Histórico da Computação

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Introdução aos Sistemas 
Computacionais 
Disciplina: 113468 
 
Prof. Marcus Vinicius Lamar 
 
Histórico da Computação 
 
“Conhecer o passado é ficar seguro no presente e 
saber para onde ir no futuro”. 
Ditado Zen Budista 
 
 
http://www.computerhistory.org 
 
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• O primeiro grande passo do homem rumo à 
ciência e à tecnologia talvez tenha sido a 
concepção da idéia de número. 
 
 Como surgiu a idéia do número? 
 
 Comparação entre conjuntos. 
1. Conceito de Número 
• A comparação por agrupamentos deu 
origem ao conceito de base de um 
sistema de numeração. 
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• Muito provavelmente a utilização dos dedos como um dos conjuntos a 
serem comparados tenha dado origem ao nosso sistema de numeração 
de base decimal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Por que não base 20 ? 
4 
1. Conceito de Número 
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• É quase certo que o primeiro instrumento de cálculo que o homem utilizou 
foram seus próprios dedos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• De onde vem os termos Dígito e Digital 
2. Primeiros Métodos de Cálculo 
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• Ábaco: instrumento construído de contas móveis em eixos, representando 
dígitos de um número. 
• 1.000 a.c. babilônios e egípcios 
• Aperfeiçoado pelos chineses. 
• Em japonês: ‘soroban’ 
3. Geração zero de Computadores 
Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
Foi com o uso de pedrinhas para auxiliar 
nas contagens que surgiu o termo 
cálculo. 
 
CÁLCULO deriva da palavra latina 
calculus que está relacionada com a 
palavra grega chalix, ambas significando 
pedra ou cascalho. 
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• Ábaco (Soroban): 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
Valem 5 unidades 
Valem 1 unidade 
5 50 500 5000 
1 10 100 1000 
EIXOS: posição dos dígitos 
PEDRINHAS: dígitos 
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• Ábaco (Soroban): 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
5 50 500 5000 
1 10 100 1000 
 Representação do número 27 
 
10+10 +5+1+1 = 27 
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• Exemplo: 236+61 = ? 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
5 50 500 5000 
1 10 100 1000 
236 
5 50 500 5000 
236 + 61 = 297 
1 10 100 1000 
• Isso é eficiente? Soroban x Calculadora 
Soroban 
• Porém.... 
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Primeira calculadora portátil! 
Napier construiu um dispositivo simples com bastões de osso: 
“Ossos de Napier” 
 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
• John Napier (1550-1617), matemático escocês, “descobre” os 
logaritmos e propõe a tábua de logaritmos, que possibilita trocar 
as operações de multiplicação e divisão por operações de adição 
e subtração. 
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• Bastões (ou ossos) de Napier: 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
137 x 4 = ? 
4 2 1 
5 
8 
137 x 4 = 5 4 
8 2 
4 
8 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
3 
6 
9 
2 
5 
8 
1 
4 
7 
0 
1 
1 
1 
2 
2 
2 
1 3 
7 
4 
1 
8 
5 
2 
9 
6 
3 
0 
2 
3 
4 
4 
5 
6 
7 
1 
2 
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3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
• Régua de Cálculo (século XVII): as tabelas criadas por Napier 
após exaustivas horas de cálculo foram usadas por William 
Oughtred, matemático inglês, para desenvolver a régua de 
cálculo, cuja forma final ficou sendo retangular com uma régua 
mais estreita deslizando entre duas outra. 
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• Blaise Pascal (1623 - 1662), filósofo e matemático 
francês, construiu um contador mecânico que realizava 
operações aritméticas de soma e subtração por meio de 
rodas e engrenagens dentadas (Pascaline). 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
(visão externa) (visão interna) 
 A linguagem de programação PASCAL foi assim chamada em homenagem a 
este cientista pelo seu trabalho pioneiro em matemática. 
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• Em 1673 o matemático e filósofo alemão, Gottfried 
Wilhelm von Leibniz (1646 - 1716), mostrou como uma 
calculadora mais completa que a de Pascal poderia ser 
obtida a partir do fato de que uma multiplicação poder ser 
vista como a soma de uma mesma parcela um certo número 
de vezes. 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
Esta máquina foi construída em 1694. 
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• Revolução Industrial: contribuiu no desenvolvimento de dispositivos 
automáticos. 
 
• Século XVIII Basile Bouchon, Jean Falcon, Jacques Vaucanson, 
contribuíram para a construção e o aprimoramento de um tear que podia 
tecer de acordo com instruções cifradas em papel perfurado. 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
Anos mais tarde 
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• Em 1823 Charles P. Babbage (1791 - 1871) foi contratado 
pela Royal Astronomical Society of Great Britain para produzir 
uma máquina calculadora programável, com a finalidade de 
gerar tabelas de navegação para a Marinha britânica. 
 
• Projetou 2 tipos de máquinas 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
1) Máquina de Diferenças 
 Realizaria adições e subtrações. 
 Seria acionada por um motor movido a vapor. 
 Conteria um dispositivo de gravação em uma chapa de cobre. 
• As ferramentas da época não eram suficientemente sofisticadas para 
construir a máquina. 
 
• Babbage abandona o projeto 
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2) Máquina Analítica: 
• Em 1833 Babbage consegue convencer o governo inglês a financiar a 
construção de uma máquina mais sofisticada e precisa, a Máquina Analítica. 
 Generalização da Máquina de Diferenças. 
 Projetada para suportar qualquer tipo de cálculo 
 Utiliza a “programação” como princípio básico. 
• Também não foi terminada! Porém: 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
BABBAGE – O PAI DOS COMPUTADORES 
O projeto de Babbage anteviu os passos que até hoje são a base do 
funcionamento dos computadores: 
 Programação e alimentação de dados, através de cartões perfurados. 
 Uma unidade de memória, onde os números podiam ser armazenados e 
reutilizados. 
 Programação sequencial de operações. 
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• Máquina Analítica: 
 
 Em 1991 o museu de Ciência de Londres construiu uma versão da 
Máquina Analítica a partir dos desenhos de Babbage... e... Funcionou!!! 
 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
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• Máquina Analítica: 
 
 Augusta Ada Byron (1815 - 1852), Condessa de 
Lovelace: matemática talentosa, grande colaboradora 
de Babbage. 
 Criou programas de exemplo para a máquina. 
 É reconhecida como a primeira programadora da 
história. 
 Serviu de nome para a linguagem de programação 
ADA, desenvolvida para o departamento de Defesa 
dos EUA. 
 Com relação à Máquina Analítica, Babbage declarou 
que Lovelace "parece compreendê-la melhor que eu". 
3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. – 1880) 
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• Com a invenção do motor elétrico (Michael Faraday, Joseph Henry, 
Thomas Davenport, Nikola Tesla), no fim do século XIX, surgiu uma grande 
quantidadede máquinas de somar acionadas por motores elétricos. 
4. Primeira Geração dos Computadores 
Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
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•Em 1889, o estatístico Herman Hollerith (1860 - 1929) 
desenvolveu uma máquina perfuradora de cartões e uma 
máquina tabuladora que contava, classificava e ordenava 
informações armazenadas em cartões perfurados. 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
• Por causa dessa invenção, o Bureau of Census dos EUA contratou Hollerith em 
1890 para utilizar sua máquina na apuração de dados do censo. O censo foi 
apurado em apenas 2,5 anos! (O anterior tinha sido apurado em 10 anos) 
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• O sucesso de Hollerith com a apuração do censo conduziu à criação, em 
1896, da Tabulating Machine Company, por onde Hollerith vendia uma linha 
de máquinas de tabulação com cartões perfurados. 
 
• Em 1911, o banqueiro Charles R. Flint persuadiu três companhias a se 
juntarem, entre elas a empresa de Hollerith, formando a Computing-
Tabulating-Recording Company. 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
22 
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• Em 1914 Thomas John Watson foi contratado como 
gerente geral, e em 1924 ele mudou o nome da 
companhia para: 
 IBM - International Business Machines. 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
23 
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• Relé (Joseph Henry): 
Chave eletromecânica 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
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+ V - 
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• Na década de 1930, Konrad Zuse (1910 - 1955), estudante de engenharia 
alemão, constrói a primeira máquina, Z1, baseada em relés eletromecânicos. 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
 Usava um teclado como dispositivo de 
entrada e lâmpadas como de saída. 
 Evolução: Z2, Z3, Z4 
 
Obs.: O primeiro microcomputador comercial, o Altair, em 1974 
também usava lâmpadas como dispositivo de saída, embora 
ainda não empregasse o teclado como dispositivo de entrada (1º 
produto Microsoft, interpretador BASIC) 
25 
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• Provavelmente Zuse teria desenvolvido máquinas de maior capacidade e 
versatilidade se tivesse sido mais bem financiado pelo governo alemão. 
 
