03-Evolução Histórica do x86 ao PC Quântico

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E
volução Histórica: do x86 ao PC Quântico
 
 
Os últimos anos mostraram dois fatos importantes sobre a tecnologia: que
com boa pesquisa novos produtos são desenvolvidos com grandes
melhorias, e que algumas tecnologias estão em seu limite de
desenvolvimento, ao menos com os materiais comumente aplicados.
Os processadores dos computadores são um grande exemplo dessa
dualidade entre evolução e limitação em seu desenvolvimento, e por este
motivo, por seu papel central na evolução do computador pessoal que ele
foi escolhido para este tema. De acordo com Ferreira Júnior (2017, p. 25),
“A evolução da tecnologia é um tema que deve ser discutido em toda
instância da aprendizagem, pois devemos conhecer o passado para
compreender o presente e principalmente, conseguir projetar o futuro.”
O primeiro computador eletrônico foi lançado por volta de 1946 e foi
incorporado à vida humana de tal forma que a cada ano demanda de
seus desenvolvedores, muita evolução e criatividade. Do ponto de vista
dos mais jovens a computação apresenta evolução bastante significativa,
mesmo tendo nascidos na era dos computadores. E conforme Ferreira,
Os jovens conhecendo seu passado conseguem visualizar e calcular seu
futuro, conseguem imaginar que mais produtos e inovações tecnológicas
estão por vir e que, no futuro, os jovens da próxima geração também vão
considerar os atuais equipamentos como ultrapassados e não entenderão
como serão seu funcionamento. Os jovens desta geração dos anos 2010-
2020 conseguem entender que serão os responsáveis pelas criações do
próximo futuro? (FERREIRA JÚNIOR 2017, p. 25)
 
Vale ressaltar que a evolução de uma tecnologia analógica para a digital
ocorreu de forma acelerada e permitiu o desenvolvimento de uma série de
produtos e de novas tecnologias de comunicação. Após a segunda guerra
mundial muita coisa mudou em um mundo temporariamente fragilizado, e
com o quadro a seguir podemos compreender os principais momentos
históricos:
Quadro 01 – Evolução da informática
Se os computadores foram o grande lançamento no ano de 1946, a sua
evolução vem promovendo grandes e sistemáticos lançamentos neste
período moderno. Estes computadores sempre operaram se fazendo
valer da divisão lógica do valor de 0 para falso e 1 para o verdadeiro, algo
que foi praticamente ignorado pela computação quântica. Estes zeros e
uns, os bits, de acordo com Santino (2019), são uma dualidade como já
vista no grande ENIAC até os dias de hoje e,
[...] e tem sido o suficiente para inúmeras tarefas que hoje realizamos com
maior agilidade graças a computadores e smartphones. No entanto,
existem alguns desafios que a computação normal jamais será capaz de
resolver, simplesmente por não haver poder suficiente para resolvê-los.
Para isso, a ciência trabalha na evolução do computador quântico.
(SANTINO 2019, Online).
Este computador quântico tem seu nome originado da física quântica que
extrapola a fronteira dos dois bits, falso e verdadeiro e desta forma amplia
e muito as possibilidades, a velocidade, a confiabilidade e o apoio à
pesquisa científica.
 
 
 
Elementos Básicos da Arquitetura Computacional
 
 
De forma geral os computadores são bastante padronizados, ao menos
nos itens que os constituem visualmente como: os monitores, o teclado,
dispositivos de entrada, dispositivos de armazenamento, processador e
que oferecem um ambiente para que softwares sejam oferecidos.
A diferenciação entre um computador e outro está na potência, na
capacidade de seus componentes em realizar transações, requisições
diversas e até mesmo nas formas de entrada e saída disponíveis. Cada
profissão, cada cargo demanda um pacote de funcionalidades e
desempenho específicos e que são utilizados para desenhar o sistema
que os vai dar suporte.
Na profissão de programador é praticamente obrigatório que se deva
conhecer a estrutura dos computadores, o funcionamento, ao menos
básico, de suas partes, afinal, da somatória destas partes que nasce o
equipamento que vai permitir que os sistemas por eles desenvolvidos,
sejam executados a contento, portanto,
Para cada função que o computador executa existe uma série de placas e
equipamentos que a torna possível. Cada função básica também pode
ser chamada de Unidade, sendo assim temos Unidade de Entrada,
Unidade de Saída, Unidade de Processamento e Unidade de
Armazenamento, cada unidade com seus respectivos equipamentos e
placas (OLIVEIRA, 2007; TANGON 2016, p. 09).
 
