Arquitetura_Aula_01_Historia_dos_Computadores (1)

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Arquitetura de Computadores
Aula 01
Evolução dos computadores
Profa. Ma. Edineuda Teixeira
Objetivos
Conhecer os conceitos de processamento de dados e 
arquitetura de computadores, para compreender o 
funcionamento e relação entre os componentes do 
computador.
Conteúdos
 Evolução dos Computadores
 Conceitos de Processamento de Dados
 Diferença entre Dado e Informação
 Bibliografia básica e complementar
Situação-Problema
 Um smartphone moderno possui maior capacidade de 
processamento do que todo o mundo nos anos 60.
 Embora essa evolução tenha ocorrido, os conceitos que 
permeiam sua construção são, em sua base, similares.
 Como saímos de toneladas de válvulas para gramas de 
um microchip com bilhões de componentes, permitindo 
a criação do que chamamos de sociedade digital?
Evolução dos Computadores
 À vista disso, esta aula aborda o conceito de 
computador e a evolução dos componentes 
eletrônicos ao longo das várias gerações (da 
válvula ao microprocessador de múltiplos 
núcleos), além da diferença entre dado e 
informação.
Para saber mais, assista o vídeo “HISTORIA: A EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES”, disponível em 
https://www.youtube.com/watch?v=mFdUqqwzbVs&ab_channel=PcMarvie-Tutoriais
Trajetória de evolução
• Ábaco e Soroban
– Compostos de varetas e pequenas contas.
• Pascaline
– Foi a primeira calculadora mecânica do mundo, planejada por 
Blaise Pascal em 1642. Ela fazia diretamente as operações 
de adição e subtração. A multiplicação e divisão eram feitas 
por repetição.
• Régua de cálculo
– É a “mãe” das calculadoras eletrônicas modernas, porque 
trabalha com logaritmos.
Primeiros instrumentos
• Calculadora de Leibnitz
– Era baseada na Pascaline, realizava as quatro 
operações, além de extrair a raiz quadrada.
Primeiros instrumentos
Calculadora de Gottfried Wilhelm LeibnizÁbaco Pascaline
Para saber mais, assista o vídeo “História do computador em minutos”, disponível em 
https://www.youtube.com/watch?v=F3qWg1JBPZg 
https://www.youtube.com/watch?v=F3qWg1JBPZg
• Máquina diferencial
– Calculava e imprima uma série de valores.
• Máquina analítica
– Realizava variadas operações matemáticas programadas por 
cartões perfurados. O seu projeto possuía CPU e memória 
expansível.
• Vale mencionar que Ada Lovelace foi quem escreveu o 
primeiro algoritmo para ser processado por essa máquina.
As máquinas de Babbage
Para saber mais sobre pensamento lógico para a formulação de algoritmos mais eficiente, assista 
o vídeo ‘Como ensinar linguagem de programação para uma criança’ disponível em 
https://www.youtube.com/watch?v=Ps7H7oBv0z0&ab_channel=JoseSanches
Máquina de tabular
• Criada por Herman Hollerith, em 1880, essa máquina diminuiu de sete para 
dois anos e meio a contagem e divulgação do cálculo populacional pelo 
senso norte-americano.
• Com a produção de uma série de máquinas, em 1896, Hollerith fundou a 
Tabulating Machine Company, posteriormente denominada de 
International Business Machines Corporation ou simplesmente IBM.
Herman Hollerith 
(1860 - 1929)
Contexto Histórico 
Moderno
• Com a chegada da Segunda Guerra Mundial, 
diversos países buscaram construir computadores.
– Estados Unidos: ENIAC;
– Inglaterra: Colouss;
– Alemanha: Z3
• Desse período em diante, as máquinas passaram por 
diversas mudanças de arquitetura e tecnologia 
incorporadas a seu sistema.
Primeira Geração 
Válvulas (1927 - 1959)
• A primeira geração era marcada pela utilização de válvulas, que, 
apesar de um grande avanço tecnológico, apresentavam problemas 
como:
– aquecimento demasiado e queima;
– elevado consumo de energia;
– eram relativamente lentas.
