930 της ζητήθηκε από την τότε Γερμανική κυβέρνηση και τον ισχυρό άνδρα της, Αδόλφο Χίτλερ, να βοηθήσει στην απογραφή του πληθυσμού της και μέσω αυτής να καταγραφούν οι Εβραίοι υπήκοοι. Το πώς χρησιμοποιήθηκαν τελικά τα στοιχεία αυτά δυστυχώς όλοι το γνωρίζουμε.

20ος ΑΙΩΝΑΣ. ΤΑ ΠΡΩΤΑ ΒΗΜΑΤΑ KAI OI ΑΡΧΙΚΟΙ Η/Υ

Σε αυτή την ενότητα θα δούμε τις πρώτες σημαντικές εφευρέσεις, θεωρητικά μοντέλα και εργασίες που βοήθησαν στην κατασκευή των πρώτων ψηφιακών H/Y. Με τον όρο ψηφιακών εννοούμε ότι τα δεδομένα που επεξεργάζονται αυτοί οι H/Y είχαν τη μορφή 0 και 1, την ίδια μορφή δηλαδή που έχουν και τα δεδομένα που επεξεργάζονται και οι σύγχρονοι Η/Υ. Στη συνέχεια της ενότητας θα σταθούμε στην κατασκευή μερικών υπολογιστών που σφράγισαν τη γέννηση της τεχνολογίας των H/Y.

Η εφεύρεση της Τριόδου και του Τρανζίστορ

Το 1906 ένας Αμερικάνος εφευρέτης, ο Leed de Forest, προσθέτει ένα τρίτο ηλεκτρόδιο μέσα στο, μέχρι τότε, 2 στοιχείων σωλήνα κενού (την επονομαζόμενη δίοδο που είχε εφεύρει λίγο νωρίτερα ο John Ambrose Fleming). Το ηλεκτρόδιο αυτό ονομάστηκε πλέγμα και η καινούρια εφεύρεση πήρε το όνομα «τρίοδος». Η τρίοδος μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σαν ενισχυτής, οπότε χρησιμοποιήθηκε κατά κόρον εκείνη την περίοδο κυρίως στους πρώιμους πομπούς ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (ραδιοπομπούς). Μια άλλη όμως πολύ σημαντική ιδιότητα της τριόδου, η οποία δεν αξιοποιήθηκε αρχικά, ήταν ότι μπορούσε να παίξει και το ρόλο του διακόπτη, κάτι που θα είχε τεράστια σημασία στην μετέπειτα κατασκευή των πρώτων Η/Υ.

Με την πάροδο 20 χρόνων από την εφεύρεση της τριόδου ένας άλλος επιστήμονας, ο Dr. Julius Edgar Lilienfield, καταθέτει μια πατέντα η οποία περιγράφει το πρώτο τρανζίστορ. Εδώ να σημειωθεί ότι από πολλούς η εφεύρεση του τρανζίστορ και των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, αποτελούν δύο από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις του 20ου αιώνα.

Η Μηχανή του Turing και η Η Μεταπτυχιακή Διατριβή του Shannon

Με το που πήρε το πτυχίο του μαθηματικού, το 1937, ο Alan Turing γράφει ένα καινοτόμο άρθρο με τίτλο “On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem” (TURING, A. M. 1936–1937. On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem. Proceedings of the London Mathematical Society Series 2, 42, 230–265. Corrections ibid. 544–546. Reprinted in [Davis 1965]). Ένα από τα κύρια συμπεράσματα του συγκεκριμένου άρθρου ήταν ότι μερικές κλάσεις μαθηματικών προβλημάτων δε μπορούν να περιγραφούν με τη βοήθεια αλγορίθμων, οπότε δεν είναι δυνατή η λύση τους από αυτόματους υπολογιστές. Έτσι αποφάσισε να σχεδιάσει το μοντέλο ενός πρωτότυπου υπολογιστή. Το αποτέλεσμα της δουλειάς του, η μηχανή του Turing όπως ονομάστηκε αργότερα, ήταν ένα απλό αλλά λειτουργικό, θεωρητικό μοντέλο και προκάλεσε μεγάλη αναταραχή στην τότε επιστημονική κοινότητα και χρησιμοποιήθηκε σε πολλά θεωρητικά πειράματα. Ο Turing, αργότερα, είχε την ευκαιρία να πάρει μέρος και στη δημιουργία ενός πραγματικού υπολογιστή, του COLOSSUS.

Η μεταπτυχιακή διατριβή του Claude Shannon, η οποία εκδόθηκε το 1938, θεωρείται ως η πιο σημαντική μεταπτυχιακή διατριβή του 20ου αιώνα! Με αυτή τη διατριβή ο Shannon έδειξε πως η έννοιες Αληθές (True) και Ψευδές (False) της άγνωστης, μέχρι τότε, Άλγεβρας του Boole (Boolean Algebra) μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αναπαράσταση της λειτουργίας διακοπτών σε ηλεκτρονικά κυκλώματα. Χάρη σε αυτή την εργασία οι τότε ηλεκτρονικοί-μηχανικοί είχαν στα χέρια τους ένα μαθηματικό εργαλείο, που θα τους βοηθούσε σημαντικά στο σχεδιασμό ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Είναι αξιοσημείωτο ότι οι τεχνικές που επινοήθηκαν μέσω της «ταπεινής» μεταπτυχιακή διατριβή του Shannon χρησιμοποιούνται ακόμη και σήμερα, στον σχεδιασμό σύγχρονων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Ο Atanasoff και ο Πρώτος ψηφιακός Η/Υ για Εργασίες Ειδικού Σκοπού

Ο John Vincent Atanasoff υπήρξε ένας μαθηματικό-φυσικός ο οποίος πιστεύεται ότι κατασκεύασε τον πρώτο ψηφιακό H/Y ειδικού σκοπού. Όλα ξεκίνησαν λόγω της έντονης δυσαρέστησής του από το χρόνο που κατανάλωνε για την επίλυση, με το χέρι, πολύπλοκων εξισώσεων. Με τη βοήθεια ενός από τους μεταπτυχιακούς φοιτητές του, του Clifford Berry, ξεκίνησε στις αρχές του 1939 τη κατασκευή ενός υπολογιστή που αργότερα έγινε γνωστός ως ABC (Atanassoff-Berry Computer) και μέχρι το φθινόπωρο του ίδιου έτους είχε κατασκευαστεί ένα πρωτότυπο (το οποίο λέγεται ότι ολοκλήρωσαν το 1942) που περιείχε μερικές συναρπαστικές, για την τότε εποχή, καινοτομίες. Μια από αυτές ήταν η μνήμη αποθήκευσης δεδομένων η οποία στην ουσία αποτελούταν από πυκνωτές που αποθήκευαν ηλεκτρικό φορτίο το οποίο, ανάλογα με την περίσταση, αναπαριστούσε το λογικό 0 ή 1. Η χωρητικότητα μνήμης του ABC έφτανε τους 30 δυαδικούς αριθμούς. Τα δεδομένα εισέρχονταν στον υπολογιστή με τη βοήθεια διάτρητων καρτών και τα ενδιάμεσα αποτελέσματα αποθηκεύονταν επίσης σε κάρτες με έναν εφευρετικό τρόπο, που περιγράφεται παρακάτω. Mε τη βοήθεια σπινθήρων δημιουργούνταν κηλίδες στις κάρτες (από το κάψιμο) τις οποίες μπορούσε εύκολα να εντοπίσει ο υπολογιστής, μέσω της διαφοράς της ηλεκτρικής αντίστασης που παρουσίαζαν από τα κενά σημεία της κάρτας. Η πιο μεγάλη καινοτομία του ABC υπήρξε η υιοθέτηση του δυαδικού συστήματος αρίθμησης το οποίο έχει επικρατήσει σήμερα στους H/Y.

MARK Ι

Γύρω στα τέλη της δεκαετίας του 30 ένας απόφοιτος του Αμερικάνικου πανεπιστημίου Harvard, o φυσικός Howard Aiken, σε συνεργασία με μερικούς μηχανικούς της IBM αναλαμβάνει την κατασκευή ενός αυτόματου ψηφιακού υπολογιστή τεράστιων διαστάσεων (ενδεικτικά ζύγιζε 5 τόνους), χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό-μηχανικά εξαρτήματα από άλλες κατασκευές της IBM (προφανώς για τη μείωση του κόστους κατασκευής). Η επίσημη ονομασία που δόθηκε στο συγκεκριμένο υπολογιστή ήταν Automatic Sequence Controlled Calculator (Αυτόματης Ακολουθίας Ελεγχόμενος Υπολογιστής) ή ASCC αλλά έγινε πιο γνωστός με το όνομα Harvard Mark I. Ο Mark I λοιπόν μπορούσε να διαχειριστεί μέχρι και 23-ψήφιους αριθμούς και να εκτελέσει και τις τέσσερις αριθμητικές πράξεις. Επιπλέον ενσωμάτωνε προγράμματα που του επέτρεπαν να διαχειρίζεται αλγορίθμους και τριγωνομετρικές συναρτήσεις.

Ο προγραμματισμός του γινόταν μέσω ταινιών χαρτιού και τα προς επεξεργασία δεδομένα εισάγονταν με το συνηθισμένο, για την εποχή, μέσο τις διάτρητες κάρτες ενώ η έξοδος των αποτελεσμάτων γινόταν μέσω ηλεκτρικών γραφομηχανών. Ο MARK Ι χρειαζόταν 3 με 5 δευτερόλεπτα για την εκτέλεση ενός πολλαπλασιασμού δύο 23-ψήφιων αριθμών και 10 δευτερόλεπτα για την διαίρεσή τους. Η όλη διαδικασία γινόταν εντελώς αυτόματα, χωρίς την ανάγκη ανθρώπινης παρέμβασης (από εδώ βγαίνει και ο ορισμός αυτόματος υπολογιστής). Το 1947, ο Aiken κατασκεύασε τον Mark II και αργότερα άλλα δύο μοντέλα, τους Mark III και Mark IV.