A base do funcionamento de um computador é seu código fonte, sua
linguagem de máquina, os zeros e uns de seu código binário, mas que
passam por compiladores que as traduzem numa linguagem que possa
ser melhor trabalhada pelo usuário final que, em geral, não possui
expertise quanto a linguagens de programação.
De forma estrutural podemos dizer que os computadores trabalham com
as informações neles inseridas, realizando o processamento requerido
pelo usuário que pode resultar em novas informações e que são
oferecidas ao usuário em diversas formas e dispositivos de saída como
monitores, caixas de som, impressoras, etc; e “Essa informação pode, ao
final, ser descartada ou armazenada através de um disco rígido ou
qualquer outra mídia usada para gravação e leitura de dados.”
(OLIVEIRA, 2007; TANGON 2016, p. 10). Existem quatro funções básicas
de um computador:
•
Unidade de Entrada – Na qual podemos inserir/entrar com dados no
computador. Exemplo: teclado, mouse, telas sensíveis ao toque (touch
screen).
•
Unidade de Saída – Em que os dados podem ser visualizados. –
Exemplo: telas e impressoras.
•
Unidade de Processamento – Onde acontece o processamento das
informações, Unidade Central de Processamento (CPU – Central
Processor Unit). Exemplo: processador do computador.
•
Unidade de Armazenamento – Memórias (RAM, HD, discos externos).
(SOUZA FILHO; ALEXANDRE, 2014; TANGON 2016, p. 10).
 
Fica fácil perceber o computador como um sistema de dispositivos de
entrada e saída assistidos por um dispositivo que é capaz de trabalhar
com inúmeros tipos e volumes de dados e cujo funcionamento pode ser
melhor organizado, diagramado na figura a seguir:
Figura 1: Funções básicas de um computador
Se o nome já não deixa dúvidas de sua importância, a Unidade Central de
Processamento, ou CPU (Central Processor Unit), é a peça central de
qualquer computador e que executa os comandos dos usuários, e que de
acordo com Tangon, 2016, p. 11)
A CPU tem a função de receber a entrada de dados e, após o
processamento, devolver o resultado através de uma saída de dados.
Além disso, ela gerencia se as informações serão armazenadas nas
memórias do computador, se estas memórias serão as de trabalho
apenas ou se serão gravadas em discos, a fim de serem usadas em
outros momentos.
 
O grande limão desta história é o fato de que muitos usuários, no mundo
todo, não escapam de confundir o processador do computador, com a
caixa que abriga os diversos componentes diretamente encarregados em
realizar os processamentos de mandados, inclusive a CPU, mas
obviamente não somente ela.
Partindo para a área do computador mais vista, temos as unidades de
entrada, os meios com os quais o usuário interage com o sistema, lhe
demandando o tratamento de dados para posterior consulta. São os
dispositivos de entrada mais comuns o teclado, o mouse, dentre muitos
outros, mas que com o passar dos anos e com a evolução da
computação, nasceram novos dispositivos, conforme Tangon (2016, p.
12),
Com a evolução da tecnologia de computadores, novos meios de
entradas foram sendo adicionados a essa lista, tais como scanners,
leitores de código de barra, entradas de áudio e vídeo, e o advento da
internet trouxe uma forma de interconexão entre computadores pela qual
dados são continuamente recebidos e enviados, em constante entrada e
saída de dados e informações
 
Assim, tão importante quanto as unidades de processamento e entrada
de dados são as unidades de saída, pois de nada adianta processar
grandes quantidades de informação sem uma forma de exibição. E por
dispositivos de saída,os que exibem os resultados do processamento dos
dados enviados pelo usuário, e processados pela CPU, temos o monitor,
as impressoras, e de acordo com Souza Filho e Alexandre (2014,
TANGON 2016, p. 12),
Outra forma usada para a saída de dados são as saídas de som, e em
sistemas mais avançados podemos ter saídas com imagem e som
digitais, caso dos mais modernos sistemas de computação gráfica,
empregados amplamente na criação de jogos e produções de diversos de
filmes
 
Por se tratar de uma relação entre sistemas, usuários e dados, este último
aspecto apresenta grande destaque e evolução nas últimas décadas em
termos de ferramentas cada vez mais sofisticadas de armazenamento
(como discos rígidos, SSD´s) e até mesmo de e execução de software
como as memórias RAM.
 
