کامپیوترهای مینی برای مصارف پزشکی

چکیده مقاله

کامپیوترهای مینی در دهه 1960، زمانی که کامپیوترهای چند منظوره و سطح بالا برای اقدامات متعددی به کار برده می‌شدند، برای انجام مجموعه محدودی از اقدامات با سرعت بالا به صورت مقرون به صرفه ایجاد شدند.

در سال 1962، LINC (Laboratory Instrumentation Computer) توسط کلارک و مولنار در آزمایشگاه لینکلن MIT به عنوان یک کامپیوتر کوچک با کاربرد خاص رونمایی گردید که باعث افزایش کنترل محققان بر کامپیوتر گردید. شرکت Digital Equipment Company (DEC) در سال 1957 توسط اولسن تاسیس شد که پیشتر در MIT با مولنار و کلارک همکاری کرده بود و تولید تجاری دستگاه‌های LINC را برعهده گرفت.

LINC اولین نمونه چندین کامپیوتر مینی کم هزینه و کوچک بود که در دهه 1960 عرضه شد.

کامپیوترهای مینی برای مصارف پزشکی

بل اولین پردازنده داده برنامه نویسی شده توسط DEC تحت عنوان Programmed Data Processor – (PDP)-8 را طراحی کرد و در سال 1965 آن را عرضه نمود و از این طریق عبارت عبارت مینی کامپیوتر بین تمام افراد شناخته شد.

در سال 1978، Digital Equipment Company – DEC سری مینی کامپیوترهای VAX را روانه بازار کرد که ساختار انعطاف پذیرتری داشتند و از نظر عملکرد نیز سریع‌تر از PDP بودند.

در سال 1966، شرکت Hewlett-Packard مینی کامپیوتر مدل 2116A را عرضه کرد که قدرت بیشتری در مقایسه با LINC داشت و در سال 1970 Hewlett-Packard بعد از DEC در بازار مینی کامپیوترها، رتبه دوم را کسب کرد. مینی کامپیوترها به زودی برای مصارف پزشکی متعددی به کار برده می‌شدند، زیرا عملکرد آنها بسیار بهتر از کامپیوترهای گران تر بود و در زمینه پردازش داده‌های ورودی و خروجی عملکرد بسیار خوبی را ارائه می‌دادند، زیرا در پزشکی بالینی، محاسبات عددی بسیار بزرگ رایج نیست.

در سالر 1970، Hyatt گواهی ثبت اختراع یک ریزپردازنده را دریافت کرد که از مدارهای داخلی استفاده می‌کرد.

در سال 1971، Blankenbaker اولین کامپیوتر شخصی را ساخت و 40 نمونه از دستگاه‌های Kenbak وی با قیمت 750 دلار فروخته شدند.

کامپیوتر ALTO – نمونه اولیه یک کامپیوتر شخصی با رابط کاربری گرافیکی

کامپیوتر ALTO در اوایل دهه 1970 توسط Kay و شرکا در مرکز تحقیقات Xerox Palo Alto Research Center (PARC) به عنوان نمونه اولیه یک کامپیوتر شخصی با رابط کاربری گرافیکی (GUI) و یک زبان برنامه نویسی تعاملی به نام Smalltalk ساخته شد.

ALTO سیستم عاملی داشت که برای کامپیوتر گرافیکی طراحی شده بود و از آیکن‌ها به عنوان نمادهایی برای نمایش فایل‌ها، پرونده‌ها و برنامه‌ها استفاده می کرد.

این سیستم عامل همچنین نشانگری را به عنوان ماوس برای انتخاب برنامه‌ها و پرونده‌ها و دستورات پیچیده‌ای که بر روی صفحه نمایش CRT نشان داده می‌شدند، تعبیه کرده بود. PARC همچنین شرکتی بود که در سال 1971 پرینترهای لیزری را اختراع کرد.

در طی دهه 1960، واحد پردازنده مرکزی (CPU) می‌توانست دستورالعمل‌های ذخیره شده را به طور مستقیم بر روی حافظه اصلی در ROM و RAM را تفسیر و اجرا کند.

نسل بعدی پردازنده‌های مرکزی از دستورالعمل محاسباتی پیچیده به نام CISC – complex instruction set computing استفاده می‌کردند.

این دستگاه‌ها از برنامه نویسی‌های ریز برخوردار گشته بودند که در ROM در داخل پردازنده مرکزی ذخیره می‌شدند. دستورالعمل‌های CISC معمولا به چندین ساعت زمان برای اجرا نیاز داشتند و این امر باعث مشکلات بازدهی می‌شد.

در اوایل دهه 1980، جایگزین CISC تحت عنوان RISC توسط IBM و بعدها توسط سایرین ارائه شد.

RISC برنامه‌های پیچیده CISC را حذف کرد و فقط یک مجموعه ضروری و پربازده از دستورالعمل‌ها در پردازنده باقی ماند.

طراحی RISC نیازمند زبان خاصی بود که زبان های سطح بالا را به کد زبان دستگاه تبدیل کرده و برنامه‌ها را برای اجرای بهینه‌تر مجددا سازماندهی می‌کرد.

پردازنده‌های RISC از دستورالعمل‌های ساده تری به جای دستورالعمل‌های پیچیده استفاده می‌کردند و اغلب سرعت پردازش و عملکرد بهتری داشتند.

قدرت ریزپردازنده‌ها به شدت تحت تاثیر تعداد ترانزیسیتورهای موجود در چیپ، نحوه اتصال ترانزیستورها به صورت موازی یا سری، مقیاس ادغام آنها، اندازه کلمات و فرکانس کلاک الکترونیکی که عملیات کامپیوتر را هماهنگ می‌کند، است.

در سال 1969، ج. ام. هاف (J.M. Hoff) در شرکت اینتل اولین واحد پردازنده را بر روی یک چیپ ساخت و سپس اینتل مجموعه‌ای از چیپ‌های ریزپردازنده را روانه بازار کرد و بدین طریق صنعت کامپیوترهای شخصی را متحول ساخت. اولین چیپ‌هایی که به عنوان واحدهای پردازنده مرکزی به کار برده می‌شدند، تعداد هسته‌های ترانزیستوری کمتری داشتند و هر یک از هسته‌ها وظیفه خاصی را برعهده داشتند که از جمله آنها می‌توان به اجرای سیستم‌های عامل، مرورگرها و عملیات نیازمند چندین تصمیم‌گیری اشاره کرد.

در سال 1970، فاگین اولین ریزپردازنده اینتل به نام Intel 4004 را طراحی کرد تا در ماشین‌های حساب به کار برده شود.

در سال 1973، ریزپردازنده Intel 8080 معرفی گردید. این ریزپردازنده فقط به پنج دستگاه مدار مازاد برای پیکربندی یک سیستم حداقلی نیاز دارد. Intel 8748 نیز به عنوان یک میکروکامپیوتر شناخته می‌شود، زیرا از چند حافظه ROM در کنار چیپ‌های ریزپردازنده 8 بیتی برخوردار گشته است. در دهه 1970 ده‌‍‌ها هزار ترانزیستور بر روی هر چیپ به کار برده شدند.

پیدایش کامپیوترهای دیجیتال را در اینجا بخوانید.