George Stibitz's Complex Number Calculator

Το 1937 ένας επιστήμονας των εργαστηρίων της Αμερικάνικης εταιρίας Bell, κατασκευάζει μια ψηφιακή μηχανή την οποία ονόμασε υπολογιστής σύνθετων αριθμών (Complex Number Calculator, CNC). Τα κύρια εξαρτήματα της CNC ήταν ρελέ (relays) και λαμπτήρες φακών. Για την κατασκευή των μεταλλικών μερών της ο Stibitz χρησιμοποίησε μπόλικη εφευρετικότητα και μεταλλικές ταινίες που είχαν κοπεί από κονσερβοκούτια. Ο ίδιος ονόμασε το κατασκεύασμά του μοντέλο Κ, διότι το μεγαλύτερο μέρος του είχε κατασκευαστεί στην κουζίνα του σπιτιού του! Το 1940 ο Stibitz πραγματοποιεί μια άκρως εντυπωσιακή, για τα τότε δεδομένα, επίδειξη. Σε μια διάσκεψη που είχε στο New Hampshire, χρησιμοποιώντας έναν τηλετυπωτή (teleprinter) κατάφερε και συνδέθηκε στον υπολογιστή του διαμέσου τηλεφώνου, υλοποιώντας έτσι το πρώτο παράδειγμα απομακρυσμένης διαχείρισης υπολογιστή. Ο Stibitz δεν έμεινε όμως μόνο στην επίτευξη της απομακρυσμένης σύνδεσης παρά μεταβίβασε και μαθηματικά προβλήματα στον υπολογιστή του, μέσω του teleprinter και στη συνέχεια έλαβε σε αυτόν τα αποτελέσματα που παρήγαγε ο υπολογιστής. Από ότι αναφέρεται η λέξη εντυπωσιασμός ήταν πολύ λίγη, για να περιγράψει τις αντιδράσεις των παρευρισκομένων.

Konrad Zuse and his Z1, Z3, and Z4

Λίγο πριν ξεσπάσει ο 2ος Παγκόσμιος Πόλεμος, το 1938, ο Γερμανός Konrad Zuse είχε ξεκινήσει την ενασχόληση του με το σχεδιασμό και την κατασκευή υπολογιστών γενικού σκοπού. Η πρώτη του κατασκευή ονομάσθηκε Z1 και δεν υλοποιήθηκε σε κάποιο ευρύχωρο εργαστήριο αλλά στο πατρικό του σπίτι, στο Βερολίνο. Ο Ζ1 λέγεται ότι ήταν ένα πραγματικό τεχνολογικό θαύμα, μιας και ήταν ένας πλήρως λειτουργικός μηχανικός υπολογιστής που λειτουργούσε χρησιμοποιώντας δυαδικές τιμές κινητής υποδιαστολής. Δυστυχώς μεγάλο μέρος της αρχικής δουλειάς του Zuse καταστράφηκε κατά τη διάρκεια του πολέμου.

Το 1943 ο Zuse άρχισε την κατασκευή ενός γενικού σκοπού υπολογιστή, του Z4, ο οποίος αντί για λυχνίες χρησιμοποιούσε ρελέ. O Z4, σε αντίθεση με τον Ζ3 που καταστράφηκε σε έναν βομβαρδισμό, κατάφερε και επιβίωσε του πολέμου κρυμμένος σε μια σπηλιά στις Βαυαρικές Άλπεις. Αξίζει εδώ να σημειωθεί ότι λόγω της σοβαρής έλλειψης χαρτιού στη Γερμανία κατά τη διάρκεια του πολέμου, ο Zuse αναγκάστηκε να χρησιμοποιεί αρνητικά φιλμ από παλιές ταινίες, κάνοντας τρύπες σε αυτά, για να αποθηκεύει τα προγράμματα και τα δεδομένα του. Αυτό αν μη τι άλλο μαρτυρά την εφευρετικότητα των πρώιμων κατασκευαστών υπολογιστών. Μετά το τέλος του πολέμου αυτός ο χαρισματικός άνθρωπος ίδρυσε τη δική του εταιρία κατασκευής υπολογιστών, συνεχίζοντας το σχεδιασμό και τη κατασκευή βελτιωμένων μοντέλων.

Alan Turing και ο COLOSSUS

Κατά τη διάρκεια του 2ου Παγκοσμίου Πολέμου ο Alan Touring, που είχε προτείνει την ομώνυμη μηχανή, στρατολογήθηκε από τη Βρετανική Αντικατασκοπεία για να κατασκευάσει μια σειρά υπολογιστών με το όνομα Colossus (Κολοσσοί). Πράγματι, ο πρώτος υπολογιστής τέθηκε σε λειτουργία στα τέλη του 1943 και ήταν ένας υπολογιστής ειδικού σκοπού, που χρησιμοποιήθηκε αποκλειστικά για την αποκωδικοποίηση των, υψίστης διαβάθμισης, κρυπτογραφημένων μηνυμάτων των δυνάμεων του Άξονα. Τα μηνύματα αυτά κρυπτογραφούνταν από την Geheimfernschreiber (secret telegraph, μυστικός τηλέγραφος) ή «Ψάρι». Μια μηχανή πολύ ανώτερη σε δυνατότητες και πολυπλοκότητα από την ευρέως γνωστή σήμερα, χάρις στο Hollywood, ENIGMA. Αναφέρεται ότι χάρις στους Colossus οι Βρετανοί κατάφεραν και «έσπασαν» πολλά άκρως απόρρητα μηνύματα των αντιπάλων και η συμβολή τους στην έκβαση του πολέμου υπέρ των συμμαχικών δυνάμεων υπήρξε καθοριστική. Δυστυχώς όμως, μέχρι και σήμερα, λόγω του απορρήτου που χαρακτηρίζει ότι έχει να κάνει με τις μυστικές υπηρεσίες πολλές λεπτομέρειες γύρω από τους Colossus δεν έχουν γίνει γνωστές.

Το Πρώτο Πραγματικό Bug στην Ιστορία των Υπολογιστών

Η πρώτη επίσημη αναφορά χρήσης της λέξης «bug» (σφάλμα) στα πλαίσια της πληροφορικής συνδέεται με έναν υπολογιστή Harvard Mark II που χρησιμοποιούταν στο Naval Weapons Canter, στο Dahlgren της Virginia. Στις 9 Σεπτεμβρίου του 1945 ένα άτυχος σκόρος τρύπωσε μέσα σε ένα από τα ρελέ του υπολογιστή, με αποτέλεσμα το μπλοκάρισμα του. Αφού λοιπόν κατάφεραν οι τεχνικοί και ξεμπλοκάρισαν το ρελέ τοποθέτησαν το υπαίτιο έντομο, με τη βοήθεια κολλητικής ταινίας, στο ημερολόγιο πάνω ακριβώς από την επίσημη αναφορά η οποία έγραφε: «Βρέθηκε η πρώτη πραγματική περίπτωση ύπαρξης κοριού». Με τα τελευταία λόγια ο συντάκτης ήθελε προφανώς να δηλώσει ότι για πρώτη φορά βρέθηκε ένας κοριός που ήταν στην πραγματικότητα έντομο και όχι «κοριός» παρακολούθησης.

Το πιο ακριβό bug που έχει βγει στο φως της δημοσιότητας είναι αυτό που υπήρχε στο πρόγραμμα πτήσης του Mariner I, της NASA και οδήγησε στην καταστροφή του διαστημοπλοίου, στις 28 Ιουλίου του 1962, ευτυχώς δίχως ανθρώπινα θύματα μιας και ήταν μη επανδρωμένη πτήση. Το συγκεκριμένο bug κόστισε 10.000.000 δολάρια.

ENIAC - Ο Πρώτος Υπολογιστής Γενικού Σκοπού, EDVAC και UNIVAC I

Ο ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator, Ηλεκτρονικός Αριθμητικός Ολοκληρωτής και Υπολογιστής) θεωρείται ως ο πρώτος γενικού σκοπού H/Y. Ήταν δημιούργημα του καθηγητή John William Mauchly και του μεταπτυχιακού φοιτητή J. Presper Eckert Jr. Η κατασκευή του διήρκεσε 3 χρόνια (1943-1946) και έλαβε μέρος στη Σχολή Ηλεκτρονικής Τεχνολογίας Moore του πανεπιστημίου της Pennsylvania. Ο ENIAC ήταν πραγματικά τεράστιος μιας και είχε ύψος 3 μέτρα, καταλάμβανε 93 τ.μ. χώρου και ζύγιζε περίπου 30 τόνους! Για την κατασκευή του χρησιμοποιήθηκαν 18.000 λυχνίες, 10.000 πυκνωτές, 70.000 αντιστάσεις και 6.000 διακόπτες. Η κατανάλωσή του ήταν 150 KW. Το μεγαλύτερο πρόβλημα του ENIAC υπήρξε η αξιοπιστία του μιας και οι λυχνίες που χρησιμοποιούσε καίγονταν πολύ εύκολα, με αποτέλεσμα ο υπολογιστής να τίθεται αρκετά συχνά και για μεγάλους χρονικές περιόδους «εκτός» λειτουργίας. Ο ENIAC μπορούσε να εκτελέσει 5000 προσθέσεις ή αφαιρέσεις ή 30 πολλαπλασιασμούς το δευτερόλεπτο. Ήταν δηλαδή σημαντικό γρηγορότερος από οποιοδήποτε υπολογιστή της εποχής του. Η μνήμη του είχε τη δυνατότητα αποθήκευσης 20 10-ψήφιων αριθμών.

Πέραν της αξιοπιστίας του, ο ENIAC αντιμετώπιζε σοβαρό πρόβλημα και με τη διαδικασία προγραμματισμού του. Για να τον προγραμματίσει κανείς έπρεπε να γνωρίζει λεπτομερέστατα το υλικό της μηχανής, να διαθέτει μεγάλη υπομονή αλλά και υψηλή ευφυΐα. Για την εγκατάσταση ενός προγράμματος στον ENIAC ή για την απλή τροποποίησή του, έπρεπε να γίνουν εκατοντάδες αλλαγές σε καλώδια που ένωναν διάφορες συσκευές. Συνήθως η διαδικασία του προγραμματισμού κρατούσε μερικές μέρες ενώ η επίλυση των προβλημάτων μόλις μερικά λεπτά. Αξίζει εδώ να σημειωθεί ότι η λέξη «hacker» οφείλει τη γέννηση της σε εκείνες τις πρώιμες μέρες της πληροφορικής. Τότε λοιπόν, όταν κάποιος ιδιαίτερα ευφυής προγραμματιστής κατάφερνε και έκοβε «δρόμο» στον προγραμματισμό, δηλαδή έκανε πιο λίγες ενώσεις καλωδίων για να επιτύχει τον προγραμματισμό της μηχανής λεγόταν ότι έκανε «hack» και ονομαζόταν hacker.

