Generasi komputer – menelusuri hukum Moore

InformatikaKomputer dan perangkat kerasUsia 13–14

Gunakan di kelas saya

Empat generasi komputer ditempatkan pada satu linimasa 1945–2025 dengan satu mesin wakil untuk masing-masing: ENIAC, IBM 1401, IBM System/360, dan komputer pribadi masa kini. Siswa memilih besaran pembanding (kecepatan hitung, jumlah komponen penyakelar, massa, konsumsi daya) dan diagram digambar ulang dengan skala logaritmik karena nilainya berbeda hingga miliaran kali. Geser penggeser tahun dan periode penggandaan untuk melihat hukum Moore memprediksi jumlah transistor pada sebuah cip, lalu bandingkan dengan prosesor nyata dari Intel 4004 hingga Apple M1.

Pelajaran: Sejarah komputer: generasi komputer dan dampaknya bagi masyarakat

Yang ditunjukkan

Setiap generasi komputer ditentukan oleh komponen penyakelarnya: tabung vakum, transistor, sirkuit terpadu, lalu mikroprosesor. Setiap perubahan membuat mesin lebih cepat, lebih kecil, dan jauh lebih hemat daya, dan nilainya membentang begitu banyak orde besaran sehingga hanya skala logaritmik yang dapat menampilkannya bersama. Hukum Moore menggambarkan era mikroprosesor: jumlah transistor pada sebuah cip berlipat dua kira-kira setiap dua tahun. Model ini berawal dari 2.300 transistor Intel 4004 pada 1971 dan membandingkan prediksinya dengan cip nyata hingga Apple M1.

Cara menggunakan

Telusuri keempat generasi untuk membandingkan komponen utama dan mesin perwakilannya. Ubah Besaran pembanding, lalu matikan dan nyalakan Gunakan skala logaritmik untuk menunjukkan mengapa sumbu linear menyembunyikan mesin-mesin awal. Setelah itu geser Tahun yang diprediksi hukum Moore dan Periode penggandaan transistor, lalu tanyakan kepada siswa periode mana yang paling cocok dengan prosesor nyata pada grafik.

Parameter yang dapat diubah

  • Generasi yang ditampilkan Generasi 1 – tabung vakum, Generasi 2 – transistor, Generasi 3 – sirkuit terpadu, Generasi 4 – mikroprosesor
  • Besaran pembanding Kecepatan (perhitungan/detik), Jumlah komponen penyakelar, Massa (kg), Konsumsi daya (W)
  • Tahun yang diprediksi hukum Moore 1971–2025 tahun
  • Periode penggandaan transistor 1–4 tahun
  • Gunakan skala logaritmik

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Apa komponen penyakelar utama setiap generasi, dan bagaimana komponen itu mengubah ukuran mesin?
  2. Mengapa grafik ini memerlukan skala logaritmik untuk membandingkan keempat generasi?
  3. Periode penggandaan mana yang lebih tepat memprediksi jumlah transistor Apple M1: 1 tahun atau 2 tahun?