• Outro fator que dificultava algumas operações era a programação 
dos computadores, pois era em linguagem de máquina (baixo nível). 
Fonte: http://producao.virtual.ufpb.br/books/camyle/introducao-a-computacao-livro/livro/livro.chunked/ch01s02.html
Para saber mais sobre o funcionamento dessas máquinas, assista um vídeo feito no Computer History Museum, 
disponível em https://www.youtube.com/watch?v=_IrSbnOuGr0 
Primeira Geração 
Válvulas (1927 - 1959)
• Outra característica dessa geração era o uso de cartões 
perfurados para o armazenamento dos dados, que depois 
passou a ser em fita magnética.
Exemplo de cartão perfurados Exemplo de fita magnética
https://www.youtube.com/watch?v=_IrSbnOuGr0
Primeira Geração
ENIAC - 1946
• Construído na 1ª geração, o ENIAC (Eletronical Numerical 
Integrator And Calculator), foi o 1º computador digital 
eletrônico do mundo.
• Ele possuía aproximadamente 18 mil válvulas, pesava 30 
toneladas, tinha 180 m² de área e consumia 150.000 watts de 
energia. 
Observação: 
Nenhum dos computadores da primeira geração possuíam aplicação comercial. Eles 
eram utilizados para fins balísticos, predição climática, cálculos de energia atômica e 
outros fins científicos.
Primeira Geração
ENIAC - 1946
• O ENIAC processava na ordem de 100 kHz e possuía apenas 200 bits 
de memória RAM, o que lhe permitia realizar 5.000 adições, 257 
multiplicações ou 28 divisões por segundo, ou seja, calcular a 
trajetória ou ângulo de uma bomba em 20 segundos.
Segunda Geração 
Transistores (1959-1965)
• O marco da 2ª geração foi o surgimento dos transistores que, além de 
serem 100 vezes menores que uma válvula, tinham as vantagens de:
– aquecimento mínimo;
– pequeno consumo de energia;
– mais confiável e veloz;
– máquinas bem menores;
– Usados em aplicações científicas, militares, e agora também, administrativa e 
gerencial.
• Como exemplo dessa geração temos o IBM 1401.
Terceira Geração 
Integrados (1965 - 1972)
• Os CI (Circuito Integrado), ou microchips, eram do tamanho de um 
grão de arroz e possibilitaram o aumento da capacidade dos 
computadores.
• Como exemplo dessa geração temos o IBM S/360.
Imagem de uma mainframe IBM S/360 (1964)
Quarta Geração 
VLSI (1972 – 1984)
• A 4ª geração de computadores marca seu início com o surgimento do 
microprocessador.
• Nessa geração, o circuito VLSI (Very Large Scale Integration) era o 
padrão de micro circuitos da IBM, que, se comparado, poderia 
substituir os milhões dos transistores por um único chip.
• Tal tecnologia permitiu a criação de computadores 
menores, mais rápidos e com grande capacidade 
de memória, como os laptops e palmtops.
Quinta Geração 
(199? - dias atuais)
• Sistemas de reconhecimento de voz e de escrita;
• Uso de aplicações de automação industriais, comerciais e de 
escritórios;
• Aprimoramento dos sistemas integrados de gerenciamento com 
aplicações inteligentes;
• Maior uso da Internet para comunicação e gerenciamentos de 
dados via rede;
• Estudos e início de aplicações com IA.
Para saber mais, assista o vídeo “A história da Inteligência Artificial - TecMundo”, disponível em 
https://www.youtube.com/watch?v=Lhu8bdmkMCM&ab_channel=TecMundo
Quinta Geração 
(199? - dias atuais)
• De fato, a IA é o futuro dos computadores, porém, a questão 
da responsabilidade sobre os atos de sistemas 
superinteligentes é delicada.
• Segundo Aloísio de Pina, engenheiro de sistemas e doutor 
pela UFRJ, "com uma máquina que pode aprender, o usuário 
conseguiria ensiná-la a cometer crimes, mesmo que não tenha 
sido desenvolvida para isso".
Assista ao vídeo “Evolução da IA preocupa cientistas” disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=Ov3-ap08gpk 
https://www.youtube.com/watch?v=Ov3-ap08gpk
Geração Futura
• Aplicação integral da IA (Inteligência artificial) como meio de 
simular o pensamento humano nos computadores com objetivo 
de substituir e/ou auxiliar o homem pela máquina em várias 
atividades.
• Uso da Robótica em maior escala.
• Aplicação da automação digital inteligente em diversas 
atividades humanas.
• Era on-line (intensa comunicação via Internet).
Processamento de Dados
● Processamento de dados é uma série de atividades 
ordenadamente realizadas, que resultará em uma espécie 
de arranjo de informações, pois no início da atividade é 
feita a coleta de informações, ou dados, quepassam por 
uma organização onde no final será passada para o 
usuário o dado pertinente a sua busca.
Um exemplo simples de processamento de dados
Processamento de Dados
● A obtenção inicial de informações é denominada de 
processamento enquanto os dados seriam como a 
matéria-prima para obter informações. Portanto:
– Processamento: são operações que transforma os dados 
iniciais em resultados específicos.
– Entrada: ler ou receber os dados.
– Saída: é liberação dos dados processados (informações), 
ou seja, resultado do processamento.
Processamento de Dados
● Em resumo, o processamento de dados é a 
transformação de informações.
● Exemplo: 
– O computador é uma máquina que possui um sistema de 
coleta de dados no qual esses dados são manipulados e, 
logo depois, seus resultados são fornecidos de acordo com 
as informações coletadas no início do processo.
Processamento de Dados
● Dados (data): Informações armazenadas em meios magnéticos, que 
podem ser usadas para a realização de cálculos ou apoio a decisões.
– Ex.: o dígito 5
● Informação: Conjunto estruturado de dados.
– Ex.: 5 + 4 = 9 ; Um endereço completo
● Instrução (statement): comando que define uma operação a ser 
executada.
● Processamento (processing): a execução das instruções de um 
programa pela CPU, submetendo os dados a algum tipo de 
transformação.
– Ex.: Classificação de dados, seleção de dados de acordo com um critério, 
ou a realização de cálculos matemáticos.
Conclusão
 Esta aula abordou o conceito de computador e a 
evolução dos componentes eletrônicos ao longo das 
várias gerações (da válvula ao microprocessador de 
múltiplos núcleos), além da diferença entre dado e 
informação.
Bibliografia Básica
[1] MONTEIRO, Mário. Introdução à Organização de Computadores. 5 ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2010. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978 
85 216 1973 4/recent
[2] POLLI, Marco. Organização de Computadores. 1 ed. Rio de Janeiro: SESES, 2014. 
Disponível em: http://api.repositorio.savaestacio.com.br/api/objetos/efetuaDownload/
e96bc69e 73ca4147 997d 14b601acb8d5
[3] STALLINGS, William. Arquitetura e organização de computadores. 10 ed. São Paulo: 
Pearson, 2017. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/151479/pdf
Bibliografia Complementar
[1] CORRÊA, Ana G. D. Organização e Projeto de Computadores. São Paulo: Pearson, 2017. 
Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/124147/pdf
[2] GLENN, John. Ciência da Computação: uma visão abrangente. 1 ed. Porto Alegre: Bookman, 
2013. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582600313/cfi/3!/
4/4@0.00:0.00
[3] PERKOVIC, Ljubomir. Introdução à Computação usando Python: Um foco no desenvolvimento 
de Aplicações. 11 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521630937/cfi/6/14!/4/2@0:0
[4] TANENBAUM, Andrew S. Organização estruturada de computadores. São Paulo: Pearson, 2003. 
Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/3825/pdf
[5] WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de arquitetura de computadores. 4 ed. São Paulo: Bookman, 
2012. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788540701434/cfi/0!/4/2@100:0.00
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