Bu yazımızda bilgisayarların nasıl piyasaya çıktığını ve ne tür aşamalardan geçtiğini inceleyeceğiz. Diğer yazımızda ise (Bilgisayarların tarihi- II: Mantık ve depolama) bilgisayarlarda işlemlerin nasıl yapıldığı? Yani, nasıl oluyor da klavyeden herhangi bir tuşa bastığımızda bilgisayar bunu ekrana veriyor? Hesap makinesinden birkaç sayıyı çarptığımızda veya topladığımızda bilgisayar bunu nasıl yapıyor, nasıl anlıyor? Kabaca bilgisayarların mantığı nasıl kullandığına ve işlemleri nasıl depoladığına değineceğiz. Bu yazımıza geri dönelim ve bilgisayarların piyasaya nasıl çıktığını anlatalım.
Bilgisayarların doğuşu
Bilgisayarların tarihi ve hesaplama tarihi abaküs’ün kullanımına kadar dayanır. Abaküs kullanımı da Çin uygarlığına kadar dayanan bir geçmişi vardır. Birden fazla medeniyetin abaküsü kullandığı bilinmektedir.
(Eski bir abaküs resmi)
Neden abaküs kullanılmış sorusunun iyi bir cevabı, hesaplamayı kolaylaştırmak ve belirli birkaç adımla hızlıca sonuca ulaşmaktır. Özellikle o dönemlerde, günümüz sembolik matematik ve derli toplu matematiksel kurallar kadar kolay işlem yapmaya olanak vermiyordu. Elbette belirli bir düzeni takip eden kuralları ve sembolleri vardı ama işlemler oldukça zordu.
(Çin, sayma çubukları ve basamak değerleri)
Bilgisayarların en nihayetinde amacı da budur. Hesaplamayı kolaylaştırmak ve belirli adımlar kümesiyle kullanılabilir araçlar sunmaktır. Orta çağdan sonra(MS.500 - MS.1500) karmaşık hesapların yapılabileceği makineler gün yüzüne çıkmaya başladı. 1600-1700’lü yıllarda, Pascal, Leibniz, Charles Bobbage gibi mucitler çarklar ve dişlilerle kullanışlı hesaplama aletleri geliştirdiler. Burada aletlerdeki girdiler ve çıktılar dişlilerin gösterdiği konumlardan ibaret olmakla birlikte toplama ve çıkarma gibi işlemleri yapmaya yarıyordu.
(Leibniz’in dişlisi)
Lakin o dönemler bu tür girişimleri geliştirmeye yeterli destek ve fon yoktu. Babbage’in analitik makinesi delikli kartları içeren komutlardan oluşuyordu ve Augusta Ada Byron‘in (Lovelace Kontesi, D.1815 - Ö.1852) yayınladığı makaleye göre Babbage’in makinesi çeşitli hesaplar yapmak için programlanabilirdi. Bu yüzden Ada dünyanın ilk programcısı olarak kabul edilir.
(Bilgisayarın öncüleri)
Bu delikli kart fikri esasen Joseph Jacquard tarafından 1801’de dokuma sürecini gerçekleştirecek “adımlar”, tahtadan yapılan büyük kalın kartlardaki deliklerin şekliyle belirlenmiştir. Buradaki delikli kısımların olduğu iğnelerin geçişine izin verirken diğerlerinin geçişine izin vermez ve dokuma sırasında bir desen oluşmasına yardım eder.
(Delikli kartlar)
Esasen bu “delik” fikri 1970’lere kadar bilgisayarla iletişim kurmak için kullanılmıştır. (Bunu depolama alanında da göreceğiz) 1950’lere doğru George Stibitz’in Bell laboratuarlarında tamamlanan elektronik makinesi ile beraber Harvard üniversitesinde (1944) Howard Aiken ve bir grup IBM mühendisi tarafından tamamlanan ve elektronik olarak kontrol edilen Mark-I yapıldı.
(Mark-I Harvard)
Lakin inşa edilir edilmez modaları geçmiştir. Çünkü diğer bir tarafta araştırmacılar tamamen elektronik bilgisayarlar yapmak için vakum tüpleri teknolojisini kullanıyordu. Hatta bunlardan biri 2.Dünya savaşında İngiltere’de inşa edilmiş ve Almanların mesajlarını çözmek için kullanılmıştır. (Aslında 10 kadar bu teknolojiyi kullanan makine geliştirilmiş fakat gizlilik ve askeri nedenler nedeniyle bunlar “bilgisayar aile ağacının” bir parçası olamamıştır.)
Bu tarihten sonra teknolojinin, özellikle yarı iletenlerin keşfedilmesiyle birlikte bir dizi büyük gelişmeler yaşanmıştır. Özellikle burada “transistörlerin” icadı önemli rol oynamıştır. (Bu icadı sayesinde Fizikçi William Shockley, John Bardeen ve Walter Brattain Nobel ödülü kazanmıştır.)
(Soldan sağa, John Bardeen, William Shockley ve Walter Brattain)
Transistörler en açık ifadeyle bilgisayarlara mantığın girilmesine izin veren devre elamanları olmuştur ve devrede anahtar görevi görür(açık-kapalı). Aşağıdaki resimde gözüktüğü üzere küçük devre elamanlarıdır ancak günümüz mobil ve masaüstü/laptop cihazlarında bunların boyutları oldukça küçüktür. Örneğin iPhone 11 Pro da 7nm boyutunda 8,5 milyar transistör vardır(8 500 000 000 tane).
(Transistör örnekleri)
Daha sonra tek üniteler halinde bütünleşik(entegre) devreler geliştirilmiş ve bu gelişme sayesinde Jack Kilby Fizik alanında Nobel kazanmıştır. Ardından bütünleşik devreler “çip” adı verilen plastik blokların içine yerleştirilmiştir. Bu sayede bilgisayarların parçaları piyasada hazır bulunur hale gelmiştir.
(Soldaki ilk entegre devre, sağdaki ise ilk bütünleşik silikon çip)
İşte bu devreler bilgisayarda yaptığımız her işlemin bir arkada çalışan yapısıdır. Bu yapıları birleştirip, kendi içinde mantıklı bir yapıla koordine ettiğimizde bilgisayar gibi devasa bir buluş ortaya çıkıyor.
(Günümüzde ki entegre devreler bu şekilde gözükür)
Daha sonra bilgisayarları popüler yapan ana etken ise masaüstü bilgisayarların geliştirilmiş olmasıdır. Bunun temelleri çiplerden evde hobi için bilgisayar yapan kişilere dayanır. Steve Wozniak bu çipleri birleştirerek bir bilgisayar yaptı ve bunu okul grubunda ki arkadaşlarına sundu. Bunun gelişim vaat edebileceğini gören Steve Jobs, Wozniak ile birlikte bunu geliştirdi. Böylece 1976’da Apple kuruldu. Piyasada birkaç şirket daha vardı lakin iş dünyasında pek kabul görmediler. Hala daha IBM merkez konumundaydı. 1981 yılında, kişisel bilgisayar(Personal Computer –PC) IBM tarafından piyasaya sürüldü. (IBM, Microsoft adı verilen yeni kurulmuş bir yazılım ile bunu piyasaya sürmüştür.) Böylece kısa bir süre içinde “İnternet” adı verilen bir sistem içinde bilgisayarların bağlanmasını sağlayan ağ (World Wide Web –WEB) Teem Barners Lee tarafından geliştirilmiş oldu. Daha sonra bulguları kategorize eden ve eleme yapan “arama motoru” araçlar geliştirildi. Ardından bilgisayarların boyutunun küçülmesiyle “akıllı telefonlar” geliştirildi. Şuan bile işlemcilerin hızları her iki senede bir iki katına çıkmaya devam etmektedir.
Referanslar
1. Ana kaynak, Computer Science and Overview Science, Dennis Brylow and J.G Brookshear, 12.v
2. Steve Wozniak ve Steve Jobs…, Bebar bilim, Dünyayı değiştirenler: Bilgisayar devrimi 2.Bölüm, 17dakika, https://www.youtube.com/watch?v=kKMV73S6ePk
Görsel Referans:
Abaküs, https://history-computer.com/CalculatingTools/Abacus/RomanAbacus.jpg Çin sayma, https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9d/Chounumerals.svg/420px-Chounumerals.svg.png Leibniz, https://www.hannover.de/var/storage/images/_aliases/image_full/media/01-data-neu/bilder/redaktion-hannover.de/portale/leibnizjahr/rechenmaschine-pano/12515698-1-ger-DE/Rechenmaschine-Pano.jpg Öncüler, https://c8.alamy.com/comp/JJ03TP/computer-pioneers-lovelace-1815-1852-and-babbage-1791-1871-JJ03TP.jpg Delikli kartlar, https://masterrugcleaner.net//wp-content/uploads/2009/08/jacquard2.jpg Mark-I, https://history-computer.com/wp-content/uploads/2021/09/Harvard-Mark-1-in-museum-1.jpg John,William,Walter, https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/Bardeen_Shockley_Brattain_1948.JPG Transistör, https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Electronic_component_transistors.jpg/1200px-Electronic_component_transistors.jpg Entegre devre, https://ids.si.edu/ids/deliveryService?id=NMAH-AHB2006q21246 Çip, https://www.chiphistory.org/chc_upload/content/jpg/7/1499079245/1499079245.jpg iPhone 11, https://techcrunch.com/2019/09/10/apples-new-a13-chip-is-faster-according-to-charts-with-no-numbers/#:~:text=%E2%80%9CThe%20iPhone%2011%20Pro%20is,which%20had%206.9%20billion%20transistors. Cpu, https://thumbs.dreamstime.com/z/cpu-circuit-board-background-3235956.jpg