Οι Mauchly και Eckert, κατασκευαστές του ENIAC, αναγνωρίζοντας τα πολλά προβλήματα του υπολογιστή τους όταν ακόμη αυτός βρισκόταν στα στάδια κατασκευής του, είχαν ξεκινήσει το σχεδιασμό ενός καινούριου, σημαντικά πιο βελτιωμένου υπολογιστή που αργότερα θα ονομαζόταν EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Η κύρια βελτίωση που πρότειναν ήταν η μνήμη αποθήκευσης των προγραμμάτων που εκτελούσε ο υπολογιστής, ώστε αυτά να μπορούν να τροποποιηθούν καταλλήλως από τον ίδιο ανάλογα με την περίσταση. Την ιδέα της μνήμης αποθήκευσης προγραμμάτων την προχώρησε ένα βήμα παραπέρα ο Johann (John) von Neumann, σε ένα άρθρο που δημοσίευσε λίγο αργότερα, το οποίο έγινε γνωστό ως «First Draft». Η δομή του υπολογιστή που περιγράφει το εν λόγω άρθρο ακολουθείτε μέχρι σήμερα από τους σύγχρονους υπολογιστές. O EDVAC, παρόλο που η σχεδίαση του στο χαρτί υλοποιήθηκε το 1946, υλοποιήθηκε 6 χρόνια αργότερα λόγω του ότι πολλά άτομα που συνιστούσουν την αρχική ομάδα κατασκευής του αποχώρησαν τελικά για να ασχοληθούν με την κατασκευή άλλων υπολογιστών. Μέσα σε αυτά τα άτομα ήταν και οι αρχικοί σχεδιαστές του, Mauchly και Eckert. Όταν ολοκληρώθηκε ο EDVAC αποτελούταν από περίπου 4000 λυχνίες και 10.000 κρυσταλλοδιόδους.

Οι κατασκευαστές του ENIAC, αφού εγκατέλειψαν το έργο της κατασκευής του EDVAC, ίδρυσαν την UNIVAC Division και ασχολήθηκαν με την κατασκευή του UNIVAC (UNIversal Automatic Computer) ο οποίος έφερε πολλές ομοιότητες σχεδιαστικά με τον EDVAC. Ο UNIVAC I αποτελεί τον πρώτο Η/Υ που κατασκευάστηκε μαζικά και διατέθηκε εμπορικά και λόγω της χρησιμοποίησης κρυσταλλοδιόδων, έναντι των αναξιόπιστων λυχνιών, δεν υπέφερε από τα προβλήματα αξιοπιστίας που βασάνιζαν τον ENIAC. Πέραν της μνήμης αποθήκευσης προγραμμάτων έφερε και άλλες σημαντικές βελτιώσεις κυρίως στον τρόπο προγραμματισμό του, μιας και για την είσοδο των δεδομένων καθώς και την έξοδο των αποτελεσμάτων, χρησιμοποιούσε τα UNITYPER και UNIPRINTER αντίστοιχα.

Η Είσοδο της IBM στο Χώρο των H/Y

Μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 50 οι μόνες αυτόματες υπολογιστικές μηχανές που παρήγαγε η IBM χρησιμοποιούσαν διάτρητες ταινίες. Το 1953 η εταιρία αποφασίζει να μπει στην αγορά των, μεγάλης κλίμακας και δυνατοτήτων, H/Y παρουσιάζοντας τον IBM 701. Λόγω του πολέμου που διεξαγόταν εκείνη την περίοδο στην Κορέα ο Αμερικάνικος στρατός προέβη στην αγορά 18 υπολογιστών, του συγκεκριμένου τύπου, μέσα σε 3 χρόνια. Το 1954 η IBM παρουσιάζει και έναν μεσαίας κλίμακας και αρκετά πιο οικονομικό H/Y, τον IBM 650 ο οποίος γρήγορα γίνεται «best seller». Πουλήθηκαν συνολικά 1000 υπολογιστές του παραπάνω τύπου, έναντι των 50 που είχαν αρχικά προβλεφτεί. Στον IBM 650 οφείλει η εταιρία τη μεγάλη διείσδυση της στο χώρο των mainframe υπολογιστών και τη μετέπειτα εξέλιξη της σε κυρίαρχο του χώρου.

Αργότερα η IBM παρουσίασε τους 702 και 709 και το 1959 τον 7090, που χρησιμοποιούσε κρυσταλλοτρίοδους αντί ηλεκτρονικών λυχνιών. Ο 7090 στοίχιζε τότε τρία εκατομμύρια δολάρια και παρά την υψηλή τιμή του πουλήθηκαν εκατοντάδες. Τον 7090 αντικατέστησε τρία χρόνια αργότερα ο 7094. Το 1962 και το 1963 βγήκαν, επίσης, στην αγορά οι μικρότερης απόδοσης, σε σχέση με τους 7090 και 7094, αλλά σημαντικά φτηνότεροι 7044 και 7040. Το σφράγισμα της κυριαρχίας της IBM στην κατασκευή και πώληση υπολογιστών έφερε η σειρά 360 που πρωτο-παρουσιάστηκε το 1964. Οι υπολογιστές αυτοί ήταν κατασκευασμένοι από ολοκληρωμένα κυκλώματα μικρής κλίμακας ολοκλήρωσης (Small Scale Integration, SSI) και πουλήθηκαν χιλιάδες αντίτυπα τους.

Η ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Η συγκεκριμένη ενότητα είναι αρκετά μεγαλύτερη από τις προηγούμενες και αυτό διότι αντικατοπτρίζει τις εξελίξεις που διαδραματιστήκαν στην πληροφορική από το 1972 μέχρι το 1990 περίπου, για την περιγραφή των οποίων θα μπορούσε κάλλιστα να γραφεί ένα ολόκληρο βιβλίο. Αυτός είναι και ο λόγος που επιλέχτηκε να γίνει αναφορά μόνο στα πιο σημαντικά γεγονότα αυτής της περιόδου, αυτά δηλαδή που σημάδεψαν ανεξίτηλα την εξέλιξη των H/Y. Οι επόμενες υποενότητες παραθέτονται σύμφωνα με τη χρονολογική σειρά των γεγονότων που περιγράφουν.

Οι Πρώτοι Επεξεργαστές

Το 1970 η Ιαπωνική εταιρία Busicom παραγγέλνει στην Intel τη σχεδίαση 12 ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Η τελευταία αναθέτει στον Marcia Hoff την υλοποίηση του έργου και ο ίδιος, αφού το μελέτησε προσεκτικά, συνειδητοποίησε ότι ήταν πιο συμφέρον να σχεδιάσει ένα μόνο ολοκληρωμένο κύκλωμα που θα υιοθετούσε τα χαρακτηριστικά ενός απλού, γενικού σκοπού, επεξεργαστή αντί της σχεδίασης 12 διαφορετικών κυκλωμάτων ειδικού σκοπού. Το αποτέλεσμα του έργου αυτού ήταν η σχεδίαση του πρώτου μικροεπεξεργαστή, του επονομαζόμενου 4004. Ο 4004 είχε 4 bit αρχιτεκτονική (δηλαδή τα δεδομένα που επεξεργαζόταν είχαν μήκος 4 bit) και αποτελούταν από 256 bytes μνήμη ROM (Read Only Memory, Μνήμη Μόνο Ανάγνωσης), 32 bit RAM και 10 bit shift register. Επίσης, εμπεριείχε 2300 transistors και μπορούσε να εκτελέσει 60.000 πράξεις το δευτερόλεπτο. Η συχνότητα λειτουργίας του ήταν 500KHz - 740KHz. Το κύριο πλεονέκτημα του ήταν το ότι μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για πολλαπλές εργασίες, αλλάζοντας απλώς το πρόγραμμα που «έτρεχε». Σήμερα κάτι τέτοιο μπορεί να φαίνεται απλό αλλά για εκείνη την εποχή θεωρούταν πολύ μεγάλη πρωτοπορία.

Το Νοέμβριο του 1972 η Intel παρουσιάζει τον 8008, ο οποίος ήταν η 8 bit έκδοση του 4004. Ο 8008 υπήρξε ο πρώτος επεξεργαστής υπολογιστή που υποστηρίχτηκε από έναν υψηλού επιπέδου μεταγλωττιστή (compiler), τον PL/M. Και φτάνουμε στο 1974 όπου παρουσιάζεται ο 8080, ένας επεξεργαστής γενικού σκοπού με 8 bit αρχιτεκτονική, 4.500 transistors και ικανότητα εκτέλεσης 200.000 πράξεων το δευτερόλεπτο. Αργότερα, τον ίδιο χρόνο, ακολουθεί ο 6800 της Motorola, το 1975 ο 6502 της MOS και το 1976 ο θρυλικός Z80 της Zillog.

Xerox Alto

Η Xerox σήμερα είναι διεθνώς γνωστή για τους εκτυπωτές και τα φωτοτυπικά μηχανήματά της. Πριν από πολύ καιρό όμως η συγκεκριμένη εταιρία είχε τεράστια επιρροή στην κοινότητα της πληροφορικής και υπήρξε πρωτοπόρος των εξελίξεων στον τομέα της τεχνολογίας των H/Y. Σήμερα λίγοι γνωρίζουν ότι η δικτύωση H/Y, το γραφικό περιβάλλον εργασίας (GUI, Graphical User Interface), τα πολύ μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσης ηλεκτρονικά κυκλώματα (VLSI, Very Large Scale Integration), η εκτύπωση lazer και το ποντίκι είναι δικές της εφευρέσεις. Όλα τα παραπάνω και πολλά ακόμη έλαβαν μέρος στο Xerox PARC (Palo Alto Research Center Incorporated). Το PARC ήταν το κέντρο έρευνας της εταιρίας Xerox και είχε στο δυναμικό του μερικούς από τους μεγαλύτερους επιστήμονες του πλανήτη, από τους οποίους το μόνο που απαιτούσε η Xerox ήταν να σκέφτονται επαναστατικές ιδέες-εφευρέσεις και να τις υλοποιούν.

