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Introdução - Histórico 1 Arquitetura e Organização de Computadores (CCE0091) Universidade Estácio de Sá Graduação – Engenharia / TI Professor: Affonso C. Junior Unidade 1 – Introdução – parte B: Histórico, Classificação e Desempenho Introdução - Histórico 2 Sumário • Introdução • Pré-história da computação: a era dos dispositivos mecânicos • História: A Era da Eletrônica – geração das válvulas – geração dos transístores – geração dos CIs (circuitos integrados) – Integração: LSI, VLSI, ULSI – A família “x86” (Intel) • Classificações de Computadores • Desempenho: medidas e avaliações Introdução - Histórico 3 Introdução – Máquina de Von Newmann • A máquina proposta por Von Neumann conta com os seguintes componentes: uma Memória, uma Unidade Aritmética e Lógica (ULA), uma Unidade Central de Processamento (UCP), composta por diversos Registradores, e uma Unidade de Controle (UC) . Introdução - Histórico 4 • John Von Newmann matemático húngaro, naturalizado norte- americano, propôs nos anos 40 do século XX, um padrão de arquitetura de computadores que ainda hoje é seguido, sendo hoje em dia altamente pesquisada uma alternativa a esse padrão. • Provavelmente, ainda não surgiu uma idéia que seja mais decisiva para a tecnologia, do que as desse cientista. Pouco se criou que fugisse à sua arquitetura. Introdução – Máquina de Von Newmann Introdução - Histórico 5 Introdução – Máquina de Von Newmann Introdução - Histórico 6 Época dos dispositivos mecânicos (500 a.c – 1880) • A primeira referência a um computador (máquina que calcula) vem do ábaco. Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 7 • O detalhe interessante desse período da história da computação é que Blaise Pascal inventou uma máquina que pudesse servir de calculadora para ajudar seu pai, que era fiscal de impostos do rei da França. Histórico e Evolução dos Computadores • Ada Lovelace, filha de Lorde Byron, soube da invenção e escreveu um procedimento para programar essa máquina, sendo assim, ela é considerada a primeira pessoa a escrever um algoritmo, a primeira programadora. Em sua homenagem, uma das primeiras linguagens de programação foi batizada ADA. Época dos dispositivos mecânicos (500 a.c – 1880) Introdução - Histórico 8 Época dos dispositivos mecânicos (500 a.c – 1880) Em 1642, a máquina de Pascal tentava calcular Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 9 Época dos dispositivos mecânicos (500 a.c – 1880) Em 1672, a calculadora de Leibniz conseguia fazer cálculos envolvendo as quatro operações e extraindo a raiz quadrada Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 10 Época dos dispositivos Eletromecânicos (1888-1930) Em 1801, Joseph Marie Jacquard, dono de uma tecelagem, colocou desenhos nos teares, através de um sistema de cartões perfurados Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 11 Época dos dispositivos Eletromecânicos (1888-1930) Em 1890, Hermann Hollerith, para acelerar o trabalho do censo nos Estados Unidos, desenvolveu um equipamento utilizando os cartões idealizados por Jacquard Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 12 Época dos dispositivos Eletromecânicos (1888-1930) • Em 1896, o sucesso de Hollerith era tanto que ele fundou a Tabulation Machine Company, que se fundiu com duas empresas e formou a Computing Tabulation Recording Company. • Depois da morte dele, em 1924, a CTRC mudou de nome e virou IBM - Internacional Business Machine. Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 13 Época dos componentes eletrônicos – Primeiras Invenções (1930-1945) • Primeira Geração: Computadores a válvula - A história foi evoluindo até que na Segunda Guerra Mundial já existiam alguns componentes da eletrônica dos dias de hoje, alguns pesquisadores de renome mundial empenharam-se em fazer calculadoras automáticas - nomes como Konrad Zuze, Howard Aiken, Jonh Mauchley, dentre outros. • Essa ficou conhecida como a PRIMEIRA GERAÇÃO DE COMPUTADORES (1945-1955). Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 14 Época dos componentes eletrônicos – Primeiras Invenções (1930-1945) • O 1º. computador eletrônico digital – ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer): • Projetado de 1943 a 1946; • Funcionou até 1955; • Possuía 17.000 válvulas e 8000 Km de cabos; • Pesava 30 toneladas; • Consumia grande quantidade de energia e válvulas que queimava freqüentemente; • 10.000 operações por segundo; • 20 registradores que guardavam valor numérico de 10 dígitos; • Era uma máquina decimal, não binária, cada dígito é representado por um anel de 10 válvulas; • Programação feita através da recolocação dos fios. Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 15 ENIAC - 1946 Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 16 Época dos componentes eletrônicos (1945 - ?) • Segunda Geração: Computadores Transistorizados - A eletrônica moderna surgiu em 23 de Dezembro de 1947. • Os transistores se tornaram não só sucesso em toda a indústria eletrônica (custo, tamanho e desempenho melhores que os dispositivos a válvula), como também formaram a base de todos os computadores digitais. O fato de que se pode ligar e desligar a corrente elétrica em um dispositivo é a base de toda a lógica digital. • Os computadores diminuíram de tamanho e ficaram mais eficientes nesta que ficou sendo a SEGUNDA GERAÇÃO DE COMPUTADORES (1955-1965). Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 17 1954 - IBM 650 - As mulheres participavam das mudanças, trabalhando... Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 18 Época dos componentes eletrônicos (1945 - ?) Disco rígido em 1956 – 5 MB Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 19 Época dos componentes eletrônicos (1945 - ?) • Terceira Geração: Computadores com Circuitos Integrados - Em Outubro de 1958, Jack Kilby, da Texas Instruments Co., colocou dois circuitos em uma só peça de germânio. • Tinha sido inventado o circuito integrado, uma pequena pastilha (para os padrões da época) consumindo ainda menos energia e ocupando menos espaço que os equipamentos de antes, onde os transistores eram usados sem integração. Nasce a TERCEIRA GERAÇÃO DE COMPUTADORES (1965-1980). Estes circuitos ganharam denominações diferentes em alguns lugares do planeta, aqui no Brasil é comum chamar circuito integrado de CHIP. Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 20 Época dos componentes eletrônicos (1945 - ?) • Quarta Geração: Computadores que utilizam VLSI (Very Large Scale Integration) - De 1980 até os dias de hoje, vive- se a geração mais nova da computação, chamada VLSI, ou circuitos com integração em larga escala. São Circuitos Integrados especiais que contêm milhares (ou até milhões) de transistores por centímetro quadrado de área da pastilha. Esta é a QUARTA GERAÇÃO DE COMPUTADORES. Os PCs em uso hoje pertencem todos a esta geração. • Há quem defenda a existência de uma quinta geração nos dias de hoje, fala-se no computador invisível, porém isso ainda é considerado ficção científica. Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 21 Computadores Pessoais - Microcomputadores • Desde a chegada da geração dos Circuitos Integrados, a Unidade Central de Processamento dos computadores passou a agregar outros componentes do sistema, tais como: o clock, a UC, a ULA e até mesmo uma parte da memória conhecida por cache. • A esses novos circuitos VLSI dá-se o nome de PROCESSADOR. Esse tal processador acaba dando o nome ao sistema como um todo, ou seja, se no seucomputador tem um processador PENTIUM™IV, costumamos dizer que este é o nome do computador em questão. • Em 1971, a Intel Corporation, produziu uma CPU em uma só pastilha de circuito integrado, denominado INTEL-4004, que possuía palavra de 4 bits e tinha cerca de 2.300 transistores na pastilha. • Logo em seguida, a Intel lançou o INTEL 8008 com 8 bits de palavra e 16 K de memória. • Vejamos a seguir uma tabela que mostra a evolução desses processadores. Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 22 Computadores Pessoais - Microcomputadores Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 23 Computadores Pessoais - Microcomputadores • Além desses processadores listados na tabela, existem outros fabricados pela Intel que são bastante populares, tais como: • – Celeron � desde o primeiro Pentium, esse é um processador alternativo para quem não precisa de todo o poder computacional do Pentium “completo”, aqui sempre tem um recurso não implementado para justificar um preço mais baixo para o consumidor, sem prejuízo de acesso a tecnologia mais recente. O Celeron mais recente é o CORE2-DUO, que é alternativo ao PENTIUM IV DUAL CORE; – XEON � pronuncia-se zíon, é uma família especial de Pentiums voltada para os servidores de rede. São processadores que contam com toda a tecnologia disponível no Pentium mais atual e são preparados especialmente para servidores de rede; – CENTRINO � processadores específicos para dispositivos portáteis e móveis, como notebooks e outros. Contam com recursos especiais de gerenciamento de energia e acesso a redes sem fio. Histórico e Evolução dos Computadores Introdução - Histórico 24 Computadores Pessoais - Microcomputadores • Atualmente fala-se muito em CORE, seja dual, duo ou quad, essa denominação refere-se na verdade ao núcleo do processador, onde fica a ULA e registradores. • Nos modelos DUAL ou DUO, esse núcleo é duplicado, o que permite (mas não obriga) a execução de duas instruções efetivamente ao mesmo tempo, embora isto não aconteça o tempo todo. • Basta uma instrução precisar de um dado gerado por sua “concorrente” que a execução paralela torna-se inviável, tendo uma instrução que esperar pelo término da outra. • Os modelos QUAD CORE possuem o núcleo quadruplicado. • Já há modelos OCTA CORE. Histórico, Classificação, Desempenho Introdução - Histórico 25 Classificações de Sistemas de Computação Histórico, Classificação, Desempenho Introdução - Histórico 26 Classificação mais interessante (Tanenbaum, 5.a ed) Histórico, Classificação, Desempenho Introdução - Histórico 27 Classificação mais informal (dos micros) Histórico, Classificação, Desempenho Introdução - Histórico 28 Colaborações? Críticas?? Dúvidas??? Sugestões???? Xingamentos?????
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