O Computador como Ferramenta
 
 
Por volta do ano 2021 já soa um pouco estranho tratar dos computadores
como ferramentas, principalmente pelo fato de que a cada ano a
capacidade de computação vem sendo incorporada em diversos outros
aparelhos e dispositivos. Já faz muitas décadas que o homem se
acostumou a ter nos computadores uma excelente ferramenta de
trabalho.
A muitos anos antes de Cristo, o homem dominou o fogo, podemos
afirmar que outro grande salto foi dado com o domínio do silício que deu
origem a uma era de desenvolvimento de sistemas computacionais que
mudaram para sempre a forma com que trabalha, se diverte, faz
pesquisa, busca melhor qualidade de vida, e de acordo com Delgado
(2017, p. 03):
O desenvolvimento da humanidade tem sido marcado por inventos,
descobertas e criações históricas, como a invenção da roda, a descoberta
da eletricidade e a invenção do motor, quer seja o de combustão, quer
seja o elétrico. Mas numa história de acontecimentos importantes, que se
têm sucedido a uma cadência cada vez mais rápida, nenhum teve
impacto mais bombástico, tanto em termos de abrangência como de
rapidez de mudança face à escala humana, do que o aparecimento do
computador, em particular, o do computador pessoal. (DELGADO 2017, p.
03)
 
Não existe dúvida que o computador é uma ferramenta extremamente
avançada e sofisticada, com o assustador poder de mudar praticamente
tudo ao seu redor, e seu impacto rivaliza com o de outra grande invenção:
a televisão que para Delgado (2017, p. 04)
A televisão pode ser mais midiática, mas o computador supera-a no que
se refere ao impacto nos mais variados aspectos da sociedade. Com o
advento da televisão de alta definição e da melhoria das comunicações, a
televisão e o computador parecem estar em “rota de colisão”, juntando-se
à capacidade de distribuição de informação multimídia, de interatividade
global e de processamento local de informação.
A evolução do computador como ferramenta ganhou recentemente um
avanço talvez desejado desde a construção dos primeiros computadores,
a inteligência artificial. Mesmo com tanta sofisticação, os computadores
levaram décadas para receber a versão digital da inteligência humana
emulada. Mas a geração atual de computadores ainda não usa
Inteligência Artificial em larga escala, fazendo uso em algumas instâncias
como certos sistemas e em aplicações específicas como aplicativos de
telefones móveis. Para Delgado (2017, p. 05) podemos conceituar a
Inteligência Artificial (IA) como sendo,
[...] um conjunto de técnicas que permite a um programa de computador
aprender conhecimento e inferir daí novas conclusões, consegue dotar o
computador de uma inteligência aparente, em particular quando
conjugada com a Robótica, de forma a permitir a construção de sistemas
autônomos que decidem sozinhos perante situações não programadas
previamente. No entanto, ainda estamos longe da visão do computador
(comum nos filmes de ficção científica) que consegue manter um diálogo
e um raciocínio como se fosse uma pessoa.
 
Uma das formas de se classificar algo como inteligente é de se detectar a
capacidade de aprendizado, com isso já existem diversos pesquisadores
e programadores capazes de construir sistemas que simulam, não
somente a capacidade de aprender, mas seguem a mesma estrutura do
cérebro humano e com isso criam as chamadas redes neurais. Estas
redes neurais vão se tornando ferramentas vitais em certos ramos, devido
a sua elevada capacidade de processamento.
Na sociedade atual está com uma, talvez, alarmante dependência da
computação, muito além do que se poderia observar no mundo dos
negócios a uma década atrás e de acordo com Pessoa e Machado (2019,
p. 233)
[...] o uso do computador ocupa todos os ambientes da sociedade, sendo
inegável que seu uso exerce relevante importância no contexto social de
todas as pessoas. A inserção desta tecnologia em diferentes contextos
modifica as ações dos sujeitos e ressignifica práticas tradicionais, uma vez
que possibilita comunicação, interação virtual, pesquisa, dentre outras
formas de uso.
Podemos dizer que os que não nasceram com a computação tão
avançada como é hoje, conseguem ver melhor sua porção ferramenta, já
aqueles que nasceram na última década e os da década anterior já não
conseguem facilmente dissociar a computação ferramenta da
computação entretenimento dada sua praticamente completa integração
com a vida moderna.
 
