Organização e Arquitetura de computadores

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03 de Março de 2016 
Aluno (a): Amanda do Amaral Araújo – 201602386641 
 
Evolução do Hardware 
Organização de Computadores 
 
 
 Principais fatos que registram as máquinas mecânicas 
Ao contrário da maioria das grandes invenções da história, o computador 
não tem um inventor. Essa máquina surgiu e vem sendo aprimorada desde a 
Idade Antiga, passando por um processo evolutivo tão expressivo quanto sua 
importância para a sociedade contemporânea. 
Tudo começou na necessidade dos povos antigos de realizar contagens 
(computar = contar). Assim, quando se chegou ao momento em que tais 
contagens não poderiam mais ser feitas apenas com os dedos ou pedras, foram 
sendo arquitetados novos dispositivos que pudessem desenvolver cálculos sem 
maiores trabalhos. Na babilônia por volta de 2400 A.C foi inventado o Ábaco ao 
qual o principal objetivo era desenhar linhas na areia com rochas. Em 1820, 
Thomas de Colmar projetou e construiu uma máquina capaz de efetuar as 4 
operações aritméticas básicas: a Arithmomet. Esta foi a primeira calculadora 
realmente comercializada com sucesso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
03 de Março de 2016 
 História da revolução dos computadores. 
 
1º Geração: 
Em 1946 é anunciada a criação do primeiro computador digital eletrônico de 
grande escala do mundo, o ENIAC (Electrical Numerical Integrator and 
Calculator). Esse equipamento tinha a capacidade de calcular de 100 kHz e 
possuía apenas 200 bits de memória RAM. Ele possuía 17.468 válvulas, 
pesava 30 toneladas, tinha 180 m² de área construída. 
 
2º Geração: 
Em 1959 a 1965 surgem os computadores da segunda geração, com 
capacidade de calcular com uma velocidade de microssegundos, sendo 
programados em linguagem montadora. Nesse período aconteceu a troca de 
válvulas para transistores. Os transistores eram pequenos, não exigiam tempo 
de pré-aquecimento, não consumiam muita energia, eram mais rápidos e 
confiáveis. Essa modificação aconteceu para que as máquinas pudessem ter 
maior desempenho. 
 
3º Geração: 
1965 a 1975 nascem os computadores da terceira geração. Esses 
computadores passam a ter diversos componentes miniaturizados e montados 
em um único CHIP, sendo capazes de calcular em nanossegundos, com uma 
linguagem de programação de alto nível, orientada para os procedimentos. 
Esses equipamentos se destacaram por conta do circuitos integrados, feitos de 
silício, também conhecidos como microchip. Eles eram construídos integrando 
um grande número de transistores, o que possibilitou a construção de 
equipamentos menores e mais baratos. Entretanto, a principal característica 
desses circuitos integrados não era apenas o tamanho, mas sim a sua 
capacidade de processamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
03 de Março de 2016 
4º Geração: 
No ano de 1975 a 1981 são criados os computadores da quarta geração. 
Seguindo a tendência da terceira geração de miniaturização de seus 
componentes e o aperfeiçoamento dos seus Circuitos Integrados (CI). As 
linguagens utilizadas nessa geração eram de altíssimo nível, orientada para um 
problema. Destacados por terem os primeiros processadores - unidade central 
de processamento, a partir deles foram criados vários S.O (Sistema 
Operacional), tais como MS-DOS, UNIX, Apple’s Macintosh, e a primeira 
linguagem de programação, o C++. As maquinas eram mais confiáveis, mais 
rápidos, menores e com maior capacidade de armazenamento. Esta geração é 
marcada pela venda de computadores pessoais. 
 
5º Geração: 
1990 a partir dessa década são lançados softwares de melhor qualidade e com 
capacidade de processar as informações com maior rapidez. Após isso, em 
2000 depois a virada do milênio os computadores continuaram a seguir a 
tendência de miniaturização de seus componentes e, tornando dessa forma os 
computadores mais maleáveis e práticos nas tarefas diárias. Além disso, há um 
investimento maciço em seu design. Nesta geração surgiram as arquiteturas de 
64 bits, os processadores que utilizam tecnologias RISC e CISC, discos rígidos 
com capacidade superior a 600GB, pen-drives com mais de 1GB de memória e 
utilização de disco ótico com mais de 50GB de armazenamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
03 de Março de 2016 
 Característica Que Diferenciam Computadores De Mesa, 
Servidores, Mainframes e Supercomputadores. 
Conceitualmente todos eles realizam funções internas parcialmente iguais, mas 
em escalas diferentes. Os de grande porte, conhecidos como mainframes, 
médio porte, minicomputadores e pequeno porte microcomputadores, divididos 
em duas categorias: os de mesa (desktops) e os portáteis (notebooks e 
handhelds). Os Mainframes, por exemplo, se destacam por terem alto poder 
de processamento e muita capacidade de memória, e controlam atividades 
com grande volume de dados, sendo de custo bastante elevado. Operam em 
MIPS (milhões de instruções por segundo). Os microcomputadores de mesa, 
são os mais utilizados no mercado de um modo geral, pois atendem a uma 
infinidade de aplicações; são divididos em duas plataformas. 
 A classificação de um determinado computador pode ser feita de diversas 
maneiras, como por exemplo em termos de: Processamento, velocidade, 
capacidade e volume de transações, armazenamento das informações, maior 
desempenho do software disponível e compatibilidade, tamanho da memória e 
tipo de UCP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
03 de Março de 2016 
 Computação Quântica: 
 
A computação quântica é a ciência que estuda as aplicações das teorias e 
propriedades da mecânica quântica na Ciência da Computação. Dessa forma 
seu principal foco é o desenvolvimento do computador quântico. Na 
computação clássica o computador é baseado na arquitetura de Von Neumann 
que faz uma distinção clara entre elementos de processamento e 
armazenamento de dados, isto é, possui processador e memória destacados 
por um barramento de comunicação, sendo seu processamento sequencial. 
Entretanto os computadores atuais possuem limitações, como por exemplo na 
área de Inteligência Artificial(IA) onde não existem computadores com potência 
ou velocidade de processamento suficiente para suportar uma IA avançada. 
Dessa forma surgiu a necessidade da criação de um computador diferente dos 
usuais que resolvesse problemas de IA, ou outros como a fatoração de 
números primos muito grandes, logaritmos discretos e simulação de problemas 
da Física Quântica. 
Se analisada, a computação quântica pode ser encarada como um processo 
natural de evolução dos computadores, que a partir dos década de 50, com o 
surgimento dos transistores, tem sua velocidade aumentada através da 
minituriarização de componentes. O limite físico destes componentes é 
justamente o tamanho quântico. O problema é que na escala quântica os 
conhecimentos da física clássica não podem ser aplicados. Vale lembrar que 
para a maioria das aplicações convencionais os computadores atuais são 
eficientes. Porém para aplicações que requerem um processamento intenso 
(por exemplo: inteligência artificial, criptografia, busca em listas desordenadas, 
fatoração de números grandes) o computador quântico é a opção mais 
promissora. Segundo o físico Ivan Oliveira, do Centro de Pesquisas Físicas 
(CBPF), “Na teoria, computadores baseados em Qubits poderiam resolver 
problemas, que hoje levariam bilhões de anos, em questão de minutos.”