Компьютерная техника и сетевые технологии – ЧАСТЬ 1

Стимулирующее влияние развития компьютерной техники как фактора во никновения и становления BWN проявляется в двух аспектах:

–                во-первых, компьютерная цифровая техника служит прообразом цифровых технических решений, применяемых в устройствах BWN;

–                во-вторых, ей обязана своим появлением обширная сфера потребления услуг BWN, обеспечивающих создание беспроводных компьютерных сетей и бес­проводных связей между элементами компьютеров.

Такие базовые принципы построения цифровых компьютеров, как двоичная система счисления, применение запоминающих устройств и цифровое управле­ние восходят к работам Г. Лейбница (1646-1716 гг.), Ч. Бэббиджа (1791-1871 гг.), Д. Буля (1815-1864 гг.), на столетия опередивших появление технической базы компьютеров. Непосредственно созданию компьютеров предшествовали работы А.Тьюринга («машина Тьюринга», 1936 г.), электромеханический ком­пьютер К.Цузе, (1938 г., Германия) и электронноламповый компьютер (Дж. Ата- насов, 1941 г., США). Первым многоцелевым электронным компьютером «по Тьюрингу» принято считать ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Com­puter), созданный в 1946 г. в США.

Дальнейшее развитие компьютерной цифровой техники так или иначе было связано с разработкой и применением твердотельной электронной элементной базы (см. ниже). Достижения в этой сфере привели к созданию и массовому рас­пространению малоразмерных персональных компьютеров (ПК), портативных переносных и карманных (Personal Digital Assistant – PDA) компьютеров и дру­гих персональных устройств.

Потребности сетевой взаимосвязи, сразу же породившие соответствую­щую проблему телекоммуникационного обеспечения, проявились на началь­ном этапе корпоративного применения компьютеров (60-е годы прошлого века). Инициатором создания компьютерных сетей стало исследовательское агентство Министерства обороны США, ARPA (Advanced Research Project Agency); запуск первой сети, названной ARPANET, осуществлен в 1969 г. Именно с работой этой сети связана разработка протокола пакетного обмена сообщениями Internet.

Первая в мире беспроводная пакетная компьютерная сеть с наименованием ALOHA была реализована в 1970 г. в Гавайском университете. По способу связи между узлами сети она заметно отличалась от проводной системы ARPANET, об­ладала существенными недостатками из-за наличия помех многостанционного (множественного) доступа к беспроводной среде и все же сыграла неоценимую роль в качестве базы для последующих разработок. Первые экспериментальные разновидности BWN-сетей были предложены в 80-х годах прошлого столетия для решения задач внутриофисной передачи компьютерных сообщений.

Начало систематических исследований в области создания BWN связано с беспроводными локальными сетями (Wireless Local Area Network – WLAN), не­обходимость в которых начала ощущаться к концу 80-х годов. Этому в 70-х го­дах предшествовало создание проводных LAN. По аналогии с разновидностью одной из них (Ethernet), беспроводные LAN иногда называют Wireless Ethernet. Первый рабочий семинар по беспроводным LAN был проведен Институтом ин­женеров в области электроники и электротехники (IEEE) США в 1991 г.

1.2.2. Твердотельная элементная база

Твердотельная элементная база (ТЭБ) – фактор, предопределивший одно из альтернативных названий нашей эпохи – «электронный век» (наряду с уже упо минавшимися «цифровой» и «компьютерный» век). Начало становления ТЭБ было положено в середине XX столетия сотрудниками Bell Laboratories (США) Их исследования привели к созданию в 1947-1950 гг. первых полупроводни­ковых усилительных приборов – транзисторов. Значимость этого достижения отмечена присуждением его авторам – В. Шокли, Д. Бардину и В. Браттейну Нобелевской премии 1956 года. Дальнейшее развитие ТЭБ связано с переходом от устройств с дискретными элементами к интегральным устройствам, компо­ненты которых изготавливаются в процессе единого технологического цикла Элементарные интегральные устройства получили наименование интеграль­ных схем (Integral Circuit – 1С). По уровню интеграции (Scale of Integration – SI), определяющимся числом компонентов схемы, 1С подразделяются на схе­мы с малым (Small Scale – SS), средним (Medium Scale – MS), высоким (Large Scale – LS), очень высоким (Very Large Scale – VLS) и ультравысоким (Ultra Large Scale – ULS) уровнем интеграции. Значения SI для различных классов схем и хронология достижения соответствующей степени интеграции приведе­ны в табл. 1.4.

Повышение степени интеграции достигается за счет уменьшения разме­ров компонентов 1С. В зависимости от степени интеграции, всю ТЭБ относят к одной из двух следующих разновидностей:

– микроэлектронная ТЭБ, с типовым размером компонентов порядка единиц микрон (10~6 м);

наноэлектронная ТЭБ, с размером компонентов порядка десятков и сотен нанометров (10~9 м).

Таблица 1.4

Показатели роста уровня интеграции 1С

Разновидность 1С

SI

Годы достижения SI

SSI

< 100

конец 50-х – середина 60-х

MSI

102– 3 • 1 o2

конец 60-х – начало 70-х

LSI

3 -102– 10s

70-е – 80-е годы

VLSI

105 – 106

конец 80-х – конец 90-х

ULSI

> 106

начало XXI века – настоящее время

Переход от VLSI к ULSI соответствует переходу от микроэлектронной эле­ментной базы к наноэлектронной. Первый микропроцессор Intel 4004, разрабо­танный в 1971 г., содержал 2,25Т03 транзисторов с размерами около 10 мк = Ю м, что соответствует уровню LSI (см. табл. 1.4). Нанопроцессоры 2006-2008 гг. Intel Core 2 Duo различных модификаций содержат около 3 108 транзисторов с размерами около 50 нм; это соответствует уровню ULSI. Тактовая частота ра о- ты микропроцессоров (clock rate) за этот истекший период возросла от 740 к (Intel 4004) до 3.6 ГГц (Intel Core 2 Duo).

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100