Evolução da Computação

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ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO 
DOS COMPUTADORES.
❖Altair Gonçalves Vidal -
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Arquitetura de Computadores
EVOLUÇÃO HISTÓRICA
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Evolução
❖Ábaco
➢A primeira calculadora que se tem notícias é o ábaco, de 
origem chinesa, do século V a.C. (antes de Cristo) capaz de 
efetuar operações algébricas elementares.
❖Calculadoras mecânicas
➢Anteriormente à década de 40 já existiam calculadoras 
mecânicas, dentre elas, pode-se destacar: a calculadora de 
Charles Babbage
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Evolução
❖ 1890-1946
❖ Máquinas eletromecânicas de perfuração, tabulação e
classificação de cartões a alta velocidade eram a grande
novidade do processamento de dados até ao final da II
Guerra Mundial.
❖ Os dados são armazenados em cartões através de perfuração
feita em colunas no cartão. Os números são representados
por furos individuais e as letras do alfabeto por dois furos.
A máquina “lê” os furos eletricamente à medida que o
cartão se move perante os sensores.
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Evolução
❖ Eletromagnetos que controlavam as rodas de
contagem, juntamente com os interruptores
eletromagnéticos, efetuavam a função aritmética
nas máquinas de cartões perfurados utilizadas até
meados de 1960.
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Evolução
❖ Painéis de controle por fios comandavam a operação do
equipamento de cartões perfurados. O operador refazia
manualmente as ligações para que a máquina efetuasse os
diferentes trabalhos. A produção de máquinas de cartões
perfurados aumentou muito nas décadas de 20 e 30. Os
próprios cartões perfurados eram o meio principal para
o armazenamento de dados e eram muitas vezes dispostos
em ”fichários, arquivo". Estes arquivos eram
característicos da época do cartão perfurado.
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Evolução
❖ Cilindros de impressão de três polegadas e meia
propiciaram a criação da primeira máquina
produzida comercialmente de alta velocidade para
produção cartões perfurados. A impressora Carroll
desenvolvida pela IBM em 1924.
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Evolução
❖ A primeira máquina que conseguia executar longos
cálculos automaticamente, foi a Calculadora
Automática de Sequências Controladas (Harvard Mark I).
Um projecto concebido pelo Dr. Howard Aiken, da
Universidade de Harvard, foi realizado pelos engenheiros
da IBM em Endicott, N. Y., onde foi exposto antes de ser
enviado para Harvard em 1944. Foi o maior calculador
eletromecânico da indústria.
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Evolução
❖ENIAC
➢Foi na década de 40 que surgiram as primeiras válvulas 
eletrônicas, o exército americano necessitava de um 
equipamento para efetuar cálculos de balística, foi quando se 
iniciaram os estudos neste sentido.
➢Cada válvula era capaz de representar um bit de 
informação (somente aceita dois estados, ligada ou 
desligada). Os bytes eram compostos por oito válvulas.
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Evolução
❖Como não se tinha muita confiança nos resultados, 
devido à constante queima de válvulas, cada cálculo era 
efetuado por três circuitos diferentes e os resultados 
comparados, se dois deles coincidissem, aquele era 
considerado o resultado certo. Portanto, por exemplo, 
para 2 KB de memória seriam necessárias 16.384 
válvulas e para três circuitos 16.384 x 3 = 49.152 
válvulas. Os computadores eram verdadeiros monstros 
eletrônicos que ocupavam muito espaço e consumiam 
muita energia.
➢O primeiro conjunto substituível da indústria de 
computadores foi esta montagem de componentes eletrônicos 
na calculadora IBM 604, em 1948. Os técnicos de assistência 
apenas tinham que introduzir a peça de substituição nos 
contatos.
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Evolução
❖O ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and
Computer), construído em 1948 tinha 19.000 válvulas e
consumia cerca de 200 quilowatts, um absurdo para a
época. Houve uma comemoração na Universidade da
Pensylvania os cinqüenta anos do ENIAC, e para tal foi
montado o ENIAC num chip, com as mesmas funções do
original. Tamanho: 7.44mm x 5.29mm com 174.569
transistores.
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Evolução
❖Foi em 1947 que surgiu o primeiro transistor, produzido pela
Bell Telephone Laboratories. Esta descoberta revolucionou a
eletrônica, os circuitos passaram a consumir muitíssimo menos
energia , a ocupar menos espaço, isto a um custo bem satisfatório.
Os transistores eram e são muito mais confiáveis que as válvulas.
❖São feitos de cristal de silício, o elemento mais abundante na
Terra.
❖Em 1954 a Texas Instruments iniciou a produção comercial de
transistores. Da mesma forma os transistores, nos circuitos digitais
foram utilizados para representar os dois estados: ligado/desligado,
ou seja, zero/um.
❖Nos anos 60 e 70 devido ao emprego do transistor nos circuitos,
se deu a explosão, o boom do uso de computadores. Ocupavam
menos espaço e tinham um custo satisfatório.
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Evolução
❖ Em 1959, e pela primeira vez, o IBM 1401, já
transistorizado, possibilitou às pequenas empresas
o uso do computador. Muito mais potente do que
as válvulas de tamanho semelhante, o 1401, cujo
custo era moderado, foi utilizado por bancos,
cadeias de lojas, fábricas e outras empresas. Foram
entregues num período de seis anos acima de 10
000 unidades.
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Evolução
❖Nos anos 60, iniciou-se o encapsulamento de mais de
um transistor num mesmo receptáculo, surgiu assim o
Circuito Integrado - CI, os primeiros contavam com
cerca de 8 a 10 transistores por capsula ( chip ).
➢Em novembro de 1971, a Intel
introduziu o primeiro microprocessador
comercial, o 4004, inventado por três
engenheiros de Intel. Primitivo aos
padrões de hoje, ele continha somente
2.300 transistores e executava cerca de
60.000 cálculos por segundo. Nos dias
de hoje, um microprocessador é o
produto mais complexo produzido em
massa, com mais de 40 milhões de
transistores, executando centenas de
milhões de cálculos por segundo.
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Evolução
❖ 1964-1971
❖ Tecnologia SLT (Solid Logic Technology) O sistema/360
- primeira grande "família" de computadores. O sistema
IBM/360 foi apresentado em 1964. Incorporando a
nova tecnologia SLT, o sistema S/360 substituiu as
linhas de computadores. Foi a primeira família de
computadores - dos mais pequenos aos maiores -
compatíveis entre si, e utilizando as mesmas instruções de
programação. Na maior parte dos casos, as unidades de
entrada e saída de dados, suporte magnético e outros
equipamentos podiam ser utilizados indiferentemente em
qualquer dos processadores centrais. Durante os anos
60, o poder de armazenamento dos computadores
aumentou em capacidade e velocidade. As atenções
incidiram principalmente sobre os sistemas de software,
concebidos para tornar a utilização do computador mais
eficiente e produtiva.
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Evolução
❖ A tecnologia SLT, apresentada pela IBM no
Sistema/360, foi a primeira produção em
microminiatura automática, de grande volume, de
circuitos com semi-condutores. Montados em
módulos de cerâmica de 1/2 polegada quadrada,
os circuitos SLT eram mais compactos, mais
rápidos e necessitavam de menos energia do que
a geração anterior de transistores.
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Evolução
❖ No princípio dos anos 70 foi introduzido o uso intensivo da
tecnologia de circuitos integrados monolíticos. Essa
tecnologia condensa muitos circuitos em pequeníssimos
chips de silício. O primeiro computador com uma
memória central inteiramente constituída por tecnologia
monolítica, foi o Sistema/370, Modelo 145 da IBM,
apresentado em 1971.
❖ A utilização de uma tecnologia com grande integração e
densidade de memória, melhorou consideravelmente a sua
velocidade, capacidade e eficiência. Em 1970 também foram
introduzidos conceitos e dispositivos que aumentaram
consideravelmente a quantidade de dados possíveis de
armazenamento, e facilitaram também a sua utilização. Os
programadores de tarefas complexas, podiam agora
trabalhar com milhões ou bilhões de caracteres de
informação.
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Lei de Moore❖Durante a década de 70, Gordon Moore, na época o
presidente da Intel lançou uma profecia, que dizia que
apartir dali o poder de processamento dos processadores
dobraria a cada 18 meses (1.5 anos).
❖“O poder e a complexidade de um chip poderia dobrar
a cada dezoito meses, com diminuição proporcional de
seus custos”
❖Esta "profecia" tornou-se tão verdadeira que acabou
virando a famosa Lei de Moore, e realmente vem se
mantendo precisa até os dias de hoje.
❖Mas, você já parou para pensar até onde os
processadores podem evoluir?
❖Até onde a lei de Moore pode continuar sendo válida?
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Lei de Moore