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

 

Se vidare:

Internet

Mobiltelefoni

Television

 

Externa länkar :

Datorhistoria (1)

Datorhistoria (2)

Datorhistoria (3)

Facit

Datorn

Datorns historia är ganska lång, men när utvecklingen verkligen började ta fart, då gick det svindlande snabbt!

Volvos personbil "PV 444" är obetydligt äldre än datorn ENIAC. Om denna bil hade utvecklats i samma takt som datorerna, så hade den idag varit stor som ett knappnålshuvud, kostat cirka 10 kronor och förbrukat bara 1 ml bensin per mil. Maxhastigheten skulle överstiga 100.000 km/h...

Datorn - vi avser här något mer än en räknemaskin - har fram till början av 1980-talet utvecklats genom fyra "generationer".

Då var man framme vid persondatorn.

Den långa förhistorien

Första generationen

Andra generationen

Tredje generationen

Fjärde generationen

Svenska insatser

Persondatorn