O Futuro dos Computadores
 
 
 
Se for feita uma pesquisa a respeito do que as pessoas pensam ser o
futuro dos computadores muitas respostas serão centradas em
argumentos como seu tamanho, capacidade de bateria, de
processamento, talvez até hologramas, mas dificilmente entrará em pauta
temas como a real e atual revolução tecnológica que de fato vai
redesenhar por completo o computador: a computação quântica.
De acordo com Russon (2017, online) o computador quântico é uma
máquina capaz de,
[...] solucionar problemas computacionais muito difíceis de forma
incrivelmente ágil. Em computadores convencionais, a unidade de
informação de "bit" e pode ter um valor 1 ou 0. Seu equivalente no sistema
quântico – o qubit (bit quântico) – pode ser 1 e 0 ao mesmo tempo. O
fenômeno permite que múltiplos cálculos sejam realizados
simultaneamente. (RUSSON 2017, Online)
Em termos de poder de processamento bruto, um computador quântico
pode ser até 3 milhões de vezes mais rápido que um computador comum
e por este motivo seu maior uso, no momento, é na área da pesquisa
científica e acadêmica.
A disponibilidade para a venda e até mesmo para o desenvolvimento de
computadores pessoais quânticos depende de superar algumas
dificuldades e simplificar processos, pois “No entanto, qubits precisam ser
sincronizados usando um efeito quântico conhecido como
entrelaçamento, o que Albert Einstein chamou de uma "ação fantasma à
distância". (RUSSON, 2017, Online)
Em sua forma atual, tanto no aspecto construtivo quanto na oferta como
serviço, o computador quântico apresenta uma série de aplicações, como
a modelagem de reações químicas que ajudam na descoberta de novos
medicamentos, no desenvolvimento de novos aparelhos médicos para
exames como radiografias e tomográficas e muito mais.
Um grande avanço na segurança online está ocorrendo com o
desenvolvimento da criptografia quântica, algo de grande importância para
o comércio eletrônico pois o nível de criptografia que pode ser gerado por
um computador quântico jamais poderá ser quebrado. De acordo com
Russon (2017, online), temo que “Essa tecnologia já existe, e foi primeiro
demonstrada no espaço por uma equipe de pesquisadores da
Universidade Nacional de Cingapura e da Universidade de Strathclyde, no
Reino Unido, em dezembro de 2015.” (RUSSON 2017, Online).
 
 
Atividade extra 
 
A humanidade está passando por sua maior revolução tecnológica: a era
da computação quântica. Relatos dão conta que os novos computadores
quânticos estão superando de forma agressiva os mais rápidos
computadores da humanidade e isso é só o começo. Saiba mais sobre
como funcionam os computadores quânticos no vídeo a seguir:
 
https://www.youtube.com/watch?v=MTxKAE6lWVk
 
 
 
Referência Bibliográfica
 
 
CARDOSO, Andiara Pereira dos Santos; FERRARI, Paulo Celso;
ALMEIDA, NortonGomes de. Potencialidades da computação
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<https://if.ufmt.br/eenci/artigos/Artigo_ID599/v14_n2_a2019.pdf> Acesso
em: 14/05/2021.
 
DELGADO, José Arquitetura de computadores. - Rio de Janeiro: LTC,
2017.
https://www.youtube.com/watch?v=MTxKAE6lWVk
https://if.ufmt.br/eenci/artigos/Artigo_ID599/v14_n2_a2019.pdf
 
FERREIRA JÚNIOR, Wilton Alves. Túnel do tempo e a evolução da
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Disponível em: < http://catolicadeanapolis.edu.br/revistamagistro/wp-
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PESSOA, Regina Ribeiro; MACHADO, Socorro Balieiro. A importância
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Acesso em: 14/05/2021.
 
RUSSON, Mary-Ann. Computação quântica: como será a internet super-
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SANTINO, Renato. Entenda o que são computadores quânticos e
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<https://olhardigital.com.br/2019/09/24/noticias/entenda-o-que-sao-
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http://catolicadeanapolis.edu.br/revistamagistro/wp-content/uploads/2018/09/tunel-do-tempo-e-a-evolu%C3%A7%C3%A3o-da-tecnologia-conhecendo-o-passado-para-calcular-e-projetar-o-futuro.pdf
http://www.ufopa.edu.br/portaldeperiodicos/index.php/revistaexitus/article/download/722/422/1419
https://www.bbc.com/portuguese/geral-41697094
https://olhardigital.com.br/2019/09/24/noticias/entenda-o-que-sao-computadores-quanticos-e-como-eles-funcionam/