QUATRIÈME GÉNÉRATION D'ORDINATEURS: HISTORIQUE, CARACTÉRISTIQUES, MATÉRIEL, LOGICIEL - LA TECHNOLOGIE - 2024

La quatrième génération d'ordinateurs fait référence au type d'ordinateurs qui ont été utilisés lors de la phase qui a débuté en 1972. Cette phase a été basée sur la technologie de l'information du microprocesseur.

Cette génération d'ordinateurs est celle qui fonctionne encore aujourd'hui. On peut dire que les ordinateurs que l'on peut voir sont des ordinateurs de quatrième génération.

IBM PC 5150 Source: CC BY-SA 3.0, Les premiers développements de la technologie informatique reposaient sur des avancées technologiques révolutionnaires, dont la force motrice était les inventions et les nouvelles technologies. Cette génération est probablement mieux considérée comme évolutive que révolutionnaire.

Ainsi, la quatrième génération d'ordinateurs était une grande extension ou amélioration de la troisième génération d'ordinateurs.

La naissance du microprocesseur a eu lieu en même temps que la naissance du micro-ordinateur. Cette génération était également alignée sur le respect de la loi de Moore, qui prédisait la croissance exponentielle des transistors dans les micropuces à partir de 1965.

Importance

Les microprocesseurs ont d'abord utilisé une technologie d'intégration à grande échelle, puis une technologie d'intégration à très grande échelle pour finalement encapsuler des millions de transistors sur une seule puce.

La technologie des microprocesseurs se trouve maintenant dans tous les ordinateurs modernes. Les puces en tant que telles peuvent être fabriquées à bas prix et en grandes quantités.

Cette génération d'ordinateurs s'est développée très rapidement car ils étaient très polyvalents et faciles à utiliser. Le rôle des ordinateurs a été très utile en particulier dans le domaine de l'industrie et des technologies de l'information.

Le nouveau microprocesseur était aussi puissant que l'ordinateur ENIAC de 1946. Ce qui remplissait une pièce entière dans la première génération pouvait maintenant tenir dans la paume de votre main.

Les ordinateurs de bureau sont devenus monnaie courante. Les ordinateurs personnels vus dans les bureaux et les maisons sont des ordinateurs de quatrième génération.

Origine et histoire de la quatrième génération

L'invention de la puce à microprocesseur a inauguré les ordinateurs de quatrième génération. Cela a conduit au développement de micro-ordinateurs ou d'ordinateurs personnels.

Le premier microprocesseur, appelé Intel 4004, a été développé par la société américaine Intel en 1971.

La technologie VLSI (Very Large Scale Integration) a rendu routinier la fabrication d'un processeur complet ou d'une mémoire principale avec un seul circuit intégré, produit en série à un coût très bas.

Cela a abouti à de nouvelles classes de machines, telles que les ordinateurs personnels et les processeurs parallèles hautes performances contenant des milliers de processeurs.

Ordinateur personnel

En 1981, IBM a choisi Intel comme fabricant du microprocesseur pour sa nouvelle machine, l'IBM-PC. Ce microprocesseur était l'Intel 8086.

Cet ordinateur pouvait exécuter 240 000 sommes par seconde. Même s'il était beaucoup plus lent que les ordinateurs de la famille IBM 360, il n'était que de 4 000 $ en dollars d'aujourd'hui. Ce rapport qualité-prix a provoqué un boom du marché des micro-ordinateurs.

En 1996, le PC Pentium Pro d'Intel pouvait exécuter 400 000 000 de sommes par seconde. C'était environ 210 000 fois plus rapide que l'ENIAC.

Interface utilisateur graphique

Il s'agissait essentiellement d'une interface où l'utilisateur moyen interagissait avec l'ordinateur en utilisant des icônes visuelles, plutôt que d'avoir à taper des commandes dans un langage de programmation.

Cela a rendu l'utilisation de l'ordinateur beaucoup plus facile et donc plus de personnes ont pu utiliser la technologie.

Le logiciel qui fonctionnait sur ces ordinateurs était également disponible pour peu ou même gratuitement.

Caractéristiques de la quatrième génération d'ordinateurs

- Augmentation de l'utilisation de l'ordinateur par rapport à la génération précédente.

- Il y a eu une augmentation spectaculaire de la vitesse du processeur.

- Le clavier et le moniteur vidéo sont devenus des appareils standard. La souris a commencé à jouer un rôle important.

- La taille, le coût, les besoins énergétiques et la production de chaleur ont diminué par rapport à la génération précédente.

Miniaturisation

Le composant électronique de miniaturisation, appelé intégration à grande échelle (LSI), a été développé pour regrouper de plus en plus de circuits sur une seule puce.

L'intégration à très grande échelle (VLSI) a été introduite plus tard, en utilisant une technologie basée sur un microprocesseur.

Multitâche

Contrairement aux ordinateurs de la génération précédente, ceux-ci peuvent traiter plusieurs tâches, offrant une grande polyvalence.

Les ordinateurs lisent des vidéos, affichent des images, jouent de la musique, peuvent être utilisés pour surfer sur Internet, etc.

Cette polyvalence signifie qu'ils ont plus de puissance de traitement. Cette puissance supplémentaire a été créée avec la mise en œuvre du microprocesseur.

Les microprocesseurs ont cette puissance car ils ont réduit la taille des transistors et augmenté le nombre de processeurs inclus dans un circuit.

Espace de rangement

Des semi-conducteurs comme la RAM, la ROM et la mémoire cache ont été utilisés comme mémoires primaires. La mémoire principale a augmenté sous la forme d'EPROM et de SRAM.

Les disques magnétiques, tels que les disques durs, les disquettes, les disques optiques (CD, DVD) et les mémoires flash, ont été utilisés comme mémoire secondaire.

La mise en réseau

Le concept de réseau informatique a émergé. Au fur et à mesure que les ordinateurs devenaient plus puissants, ils ont pu se relier pour former des réseaux, ce qui a finalement conduit au développement d'Internet.

Un logiciel avancé et facile à utiliser pour les pages Web a été développé. De plus, les courriels et la communication mobile ont été développés.

Matériel

La quatrième génération a apporté des avancées importantes sur les macro-ordinateurs de la deuxième génération ainsi que sur les mini-ordinateurs de la troisième génération, ajoutant une nouvelle catégorie de machine, qui était le micro-ordinateur ou l'ordinateur personnel.

D'autre part, les mémoires à semi-conducteurs ont remplacé les mémoires à noyau magnétique. La souris et les appareils portables ont également été développés.

Avec l'utilisation de microprocesseurs dans les ordinateurs, leurs performances sont devenues beaucoup plus rapides et efficaces.

Le microprocesseur est une puce utilisée dans l'ordinateur pour exécuter toutes les fonctions arithmétiques ou logiques exécutées par n'importe quel programme.

L'intégration

Cette génération a appris les processus de création de circuits intégrés contenant des milliers de transistors sur une seule puce.

Dans l'intégration à grande échelle (LSI), 1 000 appareils pourraient être placés par puce et dans l'intégration à très grande échelle (VLSI), 100 000 appareils pourraient être placés par puce.

Avec le microprocesseur, il était possible de mettre l'unité centrale de traitement (CPU) de l'ordinateur sur une seule puce. Pour les systèmes simples, un ordinateur entier peut tenir sur une seule puce: processeur, mémoire principale et contrôleurs d'entrée / sortie.

Les puces de traitement sont utilisées pour le processeur et les puces de mémoire sont utilisées pour la RAM. Cependant, il a été possible de concevoir des processeurs avec mémoire embarquée ou cache sur une seule puce.

Traitement parallèle

L'utilisation de processeurs parallèles a été augmentée. Ces machines combinent plusieurs processeurs pour effectuer des calculs en parallèle, exécutant plus d'une instruction à la fois.

Ils ont été utilisés pour des calculs scientifiques ainsi que pour des bases de données et des serveurs de fichiers.

Logiciel

Ces ordinateurs avaient un langage de programmation plus rapide, rendant les logiciels d'application pour les micro-ordinateurs populaires.

Les ordinateurs étaient utilisés pour traiter le texte, gérer les feuilles de calcul et fournir des graphiques.

Systèmes d'exploitation

En 1974, Intel a conçu un microprocesseur 8 bits appelé 8808. Gary Kildall a écrit le système d'exploitation de ce processeur, connu sous le nom de programme de contrôle pour micro-ordinateurs (CP / M).

D'autre part, IBM s'est associé à Bill Gates, qui a acheté le système d'exploitation Computer Product, pour le distribuer avec le nouvel ordinateur IBM.

Les deux étaient des systèmes d'exploitation basés sur la ligne de commande, dans lesquels l'utilisateur pouvait interagir avec l'ordinateur via le clavier.

Interface utilisateur graphique

Steve Jobs a lancé l'ordinateur Apple Macintosh en 1984, avec une meilleure interface utilisateur graphique, en utilisant l'idée d'interface Xerox Alto.

Suite au succès d'Apple, Microsoft a intégré une version shell de Windows dans la version 1985 du système d'exploitation DOS.

Windows a été utilisé ainsi pendant 10 ans, jusqu'à ce qu'il soit réinventé avec Windows 95. C'était un système d'exploitation complet, avec tous les utilitaires.

Langues de quatrième génération

Contrairement aux langages de troisième génération, les langages de quatrième génération ne sont pas procéduraux, mais utilisent un style déclaratif.

Le style déclaratif fournit une spécification mathématique de ce qui doit être calculé, laissant au compilateur de nombreux détails sur la manière dont le calcul doit être effectué.

Par conséquent, un programme volumineux réalisé avec un langage de troisième génération peut être remplacé par une seule déclaration avec un langage de quatrième génération.

Les inventions et leurs auteurs

L'invention de la technologie LSI et de la technologie VLSI a conduit à la quatrième génération d'ordinateurs. De plus, cette génération comprend les développements suivants:

- Interface utilisateur graphique.

- Nouveaux systèmes d'exploitation.

- Différents périphériques d'entrée / sortie et de stockage secondaire.

- Réseaux locaux.

