Bitte um Erklärung: Computer von "vacuum tubes" über "Transistoren" und "Silikon"

alexandre08

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Bitte um Erklärung: Computer von "vacuum tubes" über "Transistoren" und "Silikon"

Hallo zusammen,

in der Forumsbeschreibung steht "von alt bis neu" und das "alt" nehme ich einmal wörtlich. Ich bin im Vergleich zum Ottonormal-Deutschen überdurchschnittlich informiert über Computer, aber nicht recht viel mehr. Gleichzeitig interessiere ich mich immer mehr über deren Historie. Gerade habe ich folgende Fragen:

Im und nach dem zweiten Weltkrieg wurden Computer mit Hilfe von Vakuumröhren (im Engl. vacuum tubes) betrieben. Ich verstehe, dass diese Röhren in einem binären System "aus" und "an", also Stromfluss und Kein-Stromfluss, darstellen konnten. Ich verstehe auch, dass diese riesigen Computer damals für Buchhaltung und komplexe Militäranwendungen wie die Radarüberwachung genutzt wurden.

Frage 1: wie genau wurden diese Computer denn bedient bzw. wie genau konnten die Leute damals (Buchhalter, Militär) Rückschluss daraus ziehen? Es gab ja kein BIOS oder sonstigen digitalen Code dafür, sondern viele, ganz, ganz viele Knöpfe. Leuchteten diese Röhren in irgendeiner Weise und sagten dem User so, was los war?

Dann wurde der Transistor erfunden, der die Defektanfälligkeit der Vakuumröhren nicht mehr hatte und außerdem viel kleiner war.

Frage 2: was war denn in der Funktion die Innovation des Transistors? Vielleicht verstehe ich das, wenn ich Frage 1 verstehe und weiß, wie diese Vakuumröhrencomputer funktionierten.

Und dann kam laut diesem Video hier die Erfindung des Silikons im Computereinsatz: Vacuum tubes and early computers - YouTube

Frage 3: Inwiefern hat das Silikon (daher ja auch Silicon Valley) den Computern eine bessere Leistung gebracht?

Bin euch sehr dankbar für Eure Hilfe und Antworten ;)
 
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Keine Ahnung, was du für eine Hausaufgabe hast ;), aber (viel mehr auf wikipedia unter Vakuumröhre und Transistor):
1) die Röhren leuchten nicht. Bedienung über Knöpfe/Lampen und manche Computer haben dann auch auf dem gleichen Medium, auf dem sie gefüttert wurden (Lochkarten) Daten ausgegeben.
2) Transistor ist kleiner, schaltete iwann schneller, brauchte weniger Energie. Von der reinen Logik her, macht der Transistor das gleiche, wie eine Röhre (die Röhre muss man halt heizen, etc.).
3) "silicone" im Englischen entspricht dem Silizium und das hat die Transistoren wesentlich billiger gemacht (am Anfang war da nämlich Germanium und vmtl. muss da auch wieder etwas anderes kommen, damit die Leute hier wieder was zu erwarten haben...).
Außerdem kam es dann noch zur Ablösung von Bipolaren Transistoren durch FETs (wieder weniger Energie).
 
Keine Hausaufgabe, bin über 30 Jahre alt ;) Reines Interesse. Danke für deine Antwort.

Zu 1: sorry, was bewirken die Knöpfe denn? Angenommen ich muss eine Rechnung von Lieferant Müller über 30€ buchen. Wie stelle ich das denn mit Knöpfen und Schaltern an?
 
3) "silicone" im Englischen entspricht dem Silizium

Genau falschrum :d

silicone = Silikon
silicon = Silizium

E:
Um die Frage mit den 30€ für Müller zu beantworten:
Du hättest einen sogenannten Lochstreifen mit der Anweisung in die Maschine gegeben. Darauf ist das "Programm" gespeichert, also alle Eingaben und die auszuführenden Operationen (addiere, subtrahieren, multiplizieren, dividieren). Und dann gabs einen weiteren Streifen, der mit dem Ergebnis gestanzt wird.
 
Zuletzt bearbeitet:
Silicon ist mit Silikon falsch übersetzt, korrekt ist Silicium, also ein chemisches Element (Si). Silikon(e) sind synthetische Polymere und schreiben sich auf englisch silicone, also mit e am Ende.

Die ganze Computergeschichte hier abzuhandeln, würde den Rahmen sprengen, aber vielleicht so viel: Röhren und Transistoren werden als Verstärker gebraucht um mit kleineren Strömen größere schalten zu können und auch die heutigen IC basieren eben noch auf dieser Funktion eines Transistors.
 
Lochkarten wurden verwendet um Text beim Computer einzugeben. Also Programm oder Daten.

Das geschah in zwei Schritten: im ersten Schritt wurden an einer schreibmaschinenähnlichen Maschine die Lochkarten beschriftet und gestanzt: ganz oben an der Karte stand eine Zeile Text (80 Zeichen). Beim Tippen eines Buchstabens wurde er nicht nur auf den Karton gedruckt, sondern gleichzeitig darunter einige Löcher in den Karton gestanzt. jeder Buchstabe hatte eine andere Kombination von Löchern, ähnlich dem ASCII-Code der heute noch verwendet wird. Wenn man sich vertippt hatte, musste man die Karte wegwerfen und die ganze Zeile auf eine neue Karte schreiben.
Zehn Zeilen Text ergaben zehn Lochkarten. Ein ganzes Programm dann einen ziemlichen Stapel an Lochkarten.

Der geschriebene Text war für die Menschen, damit sie die Lochkarten lesen konnten. Die Löcher konnte der Computer mit einem Lochkarteleser lesen. Dazu legte man den Stapel mit Lochkarten in einen Schacht, der Leser zog eine Karte nach der anderen ein, und las die Karten mit einer Art Lichtschranke aus den Löchern.

Warum so kompliziert? Wieso hat man nicht einfach einen Bildschirm und eine Tastatur (Bildschirmterminal) direkt an den Computer angeschlossen, so wie heute? Die Leistungsfähigkeit der ersten Computer war so gering, dass sie schon mit der Verarbeitung der Tastatureingaben und der Darstellung am Bildschirm ausgelastet gewesen wären. Außerdem gab es noch keine Betriebssysteme so wie wir sie heute kennen.
Erst in den siebziger Jahren wurden Bildschirmterminals direkt an den Computer angeschlossen.

Die Ausgabe vom Computer erfolgte über Kettendrucker. Die waren so groß wie eine Gefriertruhe und höllisch laut.

Die einzigen direkten Ein–/Ausgabemöglichkeiten waren über die vielen Lichter und Schalter. Für die Ausgabe von einem Rechenergebnis leuchteten die Lichter direkt im Binärcode.
Zur direkten Eingabe stellte man am den Schaltern den Binärcode ein und drückte eine Taste, damit der Computer diesen Code übernahm. Wenn man auf diese Art und Weise ein Programm eingeben wollte, musste man das direkt im Maschinencode tun – d.h. die Assembler-Befehle selbst in Maschinencode übersetzt haben.

Die Taktfrequenz der ersten Computer mit Transistoren war in der Gegend von einigen hundert kHz. Also ein Zehntausendstel wie heute.
 
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Lochkarten wurden verwendet um Text beim Computer einzugeben. Also Programm oder Daten.

Das geschah in zwei Schritten: im ersten Schritt wurden an einer schreibmaschinenähnlichen Maschine die Lochkarten beschriftet und gestanzt: ganz oben an der Karte stand eine Zeile Text (80 Zeichen). Beim Tippen eines Buchstabens wurde er nicht nur auf den Karton gedruckt, sondern gleichzeitig darunter einige Löcher in den Karton gestanzt. jeder Buchstabe hatte eine andere Kombination von Löchern, ähnlich dem ASCII-Code der heute noch verwendet wird. Wenn man sich vertippt hatte, musste man die Karte wegwerfen und die ganze Zeile auf eine neue Karte schreiben.
Zehn Zeilen Text ergaben zehn Lochkarten. Ein ganzes Programm dann einen ziemlichen Stapel an Lochkarten.
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Ah, das ist gut erklärt, merci!
 
Früher hat man beim Schreiben von Programmen auch jeder Programmzeile ein laufende Nummer gegeben.
Das hatte seine Ursache in den Lochkarten.
Man stelle sich einmal vor, was passiert, wenn einem so ein Stapel Lochkarten herunterfällt.
Dann sind die alle durcheinander. Um die in die richtige Reihenfolge zu sortieren brauchte man die Zeilennummern.
Und Kettendrucker und später Banddrucker kenne ich noch aus meiner Ausbildung.

Was Transistoren angeht:
Die werden in Computern nicht zur Verstärkung benutzt, sondern als reine Schalter.

Und was den Speicher angeht:
Damals wurden Magnetkernspeicher verwendet: Kernspeicher – Wikipedia
 
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