378048-aoc1_aula01_historia_evolucao_computadores

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Arquitetura e Organização de Computadores I
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HISTÓRIA E EVOLUÇÃO 
DOS COMPUTADORES
Arquitetura e Organização de Computadores I
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O QUE É UM COMPUTADOR?
Eu sei, mas é 
DIFÍCIL 
explicar....
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O QUE É UM COMPUTADOR?
� computador
� ô/
� substantivo masculino
� 1. o que computa; calculador,
calculista.
� 2. inf máquina destinada ao
processamento de dados, capaz de
obedecer a instruções que visam
produzir certas transformações
nesses dados para alcançar um fim
determinado.
� DICIONÁRIO
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O QUE É UM COMPUTADOR?
� computador
� substantivo masculino
� 1. o que computa; calculador,
calculista.
� 2. inf máquina destinada ao
processamento de dados, capaz de
obedecer a instruções que visam
produzir certas transformações
nesses dados para alcançar um fim
determinado.
� DICIONÁRIO
“Um computador é um dispositivo eletrônico controlado por
um programa usado para processar dados. O termo provém do
latim computare (“calcular”). Ele é constituído por componentes
eletrônicos, especialmente circuitos integrados, miniaturizados
e encaixados em pequeno pedaço de silício, usualmente
chamado chip. Esses circuitos integrados, os chips, são a
essência dos computadores modernos, porque são eles que
executam todas as operações. Tais operações, que os circuitos
integrados executam, são controladas por um programa. Sem
um programa, um computador reduz-se a um conjunto de
partes eletrônicas, que nada pode fazer.”
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COMO SURGIU O
COMPUTADOR?
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redes de computador
HISTÓRICO E EVOLUÇÃO
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redes de computador
HISTÓRICO E EVOLUÇÃO
Arquitetura e Organização de Computadores I
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HISTÓRICO DOS COMPUTADORESHISTÓRICO DOS COMPUTADORES
� Necessidade de contar
� Dizem que os pastores contavam nos dedos as suas ovelhas...
� Daí os termos dígito, decimal, etc...
� Porém, com o número de ovelhas crescendo...
� Usar somente os dedos passou a
ficar complicado, então
começaram a usar pedrinhas,
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� Antigos pastores gregos e egípcios utilizavam “pedrinhas” para
controlar a quantidade de ovelhas de seus rebanhos
� Nesse primitivo método cada ovelha era representada por uma
pedra, de modo que o pastor deveria ter tantas pedras quanto
animais para um efetivo controle
� Ficou difícil de carregar!!!
� As pedras utilizadas eram, em sua maioria, de calcário,
denominadas “calculi”, dando assim origem à palavra cálculo
� Daí os termos cálculo, calcular, contar, ...
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
Pastore
s
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- O primeiro ábaco surgiu no vale entre o rio Tigre e o Eufrates por volta
do ano 3500 AC. Foi um dos primeiros instrumentos criados para auxiliar
o homem em seus cálculos.
.
- Representa os números em unidades, dezenas, centenas e milhares
(parecidas com àquelas que vemos em lousas infantis).
- O Ábaco foi o ponto de partida para os projetos de novas máquinas de
calcular, mais fáceis rápidas e eficientes.
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
O ÁbacoSuan Pan na China e Soroban no Japão
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� Desenvolvida pelo matemático
francês Blaise Pascal (1623 – 1662)
em 1642 com 19 anos, é
considerada a primeira máquina
mecânica
� Engrenagens com manivelas
operadas as mãos - que realizava
soma e subtração
� Auxiliar o pai (coletor de impostos)
– bem próxima ao Ábaco
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
Pascalina
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� Baron Gottfried Von Leibniz (1646 –
1716) matemático alemão
� 1694 – Máquina de calcular com quatro
operações
� Inteiramente Mecânica: Soma,
Subtração,Multiplicação e Divisão
� A máquina ainda não cabia no bolso!
� Esta foi o protótipo inicial das máquinas
de calcular mecânica
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
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Silêncio da Evolução Tecnológica (1694-1847)
150 anos de silêncio!!!
a tecnologia ficou estagnada
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
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HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
� George Boole (1815 – 1864) 
� Elaborou a Álgebra Booleana
� Tabela verdade – mostra todas as possíveis
combinações dadas as entradas
e o tipo de função - AND, NOT, OR)
� 2n onde n representa o número
de entradas (variáveis)
� 1º Livro 1847 - The Mathematical Analysis Logic
� O trabalho de Boole foi fundamental para a evolução dos
computadores; a Álgebra Booleana tem aplicações na estrutura
dos computadores modernos
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Entre 1821 a 1833 o matemático Britânico Charles
Babbage desenvolveu uma máquina que realizava
cálculos aritméticos através de um único algoritmo
que foi considerado os primeiros programas de
computador. A evolução dessa máquina deu
origem as máquinas analíticas (memória, unidade
de processamento e dispositivos de entrada e
saída)
Pai do Computador Mecânico e Avó do
Computador Digital
4 componentes:
-Store (memória)
- MILL (unidade de computação)
- input section (leitor de cartão perfurado)
- output section (cartão perfurado)
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
Máquina de Babbage
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Máquina Analítica
Qual a grande inovação?
- Computador programável
- utilizava linguagem de programação
- primeira programadora
Ada Augusta Lovelace –
Babbage contratou-a para desenvolver os programas
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
Máquina de Babbage
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HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
Máquina de Babbage
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HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
Máquina de Babbage
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� Censo de 1880 – 7,5 anos para finalizar o resultado
� Dr. Herman Hollerith (era inventor e não
administrador) – funcionário do EUA Census Bureau
desenvolveu a primeira máquina (1890) manual de:
- Tabular e ordenar dados
- Perfurar cartão
- Diminuiu o tempo de processamento para 2 anos
� 1914 a sua companhia Tabulating Machines Company
(TMC) foi vendida para a Computing-Tabulating-Recording
(CTR)
� Em 1924 Watson mudou o nome da empresa CTR para
International Business Machine Corporation (IBM) que
liderou o mercado dos computadores nas décadas de
60,70 e 80
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
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1890 – Máquina de perfurar cartões
HISTÓRICO DOS COMPUTADORES
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redes de computador
HISTÓRICO E EVOLUÇÃO
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Máquinas a válvulas e relés
• Desenvolvidas para atender necessidades militares – decifrar
informações dos submarinhos alemães e melhorar apontaria da
tabelas de tiros da artilharia americana. - 1o COLOSSO.
1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
Válvulas
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O primeiro computador que se destacou foi o Eniac (Electronic
Numerical Integrator and Computer)
• Início 1943 - término 1946 (pós guerra)
• Computadores a válvulas
• Utilizavam uma grande quantidade de cabos e relés
• Possuía uma unidade lógica e aritmética (ULA) 
• Possuía dispositivos de entrada, processamento, 
armazenamento e saída
• O primeiro a ser comercializadofoi o Univac I, os mais 
comercializados foram os 701, 704 e 709 (último computador a 
válvula) da IBM. 
1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
ENIAC, representante da primeira geração dos computadores
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1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
ENIAC, representante da primeira geração dos computadores
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• Tinha o tamanho de um campo de futebol (5 alt x
25m comp) ocupava 180 m2 área construída.
• Pesava 30 Toneladas
• Utilizava 70 mil resistores e 18 mil válvulas, 1500
reles e 6000 interruptores
• Consumia 140 quilowatts – luz Filadélfia
•Proporcionava super-aquecimento – válvulas –
“bug”
• Não tinha sistema operacional – operado
manualmente como uma calculadora – 80 mulheres
calculo manual.
• Para programar a máquina era necessário ajustar
6 mil chaves de inúmeras posições e conectar
muitos soquetes.
1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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� 1952 – John Von Neumann 
� Propôs utilizar aritmética binária 
� Substituiu programação via cabos/chaves por 
programas digitais armazenados em MEMÓRIA
1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
Alan Turing - O pai da Ciência da Computação
• Matemático, lógico, criptoanalista e cientista britânico
• Formalizou o conceito de algoritmo e computação com a máquina de Turing
• Durante a Segunda Guerra Mundial trabalhou para a inteligência britânica em
Bletchley Park, num centro especializado em quebra de códigos
• Após a guerra, trabalhou no Laboratório Nacional de Física do Reino Unido,
onde criou um dos primeiros projetos para um computador de programa
armazenado, o ACE
• A máquina teórica de Turing tornou possível o processamento de símbolos,
ligando a abstração de sistemas cognitivos e a realidade concreta dos números
• A maior parte de seu trabalho foi desenvolvida na área de espionