1_-_Introducao2

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� Computadores mecânicos – 1642-1945
◦ Primeira máquina de calcular – Blaise Pascal – 1642
◦ Pascal tinha 19 anos e a máquina podia efetuar operações 
de adição e subtração
◦ 30 anos depois, Leibniz construiu outra máquina mecânica 
que podia também multiplicar e dividir
◦ Muitos tiveram dificuldades em desenvolver o hardware 
necessário para atender às suas idéias como Babbage
◦ Em 1944, Aiken concluiu uma maquina baseada na de 
Babbage (MARK I), porém, utilizando relés no lugar das 
rodas dentadas projetadas.
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� Problema a ser resolvido, cálculos de guerra:
◦ Primeiro computador digital eletrônico do mundo foi feito 
em 1943, pelo governo britânico para decifrar mensagens 
alemães
◦ O Exército dos EUA precisava de tabelas de alcance para as 
artilharias pesadas, e contratava centenas de mulheres para 
fazer os cálculos necessários, manualmente.
◦ Com o intuito de realizar estes cálculos, foi criado o ENIAC
� 18mil válvulas
� 1500 relés
� 30 toneladas
� 140 quilowatts de energia
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� Válvulas – 1945-1955
◦ Os primeiros computadores eram constituídos de válvulas 
eletrônicas. 
◦ Elas eram grandes, caras, lentas e queimavam com grande 
facilidade. 
◦ O computador tinha apenas uso científico e estava 
instalado nos grandes centros de pesquisa. 
◦ Estas válvulas eram ligadas por KMs de fios ligados 
manualmente. Isto explica as enormes dimensões físicas 
dos computadores. 
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� Válvulas – 1945-1955
◦ Durante a 1ª Geração a programação era feita diretamente 
em linguagem de máquina que além de difícil era 
demorado. 
◦ As operações de cálculos eram realizadas em 
milissegundos. Realizando 39.000 adições/segundos. 
◦ Era constituída por todos os computadores construídos a 
base de válvulas a vácuo, e que eram aplicados em campos 
científicos e militares. 
◦ A única forma de armazenar dados era através de cartões 
perfurados.
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� Percebeu que o programa podia ser representado 
em forma digital na memória do computador, 
junto com os dados. 
� Ainda é a base para todos os computadores 
digitais
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� Transistores – 1955-1965
◦ Revolução dos Transistores os quais substituíram as 
volumosas válvulas. 
◦ Houve uma enorme diminuição em cabos e fios, tendo em 
vista que cada transistor substituía dezenas de válvulas. 
◦ Os computadores tornaram-se consideravelmente menores 
e devido a isso, muito mais velozes. 
◦ O computador começa a ser utilizado nas grandes 
empresas. 
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� Transistores – 1955-1965
◦ Tanto a válvula quanto o transistor realizavam um 
processamento de cada vez. 
◦ Com o desenvolvimento das técnicas de integração, 
surgiram os Circuitos Integrados, onde numa pequena 
cápsula continha, várias dezenas, centenas ou milhares de 
transistores, ocupando uma área menor que uma unha, 
dando o nome de microprocessador (processador 
miniatura). 
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� Transistores – 1955-1965
◦ A linguagem de programação foi simplificada e já se podia 
programar através de mnemônicos (comandos abreviados). 
◦ Esta linguagem denomina-se ASSEMBLER.
◦ As operações de cálculos eram realizadas em milionésimos 
de segundos. Realizando 204.000 adições/segundos. 
◦ Fitas e tambores magnéticos passam a ser usados como 
memória.
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� Circuitos Integrados (1965-1980)
◦ Invenção do circuito integrado, que permitiu que dezenas 
de transistores fossem colocados em um único chip
◦ Isto possibilitava a construção de computadores menores, 
mais rápidos e mais baratos que os transistorizados
◦ A programação dos computadores desta geração foi 
facilitada pelo aparecimento de linguagens orientadas para 
o problema específico. 
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� Circuitos Integrados (1965-1980)
◦ As linguagens são de natureza universal e assemelham-se 
cada vez mais a linguagem do homem. 