Microprocesseur

Il a été développé en 1971 par Ted Hoff, avec F. Faggin et S. Mazor. Ils ont développé le microprocesseur Intel 4004 pour Intel Corporation.

Ce microprocesseur contenait 2 300 transistors. Cela a marqué le début d'une génération d'ordinateurs qui s'étend jusqu'à nos jours.

Altair 8800

Altair 8800, 1975.

C'était l'un des premiers micro-ordinateurs. Il a été créé en 1975 par la société Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

Ed Roberts l'a conçu en utilisant une puce de traitement Intel 8080, qui était le premier microprocesseur 16 bits. Ce fut l'influence initiale de l'informatique personnelle dans le monde.

Manzana

En 1976, Steve Wozniak a développé le premier ordinateur Apple (Apple I). C'était un petit ordinateur personnel.

Steve Jobs l'a aidé à vendre cet ordinateur et l'a aidé plus tard à fabriquer l'Apple II. Wozniak et Jobs étaient les co-fondateurs d'Apple.

IBM PC

En 1981, International Business Machine (IBM) a présenté ce premier ordinateur domestique, équipé du processeur 4004.

Microsoft

Paul Allen et Bill Gates, fondateurs de Microsoft, ont commencé à écrire le langage BASIC pour l'ALTAIR 8800.

Par la suite, le système d'exploitation DOS a apporté un grand succès à l'entreprise. En 1985, ils ont publié Windows 1.0, un environnement d'exploitation graphique 16 bits.

En 1986, ils ont lancé un programme de traitement de texte, de base de données et de tableur appelé Microsoft Works.

Ordinateurs en vedette

Sont inclus les mini-ordinateurs des années 1970, tels que le PDP-11/03 et le PDP-11/34, les ordinateurs personnels de la fin des années 1970 et du début des années 1980, et les macrocordinateurs qui utilisent des microprocesseurs, comme la série z d'IBM.

Xerox Alto

En 1973, l'ordinateur Xerox Alto de PARC a été lancé. C'était un véritable ordinateur personnel, avec un port Ethernet, une souris, et aussi une interface utilisateur graphique avec des bitmaps, la première du genre. Il fonctionnait sur une puce 16 bits de Texas Instruments.

Micro-ordinateurs Apple

Wozniak et Jobs ont développé l'Apple II, qui a été l'un des premiers micro-ordinateurs domestiques très réussis produits en série.

C'était le premier de la série Apple II. Cinq millions ont été vendus au total. Il fonctionnait avec une ROM et un Integer BASIC. Wozniak a développé Disk II en 1978, un lecteur de disquettes pour le stockage.

L'ordinateur Apple II a incité les entreprises à utiliser davantage les ordinateurs car il pouvait exécuter des logiciels tels que la feuille de calcul VisiCalc.

Apple a introduit le Macintosh en 1984, basé sur le microprocesseur Motorola 68000. Il n'a pas connu de succès commercial au départ, mais il l'a finalement été.

De nombreux autres modèles d'ordinateurs Apple ont été produits au cours de la quatrième génération d'informatique. Certains ont réussi, d'autres pas.

IBM PC

En 1981, IBM a publié l'ordinateur personnel. Il est devenu un ordinateur le plus vendu et est toujours vendu aujourd'hui. C'était un PC basé sur Windows.

L'architecture de l'IBM PC est devenue la norme de facto sur le marché, que d'autres fabricants de PC ont cherché à imiter.

Avantages et inconvénients

avantage

Les progrès les plus significatifs dans le développement des ordinateurs sont intervenus lors du passage de la troisième à la quatrième génération.

Le plus grand avantage est que la majorité de la population peut avoir au moins un ordinateur à la maison grâce à son prix abordable et sa taille adéquate.

- Ce sont des ordinateurs très fiables, de petite taille et plus puissants. Ils nécessitent beaucoup moins d'entretien que les générations précédentes.

- Ils ont la puissance d'un traitement rapide avec une consommation d'énergie inférieure. De plus, ils sont les moins chers de toutes les générations.

- Ils ont un ventilateur interne pour évacuer la chaleur et ainsi pouvoir maintenir la bonne température. La climatisation n'est plus nécessaire pour qu'ils fonctionnent normalement.

- Ils offrent un environnement facile à utiliser tout en travaillant avec eux, grâce au développement de l'interface utilisateur graphique et des périphériques d'entrée et de sortie interactifs.

- Ce sont des ordinateurs à usage général. Ils peuvent être utilisés pour presque tout. Sa production est totalement commerciale.

- Tous les types de langages de haut niveau peuvent être utilisés.

Désavantages

Il est nécessaire de disposer des dernières technologies pour pouvoir fabriquer les microprocesseurs. Cela a limité la conception et la fabrication à très peu d'entreprises (Intel, AMD, etc.), ce qui rend tout le monde dépendant d'elles.

La conception et la fabrication du microprocesseur sont très complexes. Une configuration coûteuse et un personnel hautement qualifié sont nécessaires pour la fabrication.

D'un autre côté, un système en réseau est vulnérable à une attaque à grande échelle, laissant également la possibilité d'une attaque de virus dans tout le système, rendant tout le monde vulnérable.

Références

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