Geschichte der Computertechnik

Der 19jährige französische Mathematiker, Theologe und Philosoph Blaise Pascal (1623-1662) erfindet die ersten mechanischen Rechenmaschinen (für Addition und Subtraktion) mit Handbetrieb. Die Maschine besteht aus Staffelwalzen und Zahnräder als Zählräder.

Der deutsche Ingenieur Konrad Zuse (1910-1995) stellt seine Rechenanlage Z3 vor. Diese Maschine besteht aus einem Rechenwerk mit 600 Relais und einem Speicherwerk mit 1600 Relais. Der Z3 war der erste arbeitsfähige programmgesteuerte elektromechanische Digitalrechner der Welt. Seine Taktfrequenz betrug 5 bis 10 Hz. Für den Betrieb benötigte der Rechner eine Leistungsaufnahme von ca. 4 kW.

Der Rechenautomat Mark I geht in Betrieb. Dieser hat ein Gewicht von 35 Tonnen.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) von John Presper Eckert und John Mauchly, ein Rechner mit Röhrentechnik geht an der Universität von Pennsylvania in Betrieb. Dieser Rechner arbeitete mit 18000 Elektronenröhren mit einer Leistungsaufnahme von 150 kW Strom, kostete seinerzeit zwei Millionen US Dollar, wog 30 Tonnen und benötigte einen Platz eines Einfamilienhauses. Der Computer ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) schaffte mit seiner Taktfrequenz von 100 kHz 5000 Additionen pro Sekunde und war somit 2000 mal schneller als herkömmliche Relaismaschinen.

Erfindung des Transistors in den Bell Laboratories (USA) durch William B. Shockley, John Bardeen und Walter H. Brattain. Das Grundprinzip wurde entdeckt durch das Experimentieren an Dioden mit pn-Übergängen. Dabei fand man heraus, dass bei einer Widerstandsänderung in einer Grenzschicht auch der Widerstand der anderen beeinflusst wurde. Aus "transfer resistor" wurde der Transistor benannt. 1956 wurden den beiden Forschern und dem Physiker Wiliam Schottky für die Entdeckung und deren Deutung der Nobelpreis für Physik verliehen. Der Transistor ersetzte weitgehend die Elektronenröhre. Dieser war nicht nur kleiner und billiger als Röhren, sondern arbeitete schneller und zuverlässiger.

Es gelang zum ersten Mal, die einzelnen Elemente einer elektronischen Schaltung auf einem einzigen Siliziumkristall von der Größe eines Pfennigs unterzubringen. Auf den ersten Chips konnte man acht Transistorfunktionen unterbringen. Die Integrierte Schaltkreise (IC) bringen somit die entscheidende Miniaturisierung und den Beginn eines gigantischem Wachstumstempo in der Mikroelektronik.

Das amerikanische Verteidigungsministerium ruft das Forschungsprojekt ARPANET (advanced research project agency network) ins Leben. Ziel war ein Computernetzwerk zu entwickeln ohne eigentliche Zentrale, um ein Höchstmaß an Ausfallsicherheit zu erreichen. Damit war der Startschuss für das Internet gegeben, das nach der Freigabe durch das amerikanische Verteidigungsministerium vorerst nur von Forschungszentren und Universitäten genutzt wurde.

Erster Mikroprozessor, ein Chip bestehend aus 5000 Transistorfunktionen, wird gebaut.Der Mikroprozessor Intel 4040 besaß einen 4bit Datenbus.

Der Intel 8080, ein 8-Bit-Prozessor, ermöglichte den Bau des ersten PCs, des Altair 8800.

Die Firma Phillips erfindet die Compact Disc (CD) zur Speicherung digitaler Informationen.

Die Firma IBM bringt den ersten PC mit Betriebssystem MS-DOS auf den Markt. Aufgrund des hohen Preises, von mehr als 10.000 DM, wurde er nur geschäftlich genutzt. Dieser war mit dem 16bit verarbeitenden Prozessor 8086 ausgerüstet. Zu dieser Zeit war eine 8bit Speichertechnik wesentlich günstiger. Deshalb wurde der Prozessor 8088 hergestellt, der intern 16bit verarbeitete, jedoch extern nur mit 8bit. Die Taktfrequenz betrug bis zu 10 MHz. Diese CPU wurde jedoch auch von anderen Firmen vertrieben, so dass IBM den Namen XT einführte. XT stand für extended technology. Dieser Computer unterschied sich nur aufgrund eines Arbeitsspeichers und einer Festplatte gegenüber dem Vorgängermodell.

Die CD (compact disk) wird eingeführt. Die über 600fache Kapazität gegenüber einer handelsüblichen Diskette verhilft der CD zum Siegeszug unter den austauschbaren Speichermedien.

