Den
långa förhistorien
Begrepp som tidigt
användes var "elektronhjärna" och "datamaskin",
numera är det allmänt använda begreppet "dator".
Datorn är
en maskin som kan programmeras för att utföra olika uppgifter.
Med hjälp av instruktioner i ett datorprogram kan den bearbeta
information och utföra beräkningar.
Föregångare
till datorn var räknemaskinen. En sådan uppfanns 1643 av
fransmannen Blaise Pascal. Hans maskin var mekanisk, på
den tiden fanns ju ingen elektricitet. Den kunde klara addition och
subtraktion.
Tre decennier
senare konstruerade Gottfried Wilhelm von Leibniz en maskin
som dessutom klarade multiplikation och division.
Den typ av "dator"
som först fanns var alltså ett hjälpmedel för
matematiska beräkningar. Senare
har den blivit ett viktigt redskap vid bland annat automatisering
av administrativa rutiner, kommunikation, informationslagring och
mediebearbetning.
Den första
egentliga datorn var under konstruktion i början av 1800-talet.
Det var engelsmannen Charles Babbage, vars maskin byggde
på två idéer: mekaniska beräkningar och program
lagrade på hålkort.
Babbages maskin
blev dock aldrig klar, eftersom han inte fick tillgång till
kugghjul med tillräckligt hög precision, det var också
problem med energiförsörjningen.
Det första
riktiga steget i utvecklingen mot den moderna datorn togs i USA, i
samband med en folkräkning 1890. Herman Hollerith tog
då fram maskiner som var hålkortsstyrda, och
klarade av räkneuppgiften på två år. 1896 grundade
Hollerith ett företag, som tillverkade sådana hålkortsmaskiner:
International Business Machines Corporation,senare känt
som IBM.
Nästa stora
steg i utvecklingen lät vänta på sig. Inte ens när
elektriciteten kom, föddes mycket av nya tankar. Den första
räknemaskinen med elektroniska komponenter kom i USA på
1930-talet. Det
elektromagnetiska reläet hade då kommit. Detta
kunde kopplas i två lägen, men omkopplingshastigheten var
inte hög - bara fem till tio gånger i sekunden.
Först på
1940-talet, under andra världskriget, tog utvecklingen ny fart.
De maskiner som kom då arbetade med reläer.
I Tyskland hade
Konrad Zuse fått fram sin elektromekaniska dator Z1.
År 1941 kom han med modellen Z3, baserad på elektromagnetiska
reläer (2.000 st). Zuses nya dator arbetade binärt och hade
tangentbord för inmatning. Z3 var den första programstyrda
datorn.
 |
|
Konrad
Zuse med en av sina datorer |
Colossus
(rekonstruktion) |
Under kriget utvecklade
också Alan Turing i England den sk Colossus-maskinen,
som arbetade decimalt.
Första
generationen
I
USA byggdes ENIAC (Electronic Numerical Integrator
And Computer). Den bekostades av amerikanska armén och
stod klar 1946.
ENIAC
(nedan t.v.) bestod av 18.000 elektronrör och 1.500 reläer.
Deen upptog en golvyta på 140 kvadratmeter och vägde 30
ton. Datorn bestod av ett antal skåp, och varje skåp utgjorde
ett program. För att byta program var man tvungen att flytta
runt kablar mellan de olika skåpen.
Till skillnad mot relämaskinerna byggde den på radiorör
(elektronrör, vacuumrör). Dessa var mycket snabbare än
reläerna och dessutom gick de inte sönder lika ofta. Eftersom
de många rören avgav en hel del värme krävdes
ett omfattande kylsystem med fläktar.
ENIAC
kunde addera två tal på 0,2 millisekunder - ungefär
som apparaten ovan t.h.
ENIAC
klarade även andra uppgifter än rent matematiska, som väderprognoser.
Maskinen arbetade decimalt.
Menar
man att en dator måste vara helt igenom elektronisk, så
var ENIAC den första elektroniska datorn.
Menar
man att en dator måste ha ett minne och kunna spara information
så kom den första egentliga datorn några år
senare - 1949 i England: EDSAC (Electronic
Delay Storage Automatic Calculator) .
EDSAC
hade med andra ord en "hårddisk". Minnet låg
på 4kB.
Elektronrörsdatorerna
brukar kallas första generationens
datorer.
De
flesta elektronrörsdatorerna konstruerades vid universitet, högskolor
eller speciella forskningsinstitutioner och användes främst
till numeriska beräkningar. All programmering gjordes i maskinspråk,
till en början genom omkopplingar av sladdar, senare via hålkort.
1951
såldes den första datorn kommersiellt.
Andra
generationen
Transistorn uppfanns
av tre amerikaner år 1948. Den öppnade för den andra
generationens datorer. Transistorn
ersatte elektronröret.
Fördelarna var två:
• transistorn
var mindre än elektronröret, den tog mindre plats.
• transistorn
blev billigare i drift, den drog mindre ström.
Transistorn kunde
med andra ord lagra mer innehåll och behövde inte så
stort utrymme. Den krävde mindre energi och var billig att massproducera.
De transistorbaserade
datorerna tillverkades för det mesta industriellt. Den mest framgångsrika
modellen var IBM:s 1401.
Programmen stansades
vanligen in på hålkort (av papper) eller hålremsor,
och överlämnades till en speciell datoroperatör. Denne
samlade ihop och överförde till magnetband, varifrån
det inlästes till själva datorn.
Tredje
generationen
Till en början
löddes och kopplades transistorer ihop till kretsar.
Snart upptäckte
man att det gick att tillverka hela kretsar på en gång,
på kiselbrickor. Kisel är ett material, gjort av sand.
Det kallas för halvledare. Den
integrerade kretsen uppfanns 1959 av två
amerikaner (samtidigt och oberoende av varandra).
Några
år senare hade man lyckats packa ihop 30 komponenter på
en kiselbricka som var några kvadratmillimeter.
I
dagligt tal kallas de chip.
De datorer som
byggdes med dessa integrerade kretsar eller IC-kretsar (Integrated
Circuit) kallas tredje generationens
datorer. Eftersom de inte innehåller några rörliga
delar är de mycket pålitliga.
Miniatyriseringen
drevs på av det amerikanska rymdprogrammet, där det ju
gällde att minimera storlek och tyngd på det som skulle
skjutas upp.
Programmeringen
förändrades genom att förbättrade högnivåspråk
infördes. Avancerade operativsystem skapades, som tillät
att flera program samtidigt kunde bearbetas i datorns minne (multiprogrammering).
Fjärde
generationen
Möjligheten
att packa transistorer fördubblas och förbättras hela
tiden.
Utvecklingen
av integrerade kretsar fortsatte således, genom tillkomsten
av LSI-kretsar (Large Scale Integration), där allt fler
transistorer och andra komponenter packades på en kiselskiva,
utvecklat med hjälp av datorer.
Under
1970-talet förbättrades teknologin ytterligare, genom att
s k VLSI-kretsar (Very Large Scale Integration) introducerades.
Den
tekniska utvecklingen medförde att det blev möjligt att
placera alla centrala datorfunktioner på ett enda chip: CPU
- Central Processing Unit.
De
första mikroprocessorerna konstruerades
1970 (Intels 4000-familj).
Allmänheten
kom i kontakt med mikroprocessorn genom de första miniräknarna
som lanserades 1972, då till ganska höga priser.
Fjärde
generationens datorer kännetecknas av dessa storskaliga
kretsar.
Mikroprocessorn
möjliggjorde konstruktionen av persondatorer,
eller mikrodatorer som man ofta sade vid den tiden.
 |
|
Apple
II från Macintosh 1977. Kom senare i ett antal
olika versioner.
|
IBM
kom fyra år senare, 1981, med sin "IBM
PC".
|
Svenska
insatser
Under andra världskriget
konstruerades ett antal matematikmaskiner bl.a. på Tekniska
Högskolan i Stockholm och på FOA - Försvarets Forskningsanstalt.
En maskin stod
färdig 1950, som ett experiment. Den kom att heta BARK -
Binär Automatisk Relä- Kalkylator. Denna var mer som
ett experiment.
|
Kontrollpanelen
till BESK, som var en rördator.
|
År 1954
togs en mer avancerad maskin i bruk, kallad BESK
- Binär Elektronisk Sekvens Kalkylator.
BESK hade mer
än 3.000 elektronrör och klarade över 23.000 operationer
i sekunden. Detta
gjorde den 50 gånger snabbare än BARK. Under ett år
var den världens snabbaste matematikmaskin. I början av
1950-talet var Sverige, tillsammans med USA och England, världsledande
på datorområdet.
Anslagsgivande
forskningsmyndigheter såg det inte som möjligt eller nödvändigt
för Sverige att komma längre, insåg inte att transistorn
skulle komma att manövrera ut elektronrörsmaskinerna. Sverige
hamnade därför snart efter i datorutvecklingen.
BESK användes
fram till 1967, för beräkningar inom meteorologi, flygteknik,
astronomi och talteori.
Arne
Beurling
En
svensk som utmärkt sig genom en uppseendeväckande
bedrift är matematikern Arne Beurling. Det var
han som under andra världskriget - sommaren 1940 - lyckades
knäcka tyskarnas kryptering i maskinen "G-skrivaren"
("Geheimschreiber" = hemligskrivare). G-skrivaren
anes ha varit mer komplicerad än den tyska Enigma-koden.
Därmed kunde Sverige läsa de hemliga tyska meddelanden
som sändes på telegraftrådarna till Norge.
När tyskarna 1941 stod i begrepp att anfalla Sovjet visste
Sverige exakt vad som var i görningen. |
Facit
räknemaskiner
Räknemaskiner
ligger ju också "vägg-ivägg" med datorområdet.
Här kan konstateras att Sverige under flera år var
världsledande genom produkter från Facit AB i Åtvidaberg.
Höjdpunkten nåddes i början av 1970-talet, med
14.000 anställda. I ett 100-tal länder fanns dotterbolag.
Den
första räknesnurran - mekanisk - hade kommit 1918.
Denna kom att följas av ett stort antal olika modeller.
Den första elektriskt drifna räknemaskinen från
Facit kom 1934. Modellen ESA från 1945 klarade automatisk
multiplikation. Efter introduktionen av elektroniska räknemaskiner
från Japan gick det snabbt utför med Facit.
|
Persondatorn
Den första
mikrodatorn, Altair 8800, lanserades 1975 av ett
företag som hette MITS. Den levererades som byggsats och var
inte särskilt användarvänlig. Den blev en "leksak"
främst för tekniskt intresserade och begåvade.
År 1977
är en annan viktig milstolpe i persondatorns historia. Detta
år lanserades tre mikrodatorer, redan från början
utrustade med bildskärm och tangentbord och viss programvara
(bl a BASIC-tolk). De riktade sig alltså till en bredare grupp
av datorintresserade människor. Framgångsrikast av dessa
datorer var Apple II, som även hade diskettstationer.
Strax därpå
lanserades det första kalkylprogrammet, VisiCalc, till just Apple
II. Detta gjorde datorn till ett verktyg inte bara för datorentusiaster
och tekniker. Detta bidrog till att Apple II blev en stor succé.
En helt ny industrigren, persondatorindustrin, började växa
fram.
Nästa viktiga
milstolpe är lanseringen av IBM:s första persondator, "IBM
PC" år 1981. Det blev startskottet för
persondatorns snabba spridning.
Här ska noteras
att begreppet "persondator" innefattar två
olika system.
Efter sitt inträde
på persondatormarknaden med sin första modell , skapade
IBM en öppen standard, som många andra tillverkare sedan
följde. Vi fick två skilda system: å ena sidan PC
och å andra sidan Mac, från Apple.
 |
 |
| En
liten och kompakt modell från Macintosh kom 1984 och blev
mycket populär. |
En
modern stationär PC, med skärm, tower, tangentbord och
mus. |
Begreppet "persondator"
har därigenom blivit till ett vidare begrepp än "PC"
(från engelskans "Personal Computor"). En Mac är
ingen PC, men den är en persondator.
Tillverkningen
av PC har skett under en helt annan konkurrens, och priserna har pressats
långt under vad Mac-datorer kostar. De används således
av väsentligt fler.
Modellerna nedan
är olika årgångar av "iMac", envar med
sin speciella design.
Nästa
steg i utvecklingen blev att göra persondatorerna bärbara,
hopfällbara och möjliga att transportera ungefär som
en bok. "Notebook" eller "laptop"
kallades de.
Apple lanserade
sin första bärbara dator 1989 och släppte man sin första
modell av "Power Book" 1991.
Bilden t.v. är
en PC laptop.
Sedan 1987 ökade
användningen av persondatorer först sakta, men tog fart
under andra halvan av 1990-talet.
Den svindlande hastigheten i utvecklingen har gällt inte bara
datorerna - "hårdvaran" - utan också
programmen - "mjukvaran".
För att förstå
innebörden av dagens teknik kan vi tänka oss om dagens processor
skulle vara uppbyggd av enskilda transistorer - då skulle den
behöva en yta motsvarande sex fotbollsplaner. Vore
den uppbyggd av elektronrör - då skulle den behöva
en yta motsvarande en hel stad!
Motsvarande gäller
datalagringen, där vi nu har CD- och DVD-skivor.
Jan
Milld, den 14.1.2008