• Os bombardeios aliados na Alemanha destruíram a maior parte dos 
computadores construídos por Zuse. 
 
 
 
“A História é escrita pelos vencedores” 
 George Orwell 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
26 
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• Outro "inventor" da época de dispositivos 
eletromecânicos foi Howard H. Aiken (1900 - 1973), 
físico e matemático americano. 
 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
• Nos anos 1930 concebeu, com o apoio da IBM, o 
Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) que 
depois ficou conhecido como Harvard Mark I. 
Mark I (1944-1959) VIDEO 
 Baseado no sistema decimal . 
 Capaz de armazenar 72 números. 
 3.300 relés, 175.000 conexões, 800 
km de cabos, 5 toneladas. 
 Instruções de dois operandos eram 
introduzidas na máquina por meio de 
fita de papel perfurado. 
Dados eram introduzidas por chaves 
 Podia realizar 3 somas/seg, uma 
multiplicação em 6 seg e uma divisão 
em 15 segundos. 
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• O MARK I é um marco importante na história da computação. 
 - Programa: Papel perfurado 
 - Dados: Dispositivos Eletromecânicos 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
Processador 
Memória 
de Dados 
Memória 
de Programa 
A técnica de armazenamento de dados e 
instruções separadamente tornou-se 
conhecida como 
 Arquitetura Harvard. 
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 Evolução: 1945 - MARK II, III e IV 
 Grace Murray Hopper (1906-1992): 
 Primeiro Compilador (COBOL) 
 
 História do primeiro BUG reportado foi no Mark II 
 
4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 – 1930) 
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• Desenvolvimentos da Eletrônica 
•A válvula foi inventada por Lee De Forest (1873 - 1961). 
Patenteada em 1907. 
5. Computadores de 1ª Geração 
Componentes Eletrônicos 
 É um dispositivo eletrônico que controla a 
passagem de corrente elétrica. 
 Chave controlada por tensão sem partes 
mecânicas móveis = muito mais rápida que o relé. 
 Porém... “Esquenta pra burro”! = ineficiência 
energética 
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• Desenvolvimento da Eletrônica (1930 – 1945) 
 
 Na mesma época em que Zuse e Aiken realizavam seus trabalhos com 
dispositivos eletromecânicos, dois outros cientistas desenvolveram 
computadores usando válvulas. 
5. Componentes Eletrônicos 
John Vincent Atanasoff, (1903 – 1995) que, por volta 
de 1939, projetou uma máquina calculadora para 
resolver equações lineares. 
 Alan Turing (1912 - 1954), também desenvolveu 
máquinas com componentes eletrônicos e eletromecânicos. 
Porém, principais contribuições: 
• Formalização do conceito de Algoritmo, Máquina de 
Turing, Computabilidade,... 
• Pai da Ciência da Computação 
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• Primeira geração: Computadores à Válvula 
 
 ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator: 
 
 Projetado por William Mauchly (1907-1980) e John Presper Eckert 
(1919-1995), de 1943 a 1946. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ...) 
 
 Primeiro computador eletrônico e digital. 
 
 Construído para emprego geral, isto é, com programa de instruções que 
podia alterar o tipo de cálculo a ser realizado com os dados. 
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• ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator: 
 
•Mais de 17.000 válvulas, 800 km de cabos, pesava cerca de 30 toneladas e 
consumia uma enorme quantidade de energia elétrica. 
• Válvulas queimavam com grande frequência devido ao calor. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
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 ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator: 
 
 Realizava 10.000 operações por segundo. 
 
 Possuía 20 registradores, cada um deles podendo armazenar 
um valor numérico de 10 dígitos; 
 
 Máquina decimal (não binária) e, por isso, cada dígito era 
representado por um anel de 10 válvulas, uma das quais estava 
ligada em cada instante, indicando o algarismo desejado. 
 
 Dado eram entrados através da redistribuição de cabos em 
tomadas diferentes e rearranjo de chaves (possuía cerca de 6000). 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
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 Em 1944 Mauchly e Eckert iniciaram a construção 
de um novo computador, o EDVAC (Electronic Discret 
Variable Automatic Computer). 
 
 A outra vertente do aperfeiçoamento do ENIAC é 
atribuída ao matemático húngaro 
 John von Neumann (1903-1957). 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
 Von Neumann cria o conceito de 
“programa armazenado”, apresentando 
em um relatório sobre o EDVAC. 
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O EDVAC de Mauchly e Eckert não foi adiante devido à saída de ambos 
da Universidade da Pensilvânia, para constituírem sua própria empresa, 
que mais tarde se tornou a UNIVAC. 
 
 Depois, a UNIVAC uniu-se à Burroughs, constituindo-se na atual Unysis 
Corporation. 
 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
 Em 1946 von Neumann e vários outros 
cientistas em Princetoniniciaram a 
construção de uma nova máquina, um 
computador eletrônico de programa 
armazenado, o IAS, que se utilizava dos 
mesmos princípios descritos no referido 
relatório do EDVAC. 
36 
UnB/CIC 113468– Introdução aos Sistemas Computacionais 
 No IAS, o conceito de programa armazenado eliminou a necessidade de 
se alterar as ligações com cabos ou outros dispositivos. 
 
 A arquitetura proposta permanece até os dias de hoje, denominada 
Arquitetura de Von Neumann, que se caracteriza por apresentar dados e 
programa armazenados em uma mesma memória. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
Processador 
Memória Busca 
Decodificação Execução 
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 Em 1949 a empresa fundada por Mauchly e Eckert construiu com 
sucesso o primeiro computador para fins comerciais, o UNIVAC 1 
(Universal Automatic Computer). 
 
 Adquirido pelo Bureau of 
Census dos EUA, para processar 
os dados do censo de 1950. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
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UnB/CIC 113468– Introdução aos Sistemas Computacionais 
 Em 1953 a IBM, até então mais voltada, e com sucesso, para a 
construção e comercialização de equipamentos de processamento por 
cartão perfurado, lançou o seu primeiro computador eletrônico de 
programa armazenado. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
 Em 1955, IBM-702 
uso comercial 
 Em 1953, IBM-701 
uso científico 
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UnB/CIC 113468– Introdução aos Sistemas Computacionais 
 Outros modelos foram lançados, até que em 1958, a IBM 
apresenta outra máquina, mais aperfeiçoada, o IBM-709. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Nessa ocasião, a IBM já se destacava no mercado em relação à 
UNIVAC, que vinha sendo a número 1 desde 1950. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
40 
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•Segunda geração: Computadores Transistorizados 
 
 Transistor: realiza as mesmas funções básicas de uma válvula, porém o 
faz consumindo muito menos energia e calor, o que o tornou rapidamente 
substituto completo das válvulas. 
 
 Bell Laboratories, John Bardeen, Walter Bratain e William Schockley. 
5. Segunda Geração de Computadores 
Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
41 
MOSFET 
Tamanho do Canal(L) 
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• Segunda geração: Computadores Transistorizados 
 
 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
•1959: IBM 1401 
– Aplicações comerciais 
 1958: IBM 7090 
- Aplicações científicas 
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• Segunda geração: Computadores Transistorizados 
 
 O ápice dos computadores transistorizados foi o CDC-6600, um 
supercomputador criado pela Control Data Corportation em 1964. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
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• Terceira geração: Computadores com Circuitos Integrados 
 
 Circuito Integrado: O ponto importante no conceito de circuitos 
integrados é que se pode formar múltiplos transistores em um único 
elemento de silício. 
 
 Jack Kilby, da Texas Instruments Co. e 
 Robert Noyce, da Fairchild Semiconductor Inc. 
5. Terceira Geração de Computadores 
Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
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• Terceira geração: Computadores com Circuitos Integrados 
 
 Em 1964, a IBM se utilizou das recentes inovações tecnológicas na área 
da microeletrônica (os circuitos integrados) e lançou a sua mais famosa 
"família" de computadores, a série/360. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
45 
UnB/CIC 113468– Introdução aos Sistemas Computacionais 
• Terceira geração: Computadores com Circuitos Integrados 
 
 
 
 
 
 1977: surge no mercado de produção 
em série, os microcomputadores: o 
Apple II, o TRS-80 da Radio Shack e o 
PET da Commodore, ZX-80 Sinclair. 
 
 1979: é lançado pela Software Arts o 
"VisiCalc", o qual foi o primeiro 
programa comercial para 
microcomputadores. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
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UnB/CIC 113468– Introdução aos Sistemas Computacionais 
• Quarta geração: Computadores que Utilizam VLSI 
 
 O termo VLSI (Very Large Scale Integration), integração em larga escala, 
caracteriza uma classe de dispositivos eletrônicos capazes de armazenar, 
em um único invólucro, milhares e até milhões de componentes. 
 
 Se até aqui a fronteira entre uma geração e outra é muito nítida e bem 
definida, agora já não é mais. 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
 Enquanto nas gerações anteriores as 
mudanças eram físicas, com mudanças na 
tecnologia eletrônica dos computadores, agora 
é uma questão de evolução de um 
componente: o chip (tamanho do canal (L)) 
47 
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• Processadores Intel: 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
1972 1974 1978 1982 
1985 1989 1993 1995 
1997 
1999 2000 
48 
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• Processadores Intel: 
5. Computadores Eletrônicos (1945 - ?) 
2006 2008 
2014 
49 2015 
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• Cronologia: Microprocessadores integrados em um chip da Intel 
 
•Ano: Modelo - Tamanho da Palavra, Num. Trans. , Frequência de clock 
•1971: Intel 4004 - 4 bits, 2.300 transistores, 740kHz 
•1972: Intel 8008 - 8 bits, 3.500, 500kHz 
•1976, Intel 8085 – 8 bits, 6.500, 5MHz 
•1978: Intel 8086 - 16 bits, 29.000, 10MHz 
•1982: Intel 80186 – 16bits 
•1982: Intel 80286 – 16 bits, 134.000, 25MHz 
•1985: Intel 80386 - 32 bits, 275.000, 33MHz (cache externa) 
•1989: Intel 40486 – 32 bits, 1.200.000, 50MHz (L1 cache) 
•1993: Pentium – 32 bits, 3.100.000, até 233MHz 
•1995: Pentium Pro e MMX – 32 bits, 4.500.000, 200MHz (L2 cache) 
•1997: Pentium II– 32 bits, 7.5000.000, 450MHz 
•1999: Pentium III – 32 bits, 28.000.000, 1.13GHz 
•2000: Pentium IV – 32 bits, 42.000.000, até 3.4GHz 
•2001: Intel Itanium – 64 bits (AMD lançou arquitetura EM64T antes) 
•2003: Pentium-M (Centrino, Celeron M) – 32 bits, 77.000.000, 2.1GHz 
•2005: Pentium-D (Extreme HT) – 64bits, 230.000.000, 3.4GHz 
•2006: Core (Duo,Solo) – 32bits, 151.000.000, 1.66GHz 
•2006: Core2 (Duo) - 64 bits, 291.000.000, 3GHz 
•2007: Core2 (Quad) – 64 bits 830.000.000 3GHz (só L2) 
•2008: Core i7 (Hex/Quad) – 64 bits 731.000.000 3GHz (L3 cache) 
•2011: Core i7 2ª Geração (Quad) – 64 bits 1.160.000.000 3.4GHz 
•2012: Core i7 3ª Geração (Quad) – 64 bits 1.400.000.000 3.9GHz (transistor 3D) 
•2013: Core i7 4ª Geração (Quad) – 64 bits 1.400.000.000 3.9GHz 
•2014: Core i7 5ª Geração (Quad) – 64 bits 1.900.000.000, 4GHz 
•2015: Core i7 6ª Geração (Quad) – 64 bits ? , 4GHz 
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UnB/CIC 113468– Introdução aos Sistemas Computacionais 
Next Generations 
 O que vem por aí?? 
 
 Mudança na Organização: 1 core, 2 cores, 4 cores, 8 
cores, 16 cores, ...many cores..., Network on Chip (NoC), 
GPGPUs, Chips Heterogêneos. 
 
 Mudança Paradigma: 
 Computação Ótica, 
 Computação Quântica (qubit), 
 Computação Biológica (DNA, Redes Neurais, 
Computação Evolutiva, ...), 
 ... 
 Vocês farão este futuro! 
 
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	Introdução aos Sistemas Computacionais�Disciplina: 113468�
	Histórico da Computação�
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