◦ As operações de cálculos eram realizadas em bilionésimos 
de segundos. Realizando 1.280.000 adições/segundos.
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� Integração em escala muito grande – 1980 - ?
◦ Na década de 80, já era possível colocar primeiro dezenas, 
depois centenas, depois milhares e por fim, milhões de 
transistores e um único chip.
◦ Computadores menores e mais rápidos
◦ Minicomputadores, não era mais necessário um 
departamento especial somente para operar o único 
computador de uma empresa
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� Começa a era dos computadores pessoais
◦ Usados para processar textos, planilhas e outras várias 
aplicações com alto grau de interação como os jogos
◦ Os primeiros computadores eram vendidos em kits
� Placa de circuito impresso
� Punhado de chips, normalmente com um intel 8080
� Alguns cabos
� Fonte de energia
� Disco flexível de 8 polegadas
◦ Juntar e montar era tarefa do comprador. 
◦ O software também não era oferecido, o comprador teria 
que escrevê-lo.
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◦ Apple lança o computador pessoal Apple e o Apple II, 
tornando-se rapidamente uma grande participante do 
mercado
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◦ A IBM decide entrar no mercado de computadores pessoais 
e lança o IBM Personal Computer com componentes 
encontrados na praça
� Instantaneamente torna-se o maior campeão de vendas de 
computadores da história
◦ A IBM, a fim de possibilitar que outras empresas criassem 
placas de conexão para o IBM PC, divulgou todos os planos 
completos, incluindo os diagramas de circuitos em um livro
◦ Porém, como o projeto tornou-se público e era fácil 
encontrar as peças no mercado, muitas empresas 
começaram a fabricar clones muito mais baratos. 
◦ Começava toda a indústria.
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� Computadores Invisíveis
◦ Em 81, governo japonês anuncia que planejava gastar 500 
milhões de dólares para ajudar suas empresas a 
desenvolver a quinta geração de computadores
◦ Baseados em inteligência artificial
◦ Fabricantes americanos e europeus entraram em pânico
◦ Porém, o projeto japonês fracassou
◦ No entanto, o que pode ser chamado de quinta geração 
aconteceu naturalmente com o encolhimento dos 
computadores
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� Computadores Invisíveis
◦ Computadores estão começando a serem embutidos em 
tudo, de forma invisível
� Eletrodomésticos
� Relógios
� Cartões bancários
� Máquinas de auto atendimento
� Nestes casos, o software e o hardware costumam 
ser projetados em conjunto
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� Força propulsora primária é a capacidade dos 
fabricantes de chips de empacotar cada vez mais 
transistores por chip todo ano.
� Mais transistores significam memórias maiores e 
processadores mais poderosos
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A lei de Moore prevê um aumento anual de 60% no número
de transistores que podem ser colocados em um chip. 
Os dados pontuaisinformados nesta figura são tamanhos
de memória em bits.
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Progressos na 
Tecnologia
Melhores produtos 
e preços mais 
baixos
Novas Aplicações
Novos mercados e 
novas empresas
Concorrência e 
demanda 
econômica
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� Antigos processadores de texto utilizavam 
quilobytes de memória, hoje utilizam megabytes, 
os futuros exigirão gigabytes
� Os softwares continuam adquirindo novas 
funcionalidades, o que demanda constantemente 
processadores mais velozes, memórias maiores e 
mais capacidade de E/S.
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� O IBM PC/XT de 82 tinha uma HD de 10mb
� 20 anos depois, os HD´s comuns tinham 100gb
� Aumento de 58% por ano
� Não se pode medir somente a capacidade, deve-
se medir evoluções em transferência de dados, 
tempo de busca e preço
� No pior dos casos, a avanço foi de, pelo menos, 
50% ao ano.
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� Em menos de duas décadas, os modens foram de 
300 bits/s para 56 mil bits/s e para as fibras 
oticas de 1 trilhão bits/s
� Cabos transatlânticos de telefonia custam 700 
milhões, duram 10 anos e permitem 300 mil 
ligações simultâneas, o que gera um custo de 
uma ligação intercontinental a menos de 1 
centavos a cada 10 minutos
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� RFID – identificação por radio frequência
◦ 0,5 mm de espessura, Com 128 bits, sem bateria, transmite 
seu número a antena.
◦ Mercados sem caixas
◦ Rastreamento de animais
◦ Rastreamento de pessoas
◦ Rastreamento de veículos
◦ Roupas que informam à máquina de lavar, como devem ser 
lavadas
◦ Chips em notas de EURO
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� Embutidos em dispositivos que não são vendidos 
como computadores.
� Gerenciam os dispositivos e manipulam a 
interface do usuário
◦ Eletrodomésticos
◦ Aparelhos de comunicação
◦ Periféricos
◦ Equipamentos de entretenimento
◦ Equipamentos médicos
◦ Dispositivos de vendas
◦ Brinquedos
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� Carros de primeira linha podem conter 
facilmente 50 microcontroladores para freios, 
injeção de combustível, radio, gps, etc
� Um avião a jato poderia ter 200 ou mais
� Dentro de alguns anos, tudo o que funciona com 
energia elétrica terá um microcontrolador
� Um microntrolador são computadores completos, 
com processador, memória e E/S
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� Na maioria dos casos, o software está 
incorporado no chip
� Custo:
◦ Empresas que precisam de milhões de chips, podem optar 
por aquele que é 1 centavo mais barato
◦ Um microcontrolador de 8 bits, comprado em grande 
volume, pode custar 10 centavos cada, o que permite estar 
em um relógio de 10 dólares
◦ Praticamente todos funcionam em tempo real
◦ Normalmente tem limitações físicas de tamanho, peso, 
consumo de bateria, elétricas e mecânicas.
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� Computadores normais, com recursos gráficos 
especiais e capacidade de som
� Softwares limitados e pouca capacidade de 
extensão
� Playstation 2
◦ CPU de 295 mhz e 128 bits
◦ 32 mb ram
◦ Chip gráfico de 160 mhz
◦ Chip de audio de 48 canais
◦ Tocador de DVD
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� Computadores de mesa ou notebooks
◦ Centenas de mb de memória
◦ Discos rígidos de centenas de Gb
◦ Modem
◦ Som
◦ Rede
◦ Monitor de alta resolução
◦ Outros periféricos
◦ Sistemas operacionais elaborados
◦ Muitas opções de expansão
◦ Imensa quantidade de softwares disponíveis
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� Em termos de arquitetura, um servidor não é 
muito diferente de um computador pessoal.
� Porém, algumas vezes são mais rápidos, maiores, 
com mais espaço em disco e com conexões de 
rede mais rápidas
� Executam os mesmos sistemas operacionais do 
que os computadores pessoais, normalmente 
variações do Unix ou Windows.
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� Clusters de computadores
◦ Estações de trabalho ou computadores pessoais conectados 
por rede
◦ Executam softwares que permitem que todas trabalhem 
juntas para resolver um só problema, normalmente de 
engenharia ou científico
◦ Podem ser utilizados, por exemplo, como servidores de 
internet.
� Aglomerados, dividem as requisições feitas em determinado site
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� Computadores que ocupam uma sala, como os 
da década de 60.
� A maioria não são muito rápidas e são utilizadas 
para executarem os sistemas legados, da década 
de 60 e 70, utilizados até hoje.
� Nos últimos anos, passou a ser utilizado para 
internet, para manipulação de quantidades 
maciças de transações.
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� Mais poderosos que os mainframes
� CPU´s extremamente rápidas, muitos gigabytes 
de memória principal e redes muito velores
� Realizavam cálculos maciços nas áreas científicas 
e engenharia, como simulação de colisão de 
galáxias, sínteses de novos medicamentos, 
previsão do tempo, etc
◦ Porém, nos ultimos anos, os clusters passaram a oferecer a 
mesma capacidade de computação a preços mais baixos.
◦ Os verdadeiros supercomputadores estão em extinção
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