Στο Xerox PARC κατασκευάστηκε το 1973 ο πρόγονος των προσωπικών υπολογιστών, ο ALTO. Ήταν ο πρώτος υπολογιστής στην ιστορία που διέθετε γραφικό περιβάλλον εργασίας. Παρόλο που δε διατέθηκε ποτέ εμπορικά κατασκευάστηκαν χιλιάδες αντίτυπά του τα οποία χρησιμοποιήθηκαν στο ίδιο το PARC, σε άλλες εγκαταστάσεις της Xerox και σε μερικά πανεπιστήμια για πολλά χρόνια μάλιστα. Ο Alto χρησιμοποιούσε έναν επεξεργαστή της εταιρίας Texas Instruments και διέθετε θύρα Ethernet για τη διασύνδεσή του με άλλους παρόμοιους υπολογιστές. Επίσης, ήταν εξοπλισμένος με ασπρόμαυρη οθόνη, με ένα περίεργο πληκτρολόγιο και με ποντίκι. Μια από τις δυνατότητες του Alto ήταν ο έλεγχος εξωτερικών οδηγών αποθήκευσης δεδομένων, οπότε μπορούσε να παίξει και το ρόλο του διακομιστή αρχείων (file server).

Το 1979 ο Steve Jobs (συνιδρυτής της εταιρίας Apple) κατάφερε και μπήκε στα άδυτα του Xerox PARC και παρακολούθησε επιδείξεις του προγραμματιστικού περιβάλλοντος Smaltalk, της δικτύωσης υπολογιστών και του GUI. Εντυπωσιασμένος μόνο από το τρίτο έσπευσε να το αντιγράψει και να το ενσωματώσει στους υπολογιστές που θα κατασκεύαζε μελλοντικά.

Η Γέννηση των Μικροϋπολογιστών

Το 1973, μερικούς μόλις μήνες μετά την κατασκευή του επεξεργαστή 8008 από την Intel, στη Γαλλία παρουσιάζεται ο πρώτος μικροϋπολογιστής που βασίζεται σε ένα μικροεπεξεργαστή, ο Micral, ο οποίος δεν είχε εμπορική επιτυχία. Το 1973 διατίθεται με τη μορφή κιτ, δηλαδή οι επίδοξοι αγοραστές αναλάμβαναν τη συναρμολόγηση και κατασκευή, ο Scelbi-8H, βασισμένος και αυτός στον 8008. Το 1974 ακολουθεί ο Mark-8 με τον ίδιο επεξεργαστή. Λίγο αργότερα, το 1975, εμφανίζεται με τη μορφή κιτ ο Altair 8800 που ενσωμάτωνε τον πρωτο-εμφανιζόμενο τότε 8080 και 256 bytes RAM. Το ίδιο έτος δύο φοιτητές, ο Bill Gates και ο Paul Allen, ιδρύουν την Microsoft και εκδίδουν έναν μεταγλωττιστή της γλώσσας Basic για τον Altair.

Το επόμενο έτος (1976), ο Steve Wozniak και ο Steve Jobs ολοκληρώνουν την κατασκευή του Apple I, ενός μικροϋπολογιστής που χρησιμοποιούσε τον επεξεργαστή 6502 της MOS και ένα μήνα μετά, την πρωταπριλιά, ιδρύουν την Apple. Η Apple συνεχίζει την κατασκευή υπολογιστών με τον Apple II και μετά από λίγα χρόνια καταφέρνει και γίνεται μια εταιρία με τζίρο εκατομμυρίων δολαρίων.

Το 1977 η Commodore, μια εταιρία που σε 9 χρόνια από τότε θα προκαλούσε πάταγο στο χώρο με την Amiga, παρουσιάζει τον PET. Έναν υπολογιστή που στηριζόταν στον 6502 και συνοδευόταν από οθόνη και οδηγό κασέτας (κασετόφωνο). Το ίδιο έτος παρουσιάζεται και ο TRS-80 από την Tandy/Radio Shack με επεξεργαστή τον Zillog Z80, 4 ΚΒ RAM και 4 KB ROM, πληκτρολόγιο και οδηγό κασέτας. Τρία χρόνια μετά η Commodore παρουσιάζει το διάδοχό του PET, τον VIC-20, ο οποίος κατάφερε και πούλησε 1.000.000 κομμάτια. Εδώ να σημειώσουμε ότι για τους μικροϋπολογιστές που κατασκευάζονταν και πουλιόταν εκείνη την περίοδο δεν υπήρχε διαθέσιμο, εμπορικά, κατάλληλο λογισμικό. Οι ίδιοι οι χρήστες έγραφαν τα όποια προγράμματα χρειαζόντουσαν. Αυτός ήταν και ο λόγος που το 1979 το VisiCalc προκάλεσε μεγάλη ανατροπή στο χώρο του λογισμικού. To VisiCalc ήταν ένα πρόγραμμα επεξεργασίας λογιστικών φύλλων το οποίο γράφτηκε για τον Apple II από έναν φοιτητή του Harvard και εκτίναξε τις πωλήσεις του συγκεκριμένου υπολογιστή στα ύψη. Η απρόσμενη επιτυχία του VisiCalc πυροδότησε τη συγγραφή και άλλων προγραμμάτων και έτσι ξεκίνησε η γέννηση της βιομηχανία του λογισμικού.

Η Μεγάλη Είσοδος της IBM στο Χώρο των Προσωπικών Υπολογιστών

Η IBM μέχρι το 1980 είχε καταξιωθεί στο χώρο των μεγάλης κλίμακας υπολογιστών (mainframes) αλλά δεν είχε σχεδόν καθόλου παρουσία (με εξαίρεση τον αποτυχημένο IBM 5100 to 1975) σε έναν πολλά υποσχόμενο τομέα, αυτό τον μικροϋπολογιστών. Έτσι αποφασίζει να κάνει τη μεγάλη είσοδό της στο χώρο και το καλοκαίρι του 1980 άνθρωποι της συνομιλούν με τη μικρή τότε Microsoft, για την παροχή του λειτουργικού συστήματος που θα «έτρεχε» στον καινούριο της υπολογιστή. Τελικά η IBM επέλεξε να προμηθεύσει μαζί με τον υπολογιστή της και άλλα δύο λειτουργικά συστήματα, το γνωστό τότε CP/M-86 (Control Program for Microcomputers) και το UCSD p-System, αλλά το MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) της Microsoft θα επικρατούσε εντέλει. Η παραπάνω συμφωνία παροχής του λειτουργικού συστήματος, για τον υπολογιστή της IBM, θα γιγάντωνε σε σύντομο χρονικό διάστημα την Microsoft και θα την μετέτρεπε λίγο αργότερα σε κυρίαρχο στην αγορά λογισμικού ιδιαίτερα με την έλευση των πρώτων παραθυρικών λειτουργικών της, τα γνωστά Windows.

Το μυστικό σχέδιο κατασκευής του πρώτου IBM μικροϋπολογιστή ονομάστηκε «Σχέδιο Σκάκι» και το κωδικό όνομα του ιδίου ήταν «Acorn» ή βελανίδι. Ένα σύνολο από 12 μηχανικούς της IBM ανέλαβαν την κατασκευή του Acorn και τον Αύγουστο του 1981 τον παρουσίασαν στο κοινό, με αλλαγμένη την ονομασία του σε IBM PC (Personal Computer, Προσωπικός Υπολογιστής). Από τότε ο όρος PC έγινε ιδιαίτερα δημοφιλής και χαρακτηρίζει το σύνολο σχεδόν των H/Y. Ο IBM PC ή IBM 5150, που ήταν ο κωδικός του μοντέλου, ήταν εξοπλισμένος με τον επεξεργαστή 8088 της Intel (16 bit για την επεξεργασία και 8 bit εύρος διαύλου για την μεταφορά δεδομένων) με ταχύτητα 4.77 MHz και είχε τη δυνατότητα εξοπλισμού με 2 οδηγούς δισκέτας 5 ¼". Επιπρόσθετα, για την περεταίρω μείωση του κόστους, μπορούσε να χρησιμοποιήσει μια κοινή τηλεόραση ως οθόνη απεικόνισης και κασετόφωνο για την εισαγωγή δεδομένων μέσω κασετών. Ενδεικτικά, η τιμή ενός IBM 5150 εξοπλισμένου με 64 KB RAM, ένα οδηγό 5 ¼" και οθόνη έφτανε τα 3005$, ενώ η πιο φτηνή έκδοση, χωρίς οδηγούς 5 ¼" και οθόνη, εξοπλισμένου με 16 KB RAM κόστιζε 1565$.

