コンピュータの第2世代：歴史、特性、ハードウェア、ソフトウェア - 技術 - 2025

コンピュータの第2世代とは、1956年から1963年までの期間に使用された技術の進化段階を指します。この段階では、トランジスタが真空管に取って代わり、この世代がこの世代のコンピュータの始まりを示します。

この世代は、1950年代半ばに開発が進み、コンピューター技術への商業的関心が高まるにつれて、ドアをノックし始めました。このようにして、真空管ではなくトランジスタに基づいた第2世代のコンピュータ技術が導入されました。

UNIVAC 1232コンピューター出典：ウィキメディア・コモンズ経由のダデロット

1956年、コンピューターは真空管の代わりにトランジスターを電子処理コンポーネントとして使用するようになり、第2世代コンピューターの勢いが生まれました。

トランジスタのサイズは真空管よりもはるかに小さかった。真空管からトランジスタに至るまで、電子部品のサイズが小さくなったため、コンピューターのサイズも小さくなり、以前のコンピューターよりもはるかに小さくなりました。

ビジネスのための画期的な

真空管はトランジスタよりはるかに劣っていました。この置き換えのおかげで、コンピュータは以前のものより信頼性が高く、小型で高速でした。コンピュータのサイズが減少しただけでなく、電力消費率も減少しました。一方で、効率と信頼性が向上しました。

トランジスタを使用して小型化したことに加えて、この世代のコンピュータには、プリンタやフロッピーディスクなどの外部コンポーネントもありました。さらに、オペレーティングシステムやプログラムなどの他の要素がありました。

このため、1960年代初頭に第2世代のコンピュータが新しい事業分野に登場し、購入請求書の印刷、製品設計の実行、給与計算などに使用できるようになりました。

したがって、1965年のほとんどすべての大企業がコンピューターを使用して財務情報を処理したことは当然のことでした。

第二世代の起源と歴史

トランジスタの到着

トランジスタは1947年に発明されました。これは、真空管と同じ基本的な作業を行い、オンまたはオフにできる電子スイッチとして機能しました。

ただし、真空管と比較して、トランジスタには多くの利点があります。トランジスタが小さく、動作速度が速く、必要な電力が少ないため、放出される熱が少ないためです。それらにはフィラメントがなく、過度の冷却を必要としませんでした。

最初は、ゲルマニウムトランジスタだけが利用可能でした。これらの初期のトランジスタの信頼性の問題は、故障間の平均時間が約90分だったために発生しました。これは、より信頼性の高いバイポーラ接合トランジスタが利用可能になった後に改善されました。

彼らはすでに1950年代後半にコンピューターの真空管を交換していた。

より良いコンピューター

トランジスタを使用すると、コンピュータは高密度のスペースで最大数万のバイナリロジック回路を保持できます。

最初のトランジスタコンピュータはマンチェスター大学で構築され、1953年に稼働しました。2番目のバージョンは1955年に完成しました。その後のマシンは約200個のトランジスタを使用しました。

これらのマシンは、第1世代のマシンよりも小さく、信頼性が高く、高速でした。しかし、彼らは複数のキャビネットを使用し、非常に高価なため、大企業だけがそれらを購入できました。

より良いプログラミング言語

コンピューター/ 1950年代のコンピューター。

1950年に、英語に似たコマンドを持つ最初の言語として知られるアセンブリ言語が開発されました。

コードは、プログラマが読み書きできます。コンピューターで実行するには、アセンブリーと呼ばれるプロセスを介して、コンピューターで読み取り可能な形式に変換する必要がありました。

第二世代コンピューターの特徴

主な特徴は、基本的な論理回路の構築に真空管の代わりにトランジスタを使用した回路技術の使用でした。

しかし、トランジスタは真空管に比べて大幅な改善を示しましたが、これらのコンピューターは依然として、命令入力にはパンチカード、データ出力にはプリントに依存しており、ある程度の熱を発生させていました。

エネルギーの使用

コンピュータを操作するために必要な電力はより低かった。発熱は少なかったものの、まだ空調が必要でした。

コンピュータサイズ

第2世代のコンピューターの物理的なサイズは、以前のコンピューターよりもはるかに小さかった。

速度

処理速度は5倍に改善されました。マイクロ秒単位で測定されました。

ストレージ

・メインメモリ容量が初代コンピューターよりも大きくなるように磁気コアの開発を採用。

-ストレージ容量とコンピューターの使用が増加します。

-磁気テープおよび磁気ディスクの形での外部ストレージのサポートがあります。

ソフトウェアの使用

-プログラミングでは、コンピューターは高水準言語を使用して複雑な機械語を置き換えることができ、理解が困難です。

-オペレーティングシステムを搭載したコンピューターで実行されるプロセスは加速され、毎秒数百万回のオペレーションに達します。

-コンピュータはエンジニアリングアプリケーションだけでなく、商用アプリケーションにも向けられていました。

-アセンブリ言語とオペレーティングシステムソフトウェアが導入されました。

ハードウェア

これらのコンピューターは技術的に革新的でした。しかし、それらは手作業で組み立てられたので、それでも非常に高価であり、大企業だけがそれらを買う余裕がありました。

第2世代のハードウェアは企業が記録を保持および処理するコストを削減するのに役立ちましたが、システムは少なくとも今日の基準では、購入またはリースに非常に高価であり、プログラミングが難しく、操作に労働集約的でした。

これらのコストを考えると、大手企業や政府機関のデータ処理部門だけがそれらをインストールする余裕がありました。

トランジスター

真空管と同様に、トランジスタは、電流を増幅または制御したり、電気信号をオン/オフしたりするために使用される電子スイッチまたはゲートです。それらは導体と絶縁体の間にある元素を含んでいるため、半導体と呼ばれています。

トランジスタはマイクロチップの構成要素です。それらはまた、より信頼性が高く、エネルギー効率がよく、電気をより速くより速く伝導することができます。

トランジスタは、消費電力が少なく、発熱が少ないことに加えて、そのサイズが小さいため、はるかに優れた性能を備えていました。

トランジスタは、抵抗を介して電気信号を転送します。真空管に比べて信頼性が高い。

他のデバイス

この世代では、キーボードとビデオモニターが使用され始めました。最初のスタイラスは、モニター画面に描画するための入力デバイスとして使用されました。一方、高速プリンターが登場。

コンピュータのカードに代わって、永続的なデータストレージ用のセカンダリメモリとして磁気テープとディスクの使用が導入されました。

ソフトウェア

アセンブリ言語

第二世代のコンピューターは機械語からアセンブリー言語に移行し、プログラマーが命令を言葉で説明できるようになりました。短いコードのプログラミングは、長くて難しいバイナリコードに取って代わりました。

プログラマーは実行された操作を覚えておく必要がないため、機械語に比べてアセンブリ言語の方がはるかに使いやすかった。

高水準言語

この世代は、高級言語の一般的な使用を特徴づけました。ソフトウェアの作成のために高水準言語が開発され、コンピューターのプログラミングと構成が容易になりました。

これらの第2世代のマシンは、COBOLやFORTRANなどの言語でプログラムされており、さまざまな商業的および科学的タスクに使用されています。

FORTRAN言語は科学的な目的で使用され、COBOL言語は商業的な目的で使用されました。システムソフトウェアにも改善がありました。

さらに、第2世代コンピューターに格納されたプログラムは、これらのコンピューターのパフォーマンスを向上させるために、優れた柔軟性を提供しました。

ほとんどすべてのコンピュータには、独自のオペレーティングシステム、プログラミング言語、およびアプリケーションソフトウェアがありました。

オペレーティングシステムのソフトウェア開発に加えて、他のビジネスアプリケーションも棚に上がりました。

プロセス制御言語

コンピュータの操作における最も重要な変更は、バッチシステムとそれがコンピュータに与えた自律性によって行われましたが、ユーザーの直接的な制御を犠牲にしています。

これは、ユーザー入力なしでコンピューターによって実行されるタスクの運命を制御する強力な手段を提供するプロセス制御言語の開発につながりました。

発明とその作者

-トランジスタ

ウィリアムショックリー、ジョンバーディーン、ウォルターブラッテンの指導の下、最初のトランジスタは1940年代後半にベル電話研究所で発明されました。この発明により、1956年にノーベル物理学賞を受賞することができました。

トランジスタは、電子管の実行可能な代替品であることが証明されました。小型、低発熱、高信頼性、低消費電力により、複雑な回路の小型化が可能となりました。

これは、元の信号の形状を維持し、回路を開閉することにより、着信信号の電力を増加させるために使用された半導体材料で構成されたデバイスでした。

コンピュータを含むすべてのデジタル回路の不可欠なコンポーネントになりました。今日のマイクロプロセッサには、最小サイズの数千万のトランジスタが含まれています。

-磁気コアメモリ

トランジスタに加えて、第2世代コンピュータの開発に影響を与えた別の発明は、磁気コアメモリでした。

一次記憶には磁気コア記憶を用いた。RAMは4Kから32Kに成長し、コンピュータがより多くのデータと命令を保持できるようになりました。

-高級言語

FORTRAN

その作成は、1957年にIBMのJohn Backusが主導しました。これは、最も古い高水準プログラミング言語と見なされています。

COBOL

これは、2番目に古い高水準プログラミング言語です。1961年に作成。大規模なコンピューターで実行されるビジネスアプリケーションで特に人気があります。世界で最も使用されているプログラミング言語

注目のコンピューター

UNIVAC LARC

このスーパーコンピュータは1960年に原子研究用にSperry-Randによって開発されたため、大量のデータを処理できました。

ただし、このコンピューティングマシンは高価であり、会社の規模に対して複雑すぎる傾向があるため、人気がありませんでした。2つのLARCのみがインストールされました。

PDP

これは、ケンオルセン、スタンオルセン、ハーランアンダーソンによって設立されたDEC（Digital Equipment Corporation）によって製造されたコンピューターの名前です。

1959年にPDP-1が実証されました。4年後、DECの会社はPDP-5を販売し始め、1964年にPDP-8を販売し始めました。

ミニコンピューターであるPDP-8はこのデータの処理に役立ち、市場で大成功を収めました。

IBM 1401

1965年に発表されたこのコンピューターは、業界で最も広く使用されている第2世代コンピューターでした。それは実質的に世界市場の3分の1を獲得しました。IBMは、1960年から1964年の間に10,1401以上をインストールしました。

IBM 1401にはオペレーティングシステムがありませんでした。代わりに、シンボリックプログラミングシステムと呼ばれる特別な言語を使用してプログラムを作成しました。

IBM 1401に加えて、IBM 700、7070、7080、1400、1600など、IBMが製造した他のコンピューターも第2世代コンピューターでした。

UNIVAC III

ユニバックIIIは、真空管コンポーネントをトランジスタに置き換えるだけでなく、さまざまなデータ形式と互換性を持つように設計されています。

ただし、これは異なるワードサイズと命令セットに影響を与えたため、すべてのプログラムを書き直す必要がありました。

その結果、UNIVACの売り上げを増やす代わりに、多くの顧客がサプライヤーを切り替えることを望みました。

長所と短所

利点

-彼らは当時の最速のコンピューティングデバイスでした。

-機械語の代わりにアセンブリ言語が使用されました。したがって、この言語を使用しているため、プログラミングが簡単でした。

-彼らは操作を実行するためにはるかに少ないエネルギーを必要とし、多くの熱を生成しませんでした。したがって、彼らはそれほど熱くなりませんでした。

-トランジスタは電子部品のサイズを小さくしました。

-コンピュータのサイズは第1世代のコンピュータと比較して小さく、移植性が優れていました。

-テープドライブ、磁気ディスク、プリンターなど、より高速な周辺機器を使用した。

-第2世代コンピューターの信頼性が向上しました。さらに、計算精度が向上しました。

-彼らは低コストでした。

-彼らはより良い速度を持っていました。彼らはマイクロ秒でデータを計算することができました。

-彼らはより広い商業的用途を持っていました。

短所

-コンピュータは特定の目的にのみ使用されました。

-冷却システムがまだ必要でした。コンピュータは、空調された場所に配置する必要がありました。

-定期的なメンテナンスも必要でした。

・大規模な商業生産は困難でした。

-パンチカードは依然として指示とデータを入力するために使用されました。

-彼らはまだ高価で多用途ではありませんでした。

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