Cursos de Bacharelado em Sistemas de Informação e Tecnologia em

História: Tecnologias de
Computadores
Cursos: Sistemas de Informação / Processamento de Dados
Cursos: Sistemas de Informação
/ Processamento de Dados
Tópico 2
Tópico 23
1ª Geração: Computadores a válvulas

Exemplos de válvulas:
2
Momento histórico: Guerra Mundial II

As mensagens do exército alemão era
codificadas por meio de um dispositivo
chamado ENIGMA.

O governo britânico criou um laboratório
altamente secreto, onde foi construído um
computador chamado COLOSSUS. Alan
Turing, famoso matemático britânico
participou
da
construção
desse
computador.

O exército americano precisava de tabelas de direção de tiro para ajudar na
pontaria de sua artilharia pesada. Essas tabelas eram produzidas com o
emprego de centenas de mulheres que as geravam usando calculadoras
de mão. Apesar disso o processo era lento e vulnerável a erros.
3
ENIAC
Electronic Numeric Integrator And Calculator (1945)
4
ENIAC

Foi desenvolvido por John Mauchly e J. Presper Eckert, na Universidade da
Pensilvânia.

O ENIAC tinha 18.000 válvulas e 1.500 relés. Pesava 30 toneladas e
consumia 150.000 watts de energia elétrica.

A arquitetura da máquina era composta de 20 registradores cada qual
capaz de armazenar um número decimal de 10 dígitos.

Para programar o ENIAC era necessário ajustar a posição de 6.000 chaves
de várias posições e conectar um número imenso de soquetes por meio de
uma verdadeira floresta de cabos.

A preparação do ENIAC para cálculos demorava semanas, pois a
programação era realizada pela ligação de fios. Como tinha vários
componentes discretos não funcionava por vários minutos seguidos sem
que um deles quebrasse.
5
EDSAC e EDVAC
John von Neumann

O nome seguinte na história dos computadores é Jonh von Neumann que,
juntamente com Arthur Burks e Herman Goldstine, desenvolveu em 1945 e
1950 a lógica de circuitos, os conceitos de programa e operações com
números binários e o conceito de que tanto instruções como dados podiam
ser armazenados e manipulados internamente.
 Suas idéias e conceitos ainda são utilizadas 45 anos depois nos
computadores e minicomputadores recém lançados.
 Os primeiros a utilizarem os conceitos de programa armazenado forma o
EDSAC, construído na Inglaterra, em 1949 e alguns meses depois o
EDVAC, esse usava 10% do volume de equipamento do ENIAC e tinha
cem vezes mais memória.
6
EDSAC
Electronic Delay Storage Automatic (1949)
7
IAS
John von Neumann

Enquanto Eckert e Mauchley estavam trabalhando no EDVAC (Electronic
Discrete Variable Automatic Computer), um dos pesquisadores envolvidos
no projeto do ENIAC, John von Neumann, foi para o Instituto de Estudos
Avançados da Universidade de Princeton para construir sua própria versão
do EDVAC, a máquinas IAS (Institute of Advanced studies).

As principais características do IAS, que permaneceram como arquitetura
básica ao longo do tempo, são:
• Constituído de 4 unidades principais – MEMÓRIA, UCP (unidade de
controle programável), ULA (unidade lógica aritmética) e os
DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA (I/O – input/output);
• Possuía memória com 1000 posições, chamadas palavras, cada uma
podendo armazenar um valor com 40 dígitos binários (bits);
8
IAS
John von Neumann
•
•
Possuía 21 instruções de 20 bits cada uma, constituídas de 2 campos,
um com 8 bits, denominados código de operação (C. Op.) e outros com
12 bits, denominado endereço, para localizar cada uma das 1000
palavras, endereços de 000 a 999 (embora pudesse endereçar 4096
(4K) posições de memória, pois 212 = 4096, o IAS somente possuía
1000 endereços;
Operava de modo repetitivo, executando um ciclo de instrução em
seguida ao outro. Cada ciclo consistia em dois subciclos: o ciclo de
busca (fetch cycle), onde o C.Op. da próxima instrução era trazido da
memória para o IR e a parte de endereço da instrução era armazenada
no MAR (Memory Address Register). Tão logo o C.Op. estivesse
armazenado no IR, então se iniciava o outro subciclo, o ciclo de
execução. O circuito de controle interpretava o código de operação e
gerava os sinais apropriados para acarretar o movimento de dados ou a
realização de uma operação da ULA.
9
IAS
John von Neumann

O projeto básico que ele propôs é conhecido, atualmente, como máquina
de von Neumann.
Máquina
de
Von Neumann
10
IAS
John von Neumann

O projeto da máquina de von Neumann foi utilizado no EDSAC,
considerado o primeiro computador com programa armazenado, e ainda, é
base de praticamente todas as máquinas atuais.

A máquina de von Neumann tinha uma memória com 4096 palavras, cada
uma delas com de 40 bits, que podiam assumir variáveis 0 ou 1.

Cada palavra guardava duas instruções de 20 bits ou um número inteiro,
com sinal, de 40 bits.

A instrução tinha 8 de seus bits destinado a indicar o tipo de instrução, e os
demais 12 para especificar uma das 4096 palavras da memória.
11
Primeiro programa a rodar em Linguagem
12
2ª Geração: Computadores Baseados em
Eletrônica Transistorizada
13
Transistores

O transistor foi inventado no Bell Labs em 1948, John Bardeen, Walter
Brattain e William Shockley , invenção que deu o prêmio Nobel de física a
esses pesquisadores.

No espaço de 10 anos, o transistor revolucionou a indústria da computação,
tornando completamente obsoletas as máquinas a válvula no final da
década de 1950.
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PDP – 1
Programmed Data Processor 1


O primeiro computador transistorizado era uma máquina de 16 bits,
construída no MIT, chamava-se TX-0 (Transistorized eXperimental
Computer 0). Essa máquina serviu como uma prévia para o TX-2.
Em 1957 o engenheiro Kenneth
Olsen fundou a Digital Equipment
Corporation (DEC) que quatro anos
depois (1961) lançou no mercado o
PDP-1(Programmed Data Processor
1). Esse computador tinha como
características:
•
4096 Palavras de 18bits;
•
Clock de 200KHz.
15
Linha IBM 7090

A IBM reagiu lançado o 7090 e depois o 7094. O 7094 tinha como
características:

Clock de 500KHz;

Memória de núcleo de 32 K palavras de 36 bits cada;

O lançamento do 7090 e do 7094 marcou o fim das máquinas tipo ENIAC e
o início do domínio da IBM na computação científica durante a década de
1960.

Embora fosse líder no mercado da computação científica com o 7094, a
IBM estava ganhando muito dinheiro com a venda de uma máquina
pequena voltada para as aplicações comerciais, conhecida como 1401.


Essa máquina podia:

Ler e escrever em fitas magnéticas;

Ler cartões e perfurar cartões tão rápido quanto o 7094;

Memória de 4096 palavras de 8 bits cada;
16
IBM 7090
17
IBM 7090 x PDP – 1

A capacidade de processamento do PDP-1 era metade do poder
computacional do IBM 7090 que sucedeu ao IBM 709 (considerado o último
computador valvulado).

O 7090 era o computador mais rápido do mundo naquela época e custava
alguns milhões de dólares enquanto o preço do PDP-1 era de apenas
U$120,000.000. A DEC vendeu dezenas dessas máquinas, dando origem à
indústria dos minicomputadores.
18
CDC - 6600
Control Data Corporation

Em 1964, uma empresa chamada Control Data Corporation(CDC) lançou o
6600 (projetado pelo cientista chamado Seymour Cray ) que era
aproximadamente uma ordem de magnitude mais rápida que o 7094.
Estava então lançada a era dos supercomputadores.

Nessa época os projetistas de máquinas como o PDP-1, o 7094 e o 6600
estavam preocupados exclusivamente com o hardware da máquina, com o
objetivo de torná-lo mais barato, caso da DEC ou mais rápido caso da IBM
e da CDC.
19
CDC - 6600
Control Data Corporation
20
B5000
Burroughs

A Burroughs lançou o B5000 que tinha como objetivo rodar programas em
ALGOL 60, uma linguagem de alto nível antecessora do Pascal.

O projeto do B5000 incorporava várias características ao hardware com o
objetivo de facilitar a tarefa de compilar programas.

Com esse projeto começou a tomar corpo a idéia de que o software era
peça importante do projeto de uma máquina.
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3ª Geração: Computadores Baseados em
Eletrônica de Circuitos Integrados
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Circuitos Integrados

Em 1958, Robert Noyce desenvolveu um processo de integrar circuitos
eletrônicos em substrato de silício, técnica que veio permitir inicialmente
que dezenas de transistores fossem colocados no mesmo CHIP(Circuitos
integrados) capaz de realizar operações em nanosegundos.

Esse circuito integrado foi lançado pelas empresas Fairchild Semicondutor
e a Texas Instruments, localizadas no emergente Vale do Silício na região
de Palo Alto e Stanford na Califórnia.
[email protected]
23
IBM 360

Esse evento de transição da 2ª geração para a 3ª geração pode ser
marcado com o anúncio em 7 de abril de 1964 da família criada por Gene
Amdahl, chamada System/360, o IBM 360, com seis modelos básicos e
várias opções de expansão que realizava mais de 2 milhões de operação
por segundo e cerca de 500 mil multiplicações. Esse fato tornou seus
antecessores obsoletos.
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4ª Geração: Computadores Baseados em
Eletrônica de Circuitos Integrados VLSI
Very-large-scale Integration
Intel® 4004
Intel® 8008
Intel® 8080
[email protected]
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Circuitos Integrados VLSI





A Intel® foi criada em julho de 1968 e, na época, contava com uma equipe
de 12 cientistas, trabalhando em um prédio alugado em Mountain View, na
Califórnia, EUA.
Em 1969 a Intel® lança o processador 4004, com 2.250 transistores de 4
bits e viabilizou o projeto das calculadoras eletrônicas da década de 1970.
Hoje a empresa é a maior fabricante de chips do planeta. Só para você ter
idéia, atualmente 80% dos PCs fabricados em todo o mundo utilizam
processadores Intel.
Em 1971, é anunciado na revista Eletronic News o Intel 8008 de 8 bits, e
em 1974 é lançado o Intel® 8080.
Mas foi a saída de dois funcionários da fábrica Intel que detonou o
processo que levaria à popularização dos computadores pessoais.
Frederico Faggin e Masatoshi Shima, que tinham participado do
desenvolvimento do microprocessador 8080A (considerado o primeiro
“computador num chip”) fundaram a Zilog Incorporated e passaram a
desenvolver um novo chip, compatível com aquele (que tinha se tornado
popular entre amadores e projetistas de computação). Ampliaram o
conjunto de instruções embutidas no chip e criaram o Z80, lançado em
1976.
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