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EVOLUÇÃO DE COMPUTADORESFELIPE G. TORRES

Tecnologia da informação e comunicação

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SISTEMAS DE CONTAGEM

Arquitetura de computadores 3

Período paleolítico cerca de 30.000 a.C. os primeiros sistemas de contagem...

• Os sistemas foram evoluindo com o avanço das descobertas e invenções:

10.000 a.C. : Ferramentas simples feitas com madeira, pedra e ossos começaram a ser utilizadas para contagem.

3.200 a.C. : O início da escrita permitiu um grande avanço na forma de realizar cálculos.

• Nesse período diversas civilizações criaram muitos sistemasnuméricos. Como por exemplo, os sistemas: egípcio, arábicosumério, chinês e romano.

• Desde então, a humanidade tenta evoluir os sistemasnuméricos e as tecnologias utilizadas para realizar operaçõesnuméricas.

• O objetivo dessa evolução sempre teve o foco no aumento davelocidade e da assertividade da técnica de contagem.

PRIMEIROS DISPOSITIVOS MANUAIS

300 a. C.O ábapo surgiu na Babilônia, sendo conhecido como tábua deSalamis. Até hoje este dispositivo manual é utilizado na Chinae no Japão.

PRIMEIROS DISPOSITIVOS MECÂNICOS

Wilhelm Schickard

• Inventou numerosas máquinasde cálculo astronômicos.

• Schickard é considerado comoo primeiro a construir umamáquina de calcular mecânica.

• Morreu acometido de peste em24 de outubro de 1635.

(1592- 1635, Alemanha)

1623 d.CA primeira calculadora mecânica foi construída pelo inventoralemão Wilhelm Schickard.

• Esta calculadora realizavaas quatro operaçõesbásicas.

• O único registro que setem da arquitetura dessamáquina é uma carta parao astrônomo JohannesKepler.

Blaise Pascal

• Auxiliou na matemática com otriângulo de Pascal.

• O desenvolvimento de Pascal dateoria da probabilidade foi a suacontribuição mais influente paraa matemática.

• Criou a Pascaline, primeiracalculadora mecânica, produzidaem larga escala

(1623- 1662, Francês)

1642 d.CA outra calculadora mecânica conhecida é a construída pelomatemático francês, Blaise Pascal. Chamada de Pascaline.

• Esta calculadora foi criadapara ajudar o pai de Pascal acalcular os impostos.

• A Pascaline é formada poruma caixa cheia deengrenagens, rodas dentadase visores.

Gottfried Wilhelm Leibniz

• O uso de "função" como umtermo matemático foi iniciadopor Leibniz, numa carta de 1694.

• Teve contribuições para aestática e a dinâmica, muitasvezes em desacordo comDescartes e Newton.

(1646- 1716, Alemanha)

1673 d.CA outra calculadora mecânica conhecida é a construída pelomatemático alemão, Gottfried Wilhelm Leibniz. Chamada deStepped Reckoner.

• Esta calculadora era similar aPascoaline, porém realizavaoperações de multiplicação edivisões.

• A máquina de Leibniz ébaseada em rodas dentadas.

• Mas o objetivo dele foi umamáquina capaz de raciocinar.

PRIMEIROS COMPUTADORES

Charles Babbage

• Originou o conceito de umcomputador programável.

• Inventor do primeirocomputador de uso geral,utilizando apenas partesmecânicas, a máquina analítica.

(1791- 1871, Londres)

1821 d.CConsiderado como primeiro computador, a máquina dediferenças finitas foi projetada por Charles Babbage.

• Diferente das anteriores, essa calculadora realizava umasérie de cálculos numéricos e imprimia resultados empapel.

• Ela realizava os cálculos utilizando o método das diferençasfinitas.

• A máquina não chegou a ser construída, devido aslimitações.

1834 d.CEntre a versão 1 e a versão 2 da máquina de diferençasfinitas, Charles Babbage, desenvolveu a máquina analítica.

• Essa máquina possuía muitasdas estruturas lógicas doscomputadores modernos.

• Pela primeira vez umamáquina podia controlar aexecução dos cálculos pormeio de cartões perfurados.

1834 d.CDemonstração da máquina analítica de Babbage.

1847 a 1849 d.CConsiderado o fracasso do primeiro projeto, Charles Babbagese dedicou a máquina de diferenças finitas 2.

• Essa versão usava trêsvezes menos peças.

• Mas essa máquina tambémnão foi concluída, poisBabbage tinha problemaspessoais com o engenheirodo projeto.

1847 a 1849 d.CDemonstração da máquina de diferenças infinitas 2.

PRIMEIROS COMPUTADORES DE GRANDE PORTE

• As calculadoras supriam algumas necessidades de cálculosmatemáticos.

• Porém o governo e grandes empresas precisavam de umamáquina que os auxiliassem em aplicações maissofisticadas e abrangentes.

• Essas operações só foram possíveis com a construção decomputadores de maior capacidade de processamento ede armazenamento, conhecidos como mainframes oucomputadores de grande porte.

Sir William Thomson

• Considerado um líder nas ciênciasfísicas do século XIX, realizoucontribuições na análisematemática da eletricidade etermodinâmica.

• Desenvolveu a escala Kelvin.

• Recebeu o título de Barão Kelvinem homenagem a escala detemperatura absoluta.

(1824 - 1907, Londres)

1872 d.CO primeiro computador de grande porte foi criado naInglaterra pelo Sir William Thomson, que mais tarde virouLord Kelvin.

• Chamado de máquina depredição de ondas, tinha afunção de prever a alturadas ondas da maré.

• Os resultados eramdemonstrados por meio degráficos.

Herman Hollerith

• Principal impulsionador do leitor decartões perfurados, instrumentoessencial para a entrada deinformação para os computadoresda época.

• Um dos fundadores da IBM.

• Precursor do processamento dedados.

(1860 - 1929, Estados Unidos)

1872 d.CHerman Hollerith inventou e construiu uma máquina paratabulação de cartões perfurados, conhecida como máquinade Hollerith.

• Essa máquina era capaz dedetectar os locais dasperfurações nos cartões.

• Foi utilizada para processardados do censo americano.

Howard Aiken

• Foi o engenheiro principal nodesenvolvimento do computadorHarvard Mark I da IBM.

• Em 1964 Aiken recebeu o prêmioHarry H. Goode MemorialAward, e em 1970 a MedalhaEdison IEEE, por "contribuiçõesaos computadores ".

(1900 - 1973, Estados Unidos)

1944 d.CHoward Aiken construiu o computador ASCC (AutomaticSequence Controlled Calculator).

• Chamado de Mark I, era baseado em relés mecânicos eocupava uma sala inteira.

• Ele conseguia realizar 3 operações de soma ou subtração porsegundo.

• O cálculo de logaritmo de um número demorava cerca de umminuto.

• Rapidamente ficou obsoleto com o desenvolvimento dasválvulas.

1944 d.CHoward Aiken construiu o computador ASCC (AutomaticSequence Controlled Calculator).

PRIMEIROS COMPUTADORES ELETRÔNICOS DIGITAIS

1945 d.CO ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer), foifinalizado sendo o primeiro computador eletrônico digital depropósito geral.

• Foi desenvolvido no Estados Unidos pela Universidade daPensilvânia e utilizado pela primeira vez em 1945 paracálculos balísticos na segunda guerra mundial.

• Pesava cerca de 30 toneladas, tinha 19.000 válvulas eocupava uma sala de 500 metros quadrados.

• A programação do ENIAC era realizada conectando edesconectando manualmente cerca de 6.000 cabos.

• A tarefa de programação do ENIAC era complexa eenfadonha.

• Poderia ser melhorada se os programas pudessem serarmazenados.

• O conceito de programas armazenados foi desenvolvidobasicamente ao mesmo tempo por Von Neumann e AlanTuring.

• Von Neumann publicou em 1945 a idéia para um novocomputador chamado EDVAC (Electronic Discrete VariableComputer) .

HORA DO

CINEMAAAA...

GERAÇÕES DOS COMPUTADORES

SEGUNDA GERAÇÃO DE COMPUTADORES

• A IBM começou a comercializar computadores com atecnologia de transistores, em 1950.

• O uso de transistores é uma das principais característicasdessa geração de computadores.

• Começou o uso de unidades lógicas e aritméticas e unidadesde controle mais complexas, o uso de linguagens deprogramação de alto nível e a disponibilidade do software desistema com o computador.

• O multiplexador escalona o acesso à memória da CPU e doscanais de dados, permitindo que esses dispositivos atuemindependentemente.

SEGUNDA GERAÇÃO DE COMPUTADORES

IBM 7090

TERCEIRA GERAÇÃO DE COMPUTADORES

• Em 1958, chegou a realização que revolucionou a eletrônica einiciou a era da microeletrônica: a invenção do circuitointegrado, que define a terceira geração de computadores.

• Microeletrônica significa literalmente “pequena eletrônica”.

• Desde os primórdios da eletrônica digital e da indústria dacomputação, tem havido uma tendência persistente econsistente em direção à redução no tamanho dos circuitoseletrônicos digitais.

TERCEIRA GERAÇÃO DE COMPUTADORES

LEI DE MOORE

• A lei de Moore, foi proposta por Gordon Moore, cofundadorda Intel, em 1965 (Moore, 1965f).

• Moore observou que o número de transistores que poderiaser colocado em um único chip estava dobrando a cada ano epreveu corretamente que esse ritmo continuaria no futuropróximo.

• Para a surpresa de muitos, incluindo Moore, o ritmocontinuou ano após ano e década após década.

• O ritmo diminuiu para dobrar a cada 18 meses na década de1970, mas sustentou essa taxa desde então.

LEI DE MOORE

CONSEQUÊNCIAS DA LEI DE MOORE

• O custo de um chip permaneceu praticamente inalteradodurante esse período de rápido crescimento em densidade.

• Como os elementos lógicos e da memória são colocados muitopróximos em chips mais densamente empacotados, aextensão do caminho elétrico é encurtada, aumentando avelocidade de operação.

• O computador torna-se menor, fazendo com que seja maisconveniente colocá-lo em diversos ambientes.

• As interconexões no circuito integrado são muito maisconfiáveis do que as conexões de solda. Com mais circuitos emcada chip, existem menos conexões entre chips.

GERAÇÕES POSTERIORES DE COMPUTADORES

REFERÊNCIAS

MEIRELLES, Fernando de Souza. INFORMÁTICA: NOVAS APLICAÇÕES COMMICROCOMPUTADORES., Makron Books. 2005

CAPUANO E IDOETA. Elementos de eletrônica Digital. Ed Erica

TORRES, Gabriel. Hardware: curso completo . 4. ed. Rio de Janeiro: AxcelBooks, 2005

BROOKSHEAR, J. Glenn. Ciência da Computação – Uma Visão Abrangente.Porto Alegre: Bookman. 2009

CAPRON, Harriet L. Introdução a Informatica. Pearson Brasil

PERES, Fernando Eduardo; FEDELI, Ricardo Daniel; POLLONI, Enrico G. F.Introdução À Ciência da Computação – 2. ed. Cengage Learning, 2010

VÍDEOS

Demonstração do funcionamento da máquina analítica de Babbage[Disponível em https://youtu.be/LE2gECwwx8g]

Demonstração do funcionamento da máquina de diferençasinfinitas 2[Disponível em https://youtu.be/BlbQsKpq3Ak]

ENIAC: O primeiro processador eletrônico[Disponível em https://youtu.be/6X2B8Z_DCo0]

Qual a diferença entre o i3, i5 e i7 ?[Disponível em https://youtu.be/eBhMRl0Z-EQ]

EVOLUÇÃO DE COMPUTADORESFELIPE G. TORRES

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