SPECTRUM ZX81

O ΖΧ81 Spectrum πρώτο-λανσαρίστηκε στην αγορά της Αγγλίας το 1982, από την εταιρία Sinclair Research. Υπήρξε ο προπομπός της κατηγορίας των σπιτικών υπολογιστών (home computers), μια κατηγορία υπολογιστών που θα κυριαρχούσε τη δεκαετία του 1980 κυρίως λόγω του ότι μπορούσε να συνδυάσει την διασκέδαση (βίντεο παιχνίδια) με εφαρμογές όπως επεξεργαστές κειμένου, λογιστικά προγράμματα, προγράμματα επεξεργασία εικόνας κ.λπ. Η εμφάνιση του ΖΧ81, μεταξύ άλλων, έδωσε μεγάλη ώθηση στις εταιρίες κατασκευής λογισμικού και χάρισε στον πρόεδρο της εταιρίας Sinclair, τον Clive Sinclair, τον τίτλο του ιππότη και την προσφώνηση «sir». Ο επεξεργαστής του ZX81 ήταν ο Zilog Z80A με συχνότητα λειτουργίας τα 3,5 MHz. Τα πρώτα μοντέλα ήταν εφοδιασμένα με 16KB ROM και 16 ή 48 ΚΒ RAM και συνδεόντουσαν με κασετόφωνο για την «φόρτωση» δεδομένων και προγραμμάτων. Ο υπολογιστής συνδεόταν επίσης κατευθείαν στην τηλεόραση και οι δυνατότητες απεικόνισης γραφικών ήταν περιορισμένες με την ανάλυση να φτάνει τα 256 x 192 pixel. Κύριο χαρακτηριστικό του ήταν τα λαστιχένια πλήκτρα του πληκτρολογίου του, τα οποία θύμιζαν έντονα γομολάστιχες. Η τιμή του, όταν πρωτοπαρουσιάστηκε, ήταν αρκετά χαμηλή για την τότε εποχή και έφτανε τις 125 λίρες για το μοντέλο με τα 16 KB RAM και τις 175 λίρες για αυτό των 48 KB. Αργότερα παρουσιάστηκαν και μερικά ακόμη μοντέλα Spectrum (ο ZX Spectum+ το 1984, ο ZX Spectrum 128 το 1985 κ.α.) αλλά κανένα δεν κατάφερε να επαναλάβει την επιτυχία του ZX81. Τελικά το 1986 ολόκληρη η σειρά Spectrum πουλήθηκε στην εταιρία Amstrad.

Commodore 64

Ο Commodore 64 ή C64 αποτελούσε το διάδοχο του VIC-20 και είναι ο πιο διαδεδομένος υπολογιστής που κατασκευάστηκε ποτέ, με πάνω από 25 εκατομμύρια πωλήσεις παγκοσμίως. Το αξιοσημείωτο της όλης υπόθεσης ήταν ότι C64 σχεδιάστηκε εξαρχής ως κονσόλα βίντεο-παιχνιδιών αλλά αργότερα η Commodore αποφάσισε να τον διαθέσει ως ολοκληρωμένο υπολογιστή και από ότι φαίνετε έπραξε τελικά πολύ σωστά. Η διάθεσή του στο κοινό άρχισε τον Αύγουστο του 1982 και η κατασκευή του σταμάτησε τον Απρίλιο του 1994, δηλαδή διήρκεσε 12 ολόκληρα χρόνια! Έφερε τον 6510 (8 bit) επεξεργαστή της MOS που έτρεχε στα 1.02 MHz (για την NTSC έκδοση), 64 KB RAM και 20 KB ROM. Επίσης, ενσωμάτωνε ειδικά ολοκληρωμένα κυκλώματα (chips) για τον ήχο και τα γραφικά, είχε τη δυνατότητα διασύνδεσης με οδηγό δισκέτας ή απλό κασετόφωνο και μπορούσε να συνδεθεί κατευθείαν σε οποιαδήποτε τηλεόραση.

Για τον C64 έχει υπολογιστεί ότι κατασκευάστηκαν περίπου 10.000 εμπορικά προγράμματα τα οποία κάλυπταν μια ευρεία γκάμα εφαρμογών από παιχνίδια, μέχρι εφαρμογές γραφείου και εργαλεία ανάπτυξης λογισμικού. Ο C64 χρησιμοποιούσε ένα ειδικό λειτουργικό που είχε αναπτύξει η Commodore, το KERNAL. Το 1985, λίγο πριν τον ερχομό της Amiga, η Commodore κυκλοφόρησε τον C128, μια αναβαθμισμένη έκδοση του C64 με πιο γρήγορο επεξεργαστή, 128 KB RAM και διαφορετικό λειτουργικό σύστημα (CP/M 3.0).

Amstrad 464, 664 και 6128

Ο Amstrad CPC (Colour Personal) 464 ήταν ένας home computer που έκανε τεράστια επιτυχία στην Ευρώπη, με πάνω από δύο εκατομμύρια πωλήσεις. Πρωτοεμφανίστηκε στην αγορά το 1984 και η παραγωγή του σταμάτησε το 1990. Όπως ο Spectrum ΖΧ81 έτσι και αυτός χρησιμοποιούσε για κεντρικό επεξεργαστή τον Z80A της Zilog (8 bit), ο οποίος έτρεχε στα 4 MHz. Η μνήμη του έφτανε τα 64 KB και μέρος του λειτουργικού του (CP/M) καθώς και μια έκδοση της γλώσσας προγραμματισμού BASIC (Locomotive BASIC) μαζί με το μεταγλωττιστή της ήταν ενσωματωμένα στη ROM του υπολογιστή. Επιπρόσθετα, ο 464 διέθετε ένα ενσωματωμένο κασετόφωνο για τη φόρτωση προγραμμάτων κ.λπ. Τέλος, ερχόταν πακέτο μαζί με μια μονόχρωμη ή έγχρωμη οθόνη μιας και τα μοντέλα της σειράς CPC δε διέθεταν τη δυνατότητα της απευθείας σύνδεσης με μια κοινή τηλεόραση ή άλλη οθόνη υπολογιστή, λόγω της ειδικής εξόδου βίντεο που διέθεταν. Γι’αυτό το λόγο η Amstrad πουλούσε ξεχωριστά έναν ειδικό προσαρμογέα (adaptor) που επέτρεπε τη σύνδεσή τους με μια κοινή τηλεόραση.

Ο άμεσος ανταγωνιστής του CPC464 ήταν ο Commodore 64, ο οποίος όμως είχε καλύτερα γραφικά και ήχο. Στις αρχές του 1985 παρουσιάστηκε ο CPC664, με μόνη διαφορά την αφαίρεση του ενσωματωμένου κασετόφωνου και την ενσωμάτωση ενός οδηγού δισκέτας 3" της Hitachi. Παραδόξως η Amstrad, αντί να επιλέξει να ενσωματώσει έναν οδηγό που να δέχεται τις πολύ πιο διαδεδομένες δισκέτες των 3 ½" επέλεξε αυτό το ιδιότυπο πρότυπο, με αποτέλεσμα οι δισκέτες των CPC να είναι εκείνη την εποχή, αλλά και μετέπειτα, δυσανάλογα ακριβές σε σχέση με αυτές των 3 ½". Επίσης, οι δισκέτες των CPC ήταν διπλής-όψεως αλλά ο οδηγός μονής. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα να πρέπει να αφαιρεθεί η δισκέτα από τον οδηγό και να τοποθετηθεί από την άλλη πλευρά της, για να αποκτήσει ο χρήστης πρόσβαση σε αυτή. Η συνολική χωρητικότητα των 3" δισκετών έφτανε τα 360 (180 x 2) KB.

Μέσα στο 1985 η Amstrad παρουσίασε και το μεγαλύτερο μοντέλο της σειράς CPC, τον 6128, με μόνη εμφανή διαφορά τα 128 KB RAM. Σε γενικές γραμμές οι σειρά CPC αποτελούταν από τίμιους υπολογιστές με πολύ καλό δείκτη απόδοσης/τιμής. Επίσης, οι συγκεκριμένοι υπολογιστές υπήρξαν «τέρατα» αξιοπιστίας και σχετικά εύκολοι στον προγραμματισμό τους, αν και τα πιο πολλά επαγγελματικά προγράμματα που κυκλοφόρησαν για τους CPC δε γράφτηκαν με τη χρήση γλωσσών υψηλού επιπέδου (εκτός από τη BASIC υπήρχαν μεταγλωττιστές για την C και Pascal), αλλά με τη γλώσσα που χρησιμοποιούν μόνο οι πραγματικά επαγγελματίες προγραμματιστές, τη γλώσσα μηχανής (assembly). Το 1990 η Amstrad προσπάθησε να ανανεώσει τη σειρά CPC με τους 464 και 6128 plus, με σημαντικές βελτιώσεις στο υλικό τους και την προσθήκη μιας υποδοχής για cartridges. Παρόλα αυτά όμως δεν κατάφεραν να κερδίσουν τους χρήστες και οι πωλήσεις τους υπήρξαν χαμηλές.

Atari 520 και 1040STF

Ο γραφών είχε την ευκαιρία να συμβιώσει για πολλά χρόνια με έναν Atari 1040STF, τον οποίο του είχαν κάνει δώρο λίγο αφότου είχε βγει στην αγορά (σημ. γράφοντος: Παρόλο που πέρασαν από τότε δύο και κάτι δεκαετίες και δεκάδες διαφορετικοί υπολογιστές, ο 1040STF παραμένει για μένα, με διαφορά, ο καλύτερος υπολογιστής που είχα ποτέ στη κατοχή μου).

Αρκετά όμως με τις αναπολήσεις, ας δούμε τώρα από κοντά τους 16 bit home computers της Atari, μιας εταιρίας γνωστής μέχρι τότε κυρίως για τις παιχνιδο-μηχανές της (game consoles) και τα arcade βίντεο παιχνίδια. Η ίδια εταιρία ήταν άλλωστε η πρώτη, το 1972, που κυκλοφόρησε το πρώτο arcade βίντεο παιχνίδι, το Pong. Η σειρά Atari ST λοιπόν έκανε το ντεμπούτο της το 1985, μόλις δυο μήνες πριν την Amiga 1000. Με την τελευταία μοιράζονταν τον ίδιο επεξεργαστή, τον Motorola 68000, o οποίος είχε 16 bit εξωτερικό δίαυλο επικοινωνίας δεδομένων και 32 bit εσωτερικό (από εκεί έβγαινε και το ST – Sixteen/Thirty-two – Δεκαέξι/Τριάντα δύο). Ο 68000 όμως στους Atari ήταν χρονισμένος λίγο ψηλότερα, από τον αντίστοιχο τις A1000, και «έτρεχε» στα 8 MHz. Οι 520 και 1040ST διέθεταν 512 και 1024 KB RAM, αντίστοιχα και ήταν εξοπλισμένοι με έναν οδηγό 3 ½" (720 ΚΒ). Η μεγάλη πρωτοπορία της σειράς ST ήταν ότι υπήρξαν οι πρώτοι υπολογιστές ευρείας παραγωγής που χρησιμοποιούσαν ένα έγχρωμο γραφικό περιβάλλον χρήστη. Επίσης, ήταν οι πρώτοι home computers που ενσωμάτωναν θύρες MIDI για τον έλεγχο μουσικών οργάνων. Σε σύγκριση με τη μεγάλη αντίπαλό τους, Amiga, οι ST έχαναν στον τομέα των γραφικών και του ήχου (όχι με μεγάλη διαφορά πάντως) αλλά ήταν πιο φτηνοί, εξοπλιζόταν με έναν οριακά ταχύτερο επεξεργαστή, είχαν μεγάλη υποστήριξη σε επαγγελματικά πακέτα λογισμικού και οι ενσωματωμένες θύρες MIDI τους έκαναν ιδιαίτερα αγαπητούς στα στούντιο ηχογραφήσεων και τους επαγγελματίες (αλλά και ερασιτέχνες) μουσικούς. Επίσης, οι ST είχαν καταφέρει να διεισδύσουν, σε μεγάλο βαθμό, στο χώρο του Desktop publishing και της σχεδίασης (Computer- Aided Design, σχεδιασμός με τη βοήθεια υπολογιστή).

Εδώ να σημειώσουμε ότι δεν υπήρξαν ομηρικές μόνο οι αντιπαραθέσεις μεταξύ των χρηστών Amiga και Atari ST, για το ποιος υπολογιστής ήταν ανώτερος τότε αλλά εξίσου μεγάλες ήταν και οι διαμάχες μεταξύ του τμήματος κατασκευής H/Y της Atari (που είχε αγοράσει to 1984, ένα χρόνο μόλις πριν το ντεμπούτο της σειράς ST, o Jack Tramiel) και της Commodore (η κατασκευάστρια της Amiga). Βλέπετε την ανάπτυξη και σχεδίαση των επιμέρους ολοκληρωμένων κυκλωμάτων παραγωγής γραφικών και ήχου που χρησιμοποίησε τελικά η Amiga, είχε αρχικά αναλάβει μια μικρή εταιρία που ονομαζόταν Amiga Corp. Την εν λόγω εταιρία είχε επιδοτήσει για την έρευνα της αρχικά η Atari με στόχο την χρησιμοποίηση των κυκλωμάτων που θα σχεδίαζε στους δικούς της υπολογιστές, αλλά στη συνέχεια χάλασε η συμφωνία και η Commodore προσέγγισε την Amiga Corp. και εν τέλει κατασκεύασε τον ομώνυμο υπολογιστή. Όμως η Amiga λόγω προσφυγών που είχε καταθέσει η Atari άργησε να βγει στην παραγωγή και έτσι οι ST πρόλαβαν και βγήκαν στην αγορά δύο μήνες νωρίτερα. Αξιοσημείωτο πάντως είναι το γεγονός ότι εντέλει τους ST, τους σχεδίασαν πρώην εργαζόμενοι της Commodore και την Amiga πρώην εργαζόμενοι της Atari. Μιλάμε δηλαδή για ένα πραγματικό μπέρδεμα.

Το λειτουργικό των Atari ST, το λεγόμενο TOS (Total Operating System), είχε αναπτύξει η εταιρία Digital. To συγκεκριμένο λειτουργικό αποτελούταν από ένα γραφικό περιβάλλον, το GEM, πίσω από το οποίο έτρεχε το GEMDOS, μια παραλλαγή του λειτουργικού DOS που χρησιμοποιούταν στους τότε IBM συμβατούς. Τέλος, όπως συνηθιζόταν τότε σε πολλά home computers, το TOS βρισκόταν στη μνήμη ROM του υπολογιστή η οποία ήταν τοποθετημένη σε βάση και όχι κολλημένη στην πλακέτα, ώστε να μπορεί να αλλαχτεί-προγραμματιστεί με μελλοντικές αναβαθμίσεις του λειτουργικού.

Γύρω στα τέλη του 1989 κυκλοφόρησε η σειρά STE με βελτιώσεις στα κυκλώματα παραγωγής γραφικών, ήχου και στο λειτουργικό σύστημα. Επίσης, οι STE έφεραν και ένα ειδικό chip επιτάχυνσης των 2D γραφικών, που ονομαζόταν blitter (περισσότερες λεπτομέρειες για τη λειτουργία του blitter παραθέτονται στην περιγραφή της Amiga), με το οποίο εξοπλιζόταν η Amiga από εξαρχής. Μετέπειτα βγήκε η σειρά Mega STE και το 1990 η μεγαλύτερη σειρά TT, που βασιζόταν στον 32 bit 68030 της Motorola. Η σειρά TT ήταν οι τελευταίοι υπολογιστές που κατασκεύασε η Atari.

AMIGA

Από πολλούς θεωρείται ως ο καλύτερος home computer που κυκλοφόρησε ποτέ. Η πρώτη Amiga ήρθε στον κόσμο στις 24 Ιουλίου του 1985. Ήταν το μοντέλο Α1000 και στη βασική της έκδοση ερχόταν εξοπλισμένη με 256 KB RAM και συνοδευόταν από ένα προαιρετικό έγχρωμο μόνιτορ. Ο επεξεργαστής της ήταν ο Motorola 68000 (16 bit), ο οποίος έτρεχε στα 7.16 MHz για την Αμερικάνικη έκδοση και στα 7.09 για την Ευρωπαϊκή. Είχε ξεχωριστά κυκλώματα για τον ήχο και τα γραφικά, την Paula και την Denise αντίστοιχα. Επίσης έφερε και ένα τρίτο κύκλωμα, τον Agnus (η βελτιωμένη εκδοχή του ήταν ο fat Agnus), το οποίο ήταν υπεύθυνο για την πρόσβαση του κεντρικού επεξεργαστή και των υπόλοιπων κυκλωμάτων στη RAM. Επιπρόσθετα ο Agnus ενσωμάτωνε ένα chip που ονομαζόταν blitter και ήταν υπεύθυνο για την επιτάχυνση των δισδιάστατων γραφικών της Amiga. Εν ολίγοις ο blitter έπαιζε το ρόλο του συνεπεξεργαστή και μπορούσε να αντιγράψει μεγάλο όγκο δεδομένων από μια διεύθυνση της RAM σε κάποια άλλη, επιταχύνοντας έτσι την αναπαράσταση των γραφικών. Τέλος, η Α1000 έφερε οδηγό δισκέτας 3 ½" και έτρεχε το AmigaOS, ένα λειτουργικό με τη δυνατότητα εκτέλεσης πολλών παράλληλων εργασιών (multitasking) σε αντίθεση με το single tasking DOS που χρησιμοποιούσαν τότε οι IBM συμβατοί. Χαρακτηριστικό του AmigaOS ήταν ότι ο πυρήνας του (Kernel) φορτωνόταν μέσω μιας δισκέτας σε μια πλακέτα που έφερε εσωτερικά η Α1000, με χωρητικότητα 256 KB RAM και εκτελούνταν από εκεί. Από τη στιγμή που φορτωνόταν ο Kernel (γνωστός και ως Kickstart) τα 256 KB μνήμης που καταλάμβανε μετατρεπόντουσαν σε write-protected (προστασία κατά της εγγραφής).

Οι πρώτες A1000 είχαν χαραγμένες, στο εσωτερικό του κουτιού τους, τις υπογραφές των κατασκευαστών της και το αποτύπωμα του ποδιού του σκύλου ενός από αυτούς. Η A1000 κρατήθηκε στην παραγωγή μέχρι το 1987, όπου και αντικαταστάθηκε από την A500 και το μεγαλύτερο μοντέλο A2000. Οι καινούριες Amiga έτρεχαν μια βελτιωμένη έκδοση του λειτουργικού AmigaOS και η Α500 ερχόταν με 512 ΚΒ μνήμης τα οποία μπορούσαν να αναβαθμιστούν μέχρι τα 9,5 MB. H Α500 υπήρξε το πιο διαδεδομένο μοντέλο της σειράς με πολύ μεγάλες πωλήσεις, ιδιαίτερα στην Ευρωπαϊκή αγορά και μεγάλη υποστήριξη από πολλούς οίκους κατασκευής λογισμικού (κυρίως παιχνιδιών). Οι μεγάλες δυνατότητες που είχε στον τομέα των γραφικών (ανάλυση που έφτανε μέχρι τα 640 x 512 και 4096 χρώματα ταυτόχρονα στην οθόνη σε HAM mode, δηλαδή σε ακίνητες εικόνες) και του ήχου την έκαναν ιδιαίτερα αγαπητή στους φίλους των βιντεοπαιχνιδιών αλλά και στους επαγγελματίες γραφίστες, studio παραγωγής clip και ταινιών και μουσικούς (αν και μεγάλο μέρος των τελευταίων στρέφονταν προς τους Atari 520ST και 1040STF λόγω των εισόδων-εξόδων midi που διέθεταν).

Η Amiga ήταν ο πρώτος υπολογιστής που διέθετε ανοιχτή αρχιτεκτονική, δηλαδή μπορούσε να δεχτεί εύκολα αναβαθμίσεις υλικού. Διέθετε δύο θύρες επέκτασης, μία στο πλάι και μία στο κάτω μέρος της και όλα τα ολοκληρωμένα της δεν ήταν κολλημένα πάνω στη μητρική πλακέτα αλλά τοποθετημένα σε βάσεις, οπότε μπορούσαν εύκολα να αφαιρεθούν και να τοποθετηθούν άλλα στη θέση τους. Ο επεξεργαστής της μπορούσε να αλλαχτεί κατευθείαν με έναν ισχυρότερο 68010 ή μέσω της πλαϊνής θύρας επέκτασης να αντικατασταθεί από έναν 68020,68030 ή 68040. Η μνήμη RAM μπορούσε να επεκταθεί στο 1 ΜΒ κατευθείαν πάνω στη μητρική, αρκεί να υπήρχε η έκδοση του Fat Agnus για την υποστήριξη της επιπλέον μνήμης. Επιπλέον μπορούσε να δεχτεί σκληρό δίσκο μέσω της πλαϊνή θύρας, πλακέτες που την προσομοίωναν με IBM συμβατό ώστε να μπορεί να τρέχει το ανάλογο λογισμικό κ.α.

Η τελευταία Amiga που κατασκευάστηκε από την Commodore υπήρξε η A4000T το 1994, λίγο πριν η εταιρία κηρύξει χρεοκοπία. Η μεγάλη διείσδυση βλέπετε των IBM συμβατών υπολογιστών, όπως λέγονταν οι υπολογιστές που χρησιμοποιούσαν επεξεργαστές Intel ή αντίστοιχούς και έτρεχαν αρχικά λειτουργικό DOS και Windows μετέπειτα, δεν άφησαν άλλο περιθώριο ζωής στα home computers. Τελειώνοντας εδώ την αναφορά στην Amiga οφείλουμε να αναφέρουμε ότι όλα τα μοντέλα της σειράς υπήρξαν καταπληκτικοί υπολογιστές και αγαπήθηκαν φανατικά από ένα μεγάλο σύνολο χρηστών, οι οποίοι συνέχισαν να τους υποστηρίζουν για πολλά χρόνια αφότου σταμάτησε η παραγωγή τους. Εκείνη την εποχή βλέπετε οι χρήστες δενόντουσαν σε μεγάλο βαθμό με τους υπολογιστές τους και δεν τους έβλεπαν σαν ένα σύνολο από ηλεκτρονικά εξαρτήματα και πλακέτες, όπως συμβαίνει στις μέρες μας.

Intel 80386 και η Επίθεση των Κλώνων PCs

Το 1985 η Intel παρουσιάζει στο ευρύ κοινό τον καινούριο της επεξεργαστή, τον 32 bit 80386 ή i386. Ο i386 ήταν σημαντικά ταχύτερος από τον προκάτοχό του 80286 και πλήρως συμβατός με τις εφαρμογές που έτρεχαν σε αυτόν αλλά και στους προηγούμενους 8086 και 8088. Οι ταχύτητες του i386 κυμαίνονταν από τα 12 ως τα 40 MHz. Ενδεικτικά να αναφέρουμε ότι ένας i386 στα 33 MHz εκτελούσε περίπου 11.4 εκατομμύρια πράξεις το δευτερόλεπτο (MIPS) τη στιγμή που ένας 80286 στη συνήθη ταχύτητα των 12 MHz εκτελούσε μόλις 1.8 MIPS.

Προς μεγάλη κατάπληξη της τότε υπολογιστικής κοινότητας, ο πρώτος υπολογιστής που εξοπλιζόταν με τον i386 δεν ήταν της IBM, που μέχρι τότε ηγείτο τον εξελίξεων στους προσωπικούς υπολογιστές, αλλά μιας άλλη μεγάλης εταιρία, της Compaq. Παρόλα αυτά όμως αναφέρεται ότι η Intel πρότεινε αρχικά στην IBM τη διάθεση του καινούριου της επεξεργαστή αλλά η τελευταία αρνήθηκε, διότι προτίμησε την συνέχιση της χρησιμοποίησης του παλιότερου 80286 στον οποίο και κατείχε κατασκευαστικά δικαιώματα. Εντέλει η επιτυχία του Compaq i386 PC υπήρξε πολύ μεγάλη και εγκαινίασε την έναρξη της μαζικής κατασκευής κλώνων PCs (δηλαδή συμβατών με τα IBM PCs).

Acorn Archimedes

Στα μέσα της δεκαετίας του 80 μια αγγλική εταιρία κατασκευής H/Y, η Acorn, αποφασίζει να βρει αντικαταστάτη για τους γερασμένους 8bit 6502 επεξεργαστές που χρησιμοποιούσε μέχρι τότε και προσεγγίζει την Intel για την απόκτηση των δικαιωμάτων χρησιμοποίησης του επεξεργαστή 80286. Μετά την αρνητική απάντηση της Intel αποφασίζει να κατασκευάσει το δικό της επεξεργαστή και το αποτέλεσμα υπήρξε ο επεξεργαστής ARM (Acorn Risc Machine), ένας πανίσχυρος επεξεργαστής τύπου RISC (Reduced Instruction Set Computing). Οι RISC επεξεργαστές επιτυγχάνουν καλύτερη απόδοση από τους αντίστοιχους CISC (Complex Instruction Set Computer) μέσω της χρησιμοποίησης ενός μικρότερου συνόλου απλών, αλλά συχνά χρησιμοποιούμενων, εντολών.

Τα πρώτα μοντέλα της Acorn, που χρησιμοποιούσαν τον καινούριο επεξεργαστή, παρουσιάζονται το καλοκαίρι του 1987. Ήταν οι σειρές 300 και 400 και αργότερα, το Μάιο του 1989, παρουσιάζεται ο άμεσος ανταγωνιστής της Amiga 500 και του Atari 520ST, o Archimedes 3000 ή Α3000. Ο Α3000 ήταν εξοπλισμένος με τον ARM2 που έτρεχε στα 8 MHz και εξοπλιζόταν με 1 MB RAM. Η ταχύτητα του ARM2 επέτρεπε στον A3000 να εκτελεί 4 MIPS, γεγονός που τον έκανε 7 φορές ταχύτερο από μια A500. Το λειτουργικό του σύστημα, το RiscOS, ήταν τύπου GUI και υποστήριζε την παράλληλη εκτέλεση πολλαπλών εργασιών ταυτόχρονα (multitasking). Ήταν φορτωμένο στη ROM του Α3000 μαζί με έναν μεταγλωττιστή της BBC BASIC V και διάφορες άλλες εφαρμογές. Επίσης, ο Archimedes εξοπλιζόταν με έναν οδηγό 3 ½" που υποστήριζε δισκέτες μέχρι 800 KB και είχε τη δυνατότητα επέκτασης των δυνατοτήτων του λόγω της ανοιχτής αρχιτεκτονικής του και των καρτών επέκτασης που μπορούσε να δεχτεί. Επιπρόσθετα, ο Α3000 υποστηρίχτηκε από πολλές γλώσσες προγραμματισμού, μερικές από τις οποίες ήταν η C, η Fortran 77, η Pascal και η Lisp. Όσον αφορά τα γραφικά του, σημείο κλειδί για την επιτυχία ενός υπολογιστή τότε, υποστήριζε 21 διαφορετικές αναλύσεις με μερικές ενδεικτικές να είναι οι εξής: 640 x 512 (256 χρώματα), 800x600 (16 χρώματα), 896 x 352 (256 χρώματα), 1280 x 960 (μονόχρωμο).

Δυστυχώς, παρά τα προηγμένα χαρακτηριστικά του ο A3000 δεν κατάφερε να σημειώσει εμπορική επιτυχία κυρίως λόγω της υψηλής τιμής του αλλά και λόγω της καθιέρωσης των υπολογιστών Amiga και Atari, στην προτίμηση του καταναλωτικού κοινού της τότε εποχής. Αν είχε βγει στην αγορά 2 χρόνια νωρίτερα ίσως και τα πράγματα να ήταν διαφορετικά.

NeXT Cube

Το Μάιο του 1985 ο συνιδρυτής της Apple, Steve Jobs, εκδιώκεται από την εταιρία λόγω του ιδιόρρυθμου χαρακτήρα του και τις έντονες προστριβές με τον τότε πρόεδρό της, John Sculley (τον οποίο μάλιστα έχει προσλάβει ο ίδιος 2 χρόνια νωρίτερα). Δεν κάθεται όμως με σταυρωμένα χέρια αλλά αμέσως ιδρύει μια άλλη εταιρία κατασκευής H/Y, την NeXT Computer. Μέσω αυτής της εταιρίας παρουσιάζει, το 1989, έναν υπολογιστή που ήταν πραγματικό τεχνολογικό θαύμα για τα δεδομένα εκείνης της εποχής.

Ο Next Computer, όπως ονομαζόταν, είχε ως λειτουργικό σύστημα τo NeXTSTEP που βασιζόταν στο Unix και λόγω του παράξενου κουτιού του, που είχε κυβικό σχήμα, απέκτησε το παρατσούκλι «ο κύβος». Τα χαρακτηριστικά του, όπως θα δείτε και παρακάτω, ήταν εκπληκτικά αλλά η μεγάλη πρωτοπορία του ήταν ότι αντί για σκληρό δίσκο, που προσφερόταν προαιρετικά σε δύο χωρητικότητες 330 και 660MB, έφερε έναν μαγνητικό-οπτικό οδηγό που είχε τη δυνατότητα πολλαπλών εγγραφών στα κατάλληλα δισκάκια των οποίων η χωρητικότητα έφτανε τα 256 MB (κάτι σαν τα σημερινά CD-RW δηλαδλη). Όπως αποδείχτηκε όμως αργότερα, ο μαγνητικό-πτικός οδηγός ήταν πολύ αργός και δημιουργούσε μεγάλα προβλήματα απόδοσης στον κύβο, προβλήματα που αποφεύγονταν αν τη θέση του έπαιρνε ένας σκληρός δίσκος. Όσον αφορά τον τομέα των γραφικών ο κύβος υποστήριζε μέγιστη ανάλυση 1120 x 832 με 4 διαβαθμίσεις του γκρι, στην 17" οθόνη που τον συνόδευε. Η συγκεκριμένη ανάλυση για εκείνη την εποχή θεωρούταν πολύ υψηλή. Τον ρόλο του κεντρικός επεξεργαστής του είχε αναλάβει ο Motorola 68030, τον οποίο συνόδευε ο μαθηματικός συνεπεξεργαστής 68882 της ίδιας εταιρίας. Επίσης εξοπλιζόταν με έναν ψηφιακό επεξεργαστή σήματος για την εκτέλεση εφαρμογών πολυμέσων και με 8 MB RAM επεκτάσιμη μέχρι τα 64. Επιπρόσθετα ήταν εξοπλισμένος με θύρα δικτύωσης (Ethernet) και συνοδευόταν από έναν εκτυπωτή lazer, ανάλυσης 400 dpi.

Ενδεικτικά να αναφέρουμε ότι τα τυπικά PC που κυκλοφορούσαν στην αγορά εκείνη την εποχή είχαν 640 KB μέχρι 4 MB RAM, επεξεργαστές 8086, 8088, 80286 ή στην καλύτερη περίπτωση 80386, μέγιστη ανάλυση 640 x 350 με 16 χρώματα ή 720 x 348 μονόχρωμη και 10 με 20 MB σκληρό δίσκο. Από ότι βλέπετε οι διαφορές ήταν πράγματι χαοτικές.

Μετέπειτα, με την παύση παραγωγής του πρώτου κύβου της NeXT, το 1990, βγήκε στην αγορά ο αντικαταστάτης του ο οποίος ονομαζόταν πια και επίσημα Cube (κύβος). Έφερε ποιο σύγχρονο επεξεργαστή, τον 68040 και τη θέση του μαγνητικού-οπτικού οδηγού είχε καταλάβει αρχικά ένας οδηγός δισκέτας 3 ½" (2,88 MB) και μετέπειτα ένας οδηγός οπτικού δίσκου τύπου CD-ROM. Ο καινούριος κύβος ενσωμάτωνε επιπλέον και σκληρό δίσκο και διέθετε και ειδικό επεξεργαστή γραφικών.

Οι υπολογιστές της NeXT, παρόλο την αλμυρή τιμή τους, χρησιμοποιήθηκαν για πολλές εργασίες που υπήρξαν πράγματι πρωτοποριακές. Ενδεικτικά, σε έναν από αυτούς ο δημιουργός του παγκόσμιου ιστού (WWW) Sir Tim Berners-Lee δημιούργησε, το 1991, τον πρώτο περιηγητή (browser) και τον πρώτο web server. Ένα χρόνο νωρίτερα, ο John Carmack γράφει σε ένα κύβο τα παιχνίδια Wolfenstein 3D και το θρυλικό Doom.

Στα τέλη του 1996 η εταιρία NeXT εξαγοράζεται από την Apple και ο Steve Jobs αναλαμβάνει πάλι τα ηνία της τελευταίας. Πολλές από τις πρωτοποριακές ιδέες της NeXT περνάν στα προϊόντα της Apple με πιο χαρακτηριστική την ριζική αλλαγή του λειτουργικού συστήματος. Από το Mac OS X Server 1.0 του 1999 και μετέπειτα όλες οι εκδόσεις του λειτουργικού που τρέχουν οι Η/Υ της Apple προέρχονται από το λειτουργικό NeΧΤSTEP και ως κύρια γλώσσα προγραμματισμού καθιερώνεται η objective-C, που χρησιμοποιούνταν κατά κόρον στους NeXT.

Οι Πρώτες GPU

Η μονάδα επεξεργασίας γραφικών (Graphics Processing Unit, GPU) αναλαμβάνει την απεικόνιση και επιτάχυνση γραφικών (κυρίως 3D) στην οθόνη ενός υπολογιστή. Αποτελείται από έναν ή περισσότερους επεξεργαστές και τις πιο πολλές φορές από δική της RAM. Πέρα από την απεικόνιση όμως και επιτάχυνση των γραφικών, οι πιο σύγχρονες GPUs της Nvidia αναλαμβάνουν ακόμη και τους υπολογισμούς πιο σύνθετων εφέ (Physics) προσδίδοντας έτσι μεγαλύτερη αληθοφάνεια στην κίνηση τους (animation). Ας δούμε όμως περιληπτικά πώς ξεκίνησαν τη ζωή τους οι κάρτες γραφικών.

Στα τέλη του 1970 οι πρώτοι υπολογιστές της Atari, οι 8bit Atari 400 και 800, υπήρξαν οι πρώτοι που εξοπλίζονταν με ειδικά ολοκληρωμένα κυκλώματα απεικόνισης και επιτάχυνσης 2D γραφικών, τα ANTIC (Alpha-Numeric Television Interface) και CTIA (Colleen TIA). Το δεύτερο μετέπειτα αντικαταστήθηκε από το GTIA (George's Television Interface Adapter). Ο σχεδιαστής του ANTIC, o Jay Miner, θεωρείται και ο πατέρας της Amiga, του πρώτου υπολογιστή μαζικής παραγωγής που έφερε ειδικό chip επιτάχυνσης 2D γραφικών, μιας και αυτός υπήρξε ο κύριος σχεδιαστής του υλικού της.

Το 1984 παρουσιάζεται, από την IBM ο πρώτος επαγγελματικός διαχειριστής γραφικών, γνωστός και ως Professional Graphics Adapter. Ήταν στην ουσία μια κάρτα επέκτασης με τη δυνατότητα επιτάχυνσης όχι μόνο 2D αλλά και 3D γραφικών. Αποτελούνταν από τρεις ξεχωριστές πλακέτες οι οποίες ήταν ενωμένες μεταξύ τους και είχε δικό της επεξεργαστή και μνήμη (8088 CPU και 320 KB RAM). Υποστήριζε αναλύσεις μέχρι 640 x 480 pixels με 256 χρώματα ταυτόχρονα και ρυθμό ανανέωσης 60 καρέ (frames) ανά δευτερόλεπτο. Η τιμή της άγγιζε τα 4.290 δολάρια όταν πρωτοπαρουσιάστηκε. Η συγκεκριμένη κάρτα επιτάχυνσης δε κατάφερε να σημείωση εμπορική επιτυχία όχι μόνο λόγω της υψηλής τιμής της, αλλά κυρίως λόγω της έλλειψης επαρκούς υποστήριξης από κατάλληλο λογισμικό.

Το 1985 η Amiga φέρνει επανάσταση στον τομέα των γραφικών, με το εξελιγμένο υλικό της. Τα ειδικά ολοκληρωμένα κυκλώματα που έφερε αναλάμβαναν εξολοκλήρου τη δημιουργία και την παρουσίαση των γραφικών, απαλλάσσοντας έτσι τον επεξεργαστή από αυτό το βάρος. Μπορούμε δηλαδή να πούμε ότι η Amiga εξοπλιζόταν με αυτό που σήμερα ονομάζουμε GPU. Αρκετά αργότερα, το 1991, η S3 παρουσιάζει το S386C911, τον πρώτο single-chip επιταχυντή γραφικών 2D. Για κάποιο διάστημα οι επιταχυντές γραφικών αναλαμβάνουν μόνο 2D γραφικά αλλά λίγο αργότερα εμφανίζονται και οι πρώτοι, όχι και τόσο πετυχημένοι όμως, 3D επιταχυντές (S3 ViRGE, ATI RAGE και Matrox Mystique). Την ίδια στιγμή οι 5ης γενιάς κονσόλες παιχνιδιών, Playstation και Nintendo 64, εξοπλίζονταν με πολύ δυνατούς επιταχυντές 3D γραφικών. Μια λύση για την ικανοποιητική απεικόνιση και επιτάχυνση 3D γραφικών, σε υπολογιστές, έδωσε η εταιρία 3dfx με τις θρυλικές κάρτες Voodoo,τα πρώτα μοντέλα των οποίων επιτάχυναν αποκλειστικά και μόνο γραφικά 3D και δεν υποστήριζαν καθόλου γραφικά 2D (δηλαδή απαιτούσαν και την ύπαρξη κάρτας απεικόνισης 2D γραφικών στο σύστημα). Λίγο αργότερα τα ολοκληρωμένα επιτάχυνσης 2D και 3D γραφικών ενοποιήθηκαν με πρώτη κάρτα γραφικών που ενσωμάτωνε υποστήριξη επιτάχυνσης και των δύο τύπων γραφικών να είναι η V1000, της εταιρίας Vérité.

Το 1999 η Nvidia παρουσιάζει το διάδοχο του RIVA TNT2, το GeForce 256, η οποία υποστήριζε τη μηχανή Transform and Lighting (Τ&L), απαλλάσσοντας έτσι τον κύριο επεξεργαστή από τη δημιουργία πολύπλοκων γραφικών εφέ. Το GeForce 256 ήταν σημαντικά ταχύτερο από τις κάρτες γραφικών της προηγούμενης γενιάς, με τη διαφορά στις επιδόσεις να αγγίζει το 50% στα πιο πολλά παιχνίδια. Υπήρξε επίσης η πρώτη κάρτα γραφικών που υποστήριξε πλήρως το Direct3D 7. Εδώ να αναφέρουμε ότι η ενσωμάτωση της μηχανής T&L στις κάρτες γραφικών της, επέτρεψε στην Nvidia να εισχωρήσει και στην επαγγελματική αγορά CAD με τη σειρά επαγγελματικών καρτών γραφικών Quadro.

Επίλογος

Σε αυτό το άρθρο παρατέθηκαν και αναλύθηκαν μερικά από τα πιο σημαντικά ιστορικά γεγονότα, που οδήγησαν στη σημερινή τεχνολογική έξαρση των H/Y. Παράλληλα παρουσιάστηκαν μερικοί υπολογιστές, η δημιουργία των οποίων στάθηκε καθοριστική για τις επόμενες γενεές υπολογιστών. Είναι γεγονός ότι χάρις σε μερικούς χαρισματικούς εφευρέτες-επιστήμονες οι υπολογιστές του σήμερα οφείλουν την ύπαρξη τους και κυρίως την τεράστια εξέλιξη τους. Μόλις πριν από μερικές δεκαετίες δε θα μπορούσε, ούτε ο μεγαλύτερος οραματιστής, να φανταστεί που θα έφταναν οι δυνατότητες των σημερινών υπολογιστών και ομοίως ούτε εμείς ξέρουμε τι μας επιφυλάσσει το μέλλον. Μερικοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι οι μελλοντικοί υπολογιστές θα είναι οργανικοί ενώ άλλοι ισχυρίζονται ότι το μέλλον βρίσκεται στους κβαντικούς υπολογιστές. Το σίγουρο είναι ότι μας περιμένουν πολλές εκπλήξεις-εξελίξεις, οι οποίες σίγουρα θα μας αφήσουν κατάπληκτους.

Λόγω του πολύ μεγάλου όγκου δουλειάς που απαιτήθηκε για τη συγγραφή του παρόντος άρθρου, ο γραφών θα παρακαλούσε όποιον χρησιμοποιήσει μέρη του να κάνει μια αναφορά στο πρωτότυπο άρθρο και το συγγραφέα του, το όνομα του οποίου μπορείτε βρείτε διαμέσου του blog του.