Kompyuter nima?
Kompyuter aqlli mashina emas. U juda oddiy amallarni aql bovar qilmas tezlikda bajaradi. Aqli esa dasturchi yozgan dasturda.
Kompyuter — bu ma'lumotni qabul qiladigan, uni oldindan berilgan buyruqlar (dastur) asosida qayta ishlaydigan, saqlaydigan va natijani chiqaradigan elektron qurilma. Bu ta'rifda to'rtta asosiy harakat bor: kirish, qayta ishlash, saqlash va chiqish. Telefoningiz, noutbukingiz, bankomat, avtomobildagi boshqaruv bloki, hatto kir yuvish mashinasidagi mikrokontroller ham shu to'rt harakatni bajaradi — demak ularning barchasi kompyuter.
Kompyuterning eng muhim xususiyati — universalligi. Kalkulyator faqat hisoblaydi, soat faqat vaqtni ko'rsatadi. Kompyuter esa dastur almashtirilishi bilan butunlay boshqa ishni bajara boshlaydi: bir daqiqa oldin u matn muharriri edi, endi video montaj qiladi, keyin esa Telegram bot serverini ishlatadi. Apparat bir xil qoladi, faqat dastur o'zgaradi. Bu g'oya 1936-yilda ingliz matematigi Alan Tyuring tomonidan nazariy jihatdan isbotlangan: yetarlicha xotirasi bo'lgan har qanday universal mashina boshqa istalgan hisoblash mashinasini taqlid qila oladi.
1.1. Qisqacha tarix
Hisoblash qurilmalari tarixi ming yilliklarga borib taqaladi. Abak (cho'tlar) eramizdan avval ishlatilgan. 1642-yilda Blez Paskal tishli g'ildiraklar yordamida qo'shish va ayirishni bajaradigan mexanik kalkulyator yasadi. 1837-yilda Charlz Bebbij "Analitik mashina" loyihasini taklif qildi — unda zamonaviy kompyuterning deyarli barcha qismlari bor edi: hisoblash bloki ("tegirmon"), xotira ("ombor") va perfokartalar orqali dastur kiritish. Ada Lavleys bu mashina uchun birinchi algoritmni yozgan va shuning uchun birinchi dasturchi hisoblanadi.
1946-yilda AQShda yaratilgan ENIAC birinchi to'liq elektron universal kompyuterlardan biri edi. U 17 468 ta elektron lampadan iborat bo'lib, 27 tonna og'irlikda edi va 150 kilovatt quvvat sarflardi. 1947-yilda Bell Labs laboratoriyasida tranzistor ixtiro qilindi — u lampaga qaraganda ming marta kichik, ishonchli va kam energiya sarflaydigan edi. 1958-yilda bir nechta tranzistorni bitta kremniy bo'lagiga joylashtirish — integral sxema (mikrochip) — paydo bo'ldi. 1971-yilda Intel 4004 — birinchi mikroprotsessor chiqdi: unda 2 300 ta tranzistor bor edi. Bugungi Apple M-seriya yoki AMD Ryzen protsessorlarida esa bu raqam o'nlab milliardga yetadi.
1.2. Mur qonuni
1965-yilda Intel asoschilaridan biri Gordon Mur bitta chipdagi tranzistorlar soni har ikki yilda taxminan ikki barobar ko'payishini bashorat qildi. Bu kuzatuv "Mur qonuni" nomini oldi va 50 yildan ortiq vaqt davomida deyarli aniq bajarildi. Tranzistorlar kichiklashgani sari ular tezroq ishlaydi, kamroq energiya sarflaydi va arzonlashadi. Bugun tranzistor o'lchami bir necha nanometrga yetdi — bu bir necha o'nlab atom kengligi degani. Shuning uchun fizik chegaraga yaqinlashilmoqda va muhandislar endi 3D chiplar, ko'p yadroli arxitekturalar va maxsus tezlatgichlar (GPU, NPU) orqali unumdorlikni oshirmoqda.
| Yil | Protsessor | Tranzistorlar soni | Chastota |
|---|---|---|---|
| 1971 | Intel 4004 | 2 300 | 0.74 MHz |
| 1978 | Intel 8086 | 29 000 | 5–10 MHz |
| 1993 | Intel Pentium | 3.1 million | 60 MHz |
| 2006 | Intel Core 2 Duo | 291 million | 2–3 GHz |
| 2020 | Apple M1 | 16 milliard | 3.2 GHz |
| 2023+ | Apple M3 Max | 92 milliard | 4 GHz |
1.3. Kompyuter turlari
Shaxsiy kompyuterlar (stol kompyuteri, noutbuk) — bitta foydalanuvchi uchun. Serverlar — tarmoq orqali minglab foydalanuvchiga xizmat qiladi; siz yozgan Telegram bot aynan serverda ishlaydi. Mobil qurilmalar — smartfon va planshetlar, ular kam energiya sarflaydigan ARM protsessorlaridan foydalanadi. O'rnatilgan tizimlar (embedded) — mikroto'lqinli pech, avtomobil, sanoat uskunalari ichidagi kichik kompyuterlar; zavodlardagi PLC (dasturlanadigan mantiqiy kontroller) ham shunday tizim. Superkompyuterlar — ob-havo prognozi, ilmiy hisob va sun'iy intellektni o'qitish uchun ishlatiladigan, yuz minglab protsessordan tashkil topgan ulkan tizimlar.