Появление сверхбольших интегральных схем (СБИС) в 80-х годах позволило помещать на одну плату сначала десятки тысяч, затем сотни тысяч и, наконец, миллионы транзисторов. Это привело к созданию компьютеров меньшего размера и более быстродействующих. До появления PDP-1 компьютеры были настолько велики и дороги, что компаниям и университетам приходилось иметь специальные отделы (вычислительные центры). К 80-м годам цены упали так сильно, что возможность приобретать компьютеры появилась не только у организаций, но и у отдельных людей. Началась эра персональных компьютеров.
Персональные компьютеры требовались совсем для других целей, чем их предшественники. Они применялись для обработки слов, электронных таблиц, а также для выполнения приложений с высоким уровнем интерактивности (например, игр), с которыми большие компьютеры не справлялись. Первые персональные компьютеры продавались в виде комплектов. Каждый комплект содержал печатную плату, набор интегральных схем, обычно включающий схему Intel8080, несколько кабелей, источник питания и иногда 8-дюймовый дисковод. Сложить из этих частей компьютер покупатель должен был сам. Программное обеспечение к компьютеру не прилагалось. Покупателю приходилось писать программное обеспечение самому.
Позднее появилась операционная система СР/М, написанная Гари Килдаллом (Gary Kildall) дляIntel 8080.
Эта действующая операционная система помещалась на дискету, она включала в себя систему управления файлами и интерпретатор для выполнения пользовательских команд, которые набирались с клавиатуры.
Еще один персональный компьютер, Apple, был разработан Стивом Джобсом (Steve Jobs) и Стивом Возняком (Steve Wozniak). Этот компьютер стал чрезвычайно популярным среди домашних пользователей и школ, что в мгновение ока сделало компанию Apple серьезным игроком на рынке.
В 1981 году появился компьютер (IBM PC) и стал самым покупаемым компьютером в истории.
Филипп Эстридж (главный разработчик) взял Intel 8088 в качестве центрального процессора и создал персональный компьютер IBM PC из разнородных компонентов.
Первая версия IBM PC была оснащена операционной системой MS-DOS, которую выпускала тогда еще крошечная корпорация Microsoft. IBM и Microsoft совместно разработали последовавшую за MS-DOS операционную систему OS/2, характерной чертой которой был графический пользовательский интерфейс (Graphical User Interface, GUI), сходный с интерфейсомApple Macintosh.
В этоже самое время компания Microsoft также разработала собственную операционную систему Windows, которая работала на основе MS-DOS, на случай, если OS/2 не будет иметь спроса. OS/2 действительно не пользовалась спросом, a Microsoft успешно продолжала выпускать операционную систему Windows, что послужило причиной грандиозного раздора между IBM и Microsoft.
Легенда о том, как крошечная компания Intel и компания Microsoft, которая была еще меньше,
чем Intel, умудрились свергнуть IBM, одну из самых крупных, самых богатых и самых влиятельных корпораций в мировой истории, подробно излагается в бизнесшколах по всему миру.
Вплоть до 1992 г ПК были 8- 16- и 32-разрядными. Затем появилась 64-разрядная модель Alpha компании DEC намного превзошедший по показателям производительности все прочие ПК. Лишь через десятилетие 64-разрядные машины приобрели популярность в основном в качестве пофессиональных серверов.
Четвертое поколение компьютеров создавалось на БИС и СБИС. Быстрыми темпами развивалась технология производства больших интегральных схем. В 1971 году фирма Intel выпустила первый 4-разрядный микропроцессор, выполненный на одном кристалле и способный выполнять набор из 45 команд, в то время его называли микропрограммным компьютером на одном кристалле.Высокая степень интеграции БИС, повышенное быстродействие, высокая степень надежности, снижение стоимости, все это позволило значительно уменьшить размеры компьютеров, достигнуть быстродействия порядка сотен миллионов операций в секунду, объем основной памяти достиг десятков Мбайт. Появился новый класс машин - микро-ЭВМ. Впервые была применена концепция ²открытой архитектуры², которая позволила пользователям добавлять новые компоненты к их компьютерам без замены всего устройства. В 1983 году фирма IBM выпустила компьютер PC/XT, он был укомплектован жестким диском на10 Мбайт, с памятью до 640 Кбайт и операционной системой MS-DOS. Начиная с XT произошел взрыв в индустрии персональных компьютеров. Появились такие компьютеры, как графические станции, домашние компьютеры, Desktop- компьютеры (доска объявлений), Laptop компьютеры (наколенники), блокнотные персональные компьютеры (Notebook), Palmtop - компьютеры (наладонники).
Две тенденции - распределение вычислительных ресурсов , оснащение персональными компьютерами рабочих мест и необходимость объединения вычислительных ресурсов для решения общих задач большого объема - привели к сетевому буму. Для объединения рабочих групп (вычислительных станций, в качестве которых чаще всего используют персональные компьютеры) в вычислительные сети необходимы специализированные машины - серверы.
В архитектуре серверов и суперсерверов используется несколько процессоров, высокоскоростная система шин. Технология заказных СБИС позволила перейти к ЭВМ на специализированных процессорах, процессорах ассоциативного типа, основной операцией которых является операция сравнения.
Подведем итог:
Компьютеры 4-го поколения строятся на СБИС, с дальнейшим увеличением интеграции без изменения технической базы;
расширется многофункциональность процессора (используются принципы конвейерной обработки данных и команд);
для согласования скорости работы процессора и памяти вводится буферная память (кэш 1-го уровня) между регистровой памятью процессора (СОЗУ) и оперативной памятью (ОЗУ); используются устройства логического предсказания последующих переходов; используются специальные устройства формирования адресов для работы с кэш памятью 1-го уровня; используется модульный принцип построения вычислительных систем, позволяющий наращивать их мощность;
для реализации режимов реального времени и разделения времени используются сети ЭВМ ;
используется режим мультипрограммирования, многозадачности, реализованный аппаратно и программно;