Aufgrund des Markterfolges von IBM wurden IBM-PC`s Industriestandard, jedoch stellten viele andere Hersteller Computer mit dem 8088 Prozessor her. Durch den Zwang der Weiterentwicklung brachte IBM 1986 einen Rechner mit der Bezeichnung AT heraus. Die Abkürzung AT steht für advanced technology. Dieser Rechner war ausgerüstet mit dem Intel-Prozessor 80286, weshalb man bei dieser Rechnergeneration von einem 286er sprach. Dieser Prozessor konnte sowie intern als auch extern 16bit verarbeiten, was zum Vorteil für Speicherverwaltung und Verarbeitungsgeschwindigkeit war. Da jedoch die meisten Programme für den 8088 entworfen wurden, konnte man meist nur den Geschwindigkeitsvorteil ausnützen.

Mit dem 386er ausgestattet mit Prozessor 80386DX, der intern/extern 32bit verarbeitet, gelingt Compaq das Monopol von IBM zu brechen. Die IBM-kompatiblen PC's verhelfen nun auch zum endgültigen Durchbruch für den privaten Bereich. Aufgrund der enormen Preisdifferenz zwischen einem AT und einem 386er, wurde 1989 die abgespeckte 80386SX Variante entwickelt. Wie aus dem Namen hervorgeht (SX stand für SiXteen) konnte der Rechner extern nur 16bit verarbeiten, war jedoch für die meisten Anwendungen völlig ausreichend.

Eine Weiterentwicklung des 80386 stellt der 80486 dar. Wie der 386er verarbeitet auch der 486er gleichzeitig 32bit. Allerdings wurde der Coprozessor, den man speziell für mathematische Operationen konstruierte, integriert. Seine Taktfrequenz ging bis zu 100 MHz und der Prozessor verfügte über 1,2 Millionen Transistorfunktionen. Auch bei diesem Typ gab es wieder eine Sparvariante, dem 80486SX. Diesmal mit 32bit intern/extern jedoch ohne Coprozessor.

Das Betriebssystem Windows 3.1 erscheint und begründet Microsofts Vormachtstellung unten den Betriebssystemen.

Mit dem Pentium, abgeleitet von griechisch "penta = 5" ließ sich Intel eine neue Namensgebung einfallen. Die Hersteller AMD und Cyrix verwenden die Bezeichnung 586. Dieser Prozessor besitzt eine Datenbusbreite von 64bit. Die Rechenleistung wurde angegeben mit 100 MIPS (million instructions per second). Allerdings verkauft sich der Pentium-Prozessor anfangs nur schleppend.

Die erste öffentlich zugängliche Webseite entstand. Der erster WWW-Browser zur Darstellung von Web-Seiten hieß Mosaic. Das World Wide Web wurde in den frühen 90er Jahren vom Teilchenforschungslabor European Laboratory for Particle Physics (CERN) in Genf entwickelt. Das WWW sollte die gemeinsame Arbeit an Forschungsprojekten und den einfachen Informationszugriff ermöglichen. Das World Wide Web ist ein grafisch orientierter Hypertext-Dienst, der auf dem HTTP Protokoll basiert, mit dem auch multimediale Inhalte für die Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden.

Erste Fassung des Netscape Navigators erscheint. Dem amerikanischen Programmierer Marc Adreesen (Ersteller des ersten WWW-Browser) gelang mit Jim Clark mit dem Netscape Navigator der entscheidende Durchbruch zum Standardbrowser. Viele der heute gebräuchlichen Browser basieren auf dem Programmcode von Marc Andreesen.

Windows 95 erscheint 17 Monate nach der ersten Ankündigung und verhilft den Pentium-Prozessor zum Durchbruch.

Mit dem Pentium II und AMD K6-2 wurde das Multimedia-Zeitalter für PC`s begonnen. Die Bezeichnung MMX steht für "multimedia extension" und beschreibt eine Befehlserweiterung um die 3D-Multimedia- und Spieleleistung zu steigern.

Die Prozessoren überspringen erstmals die 1Gigahertz-Grenze. Die Betriebssysteme Windows Me und Windows 2000 erscheinen.

Pentium 4 und Athlon-Prozessoren haben ca. 40 Millionen Transistor-Funktionen. Mit dem Betriebssystem XP, das nicht mehr auf MS-DOS basiert, verschwindet endgültig das alte MS-DOS aus dem Betriebssystem.

AMD läutet mit dem Athlon64-Prozessor die 64bit-Technologie ein. Es fehlt jedoch noch ein entsprechendes 64bit verarbeitendes Betriebssystem. Die Taktfrequenzen liegen derzeit bei ca. 3 GHz. Der DVD-Recorder gehört zur Standardausstattung eines PC's.

Mit der 90-nm-Fertigungstechnologie werden Taktfrequenzen bis zu 4 Ghz ermöglicht. Der Grafikkartensteckplatz PCI-Express löst den AGP-8x-Port ab. Der schnellste Supercomputer der Welt, der IBM Blue Gene/L Beta-System, schafft mit seinen 33000 Prozessoren eine Leistung von 70 Teraflops (Billionen Operationen pro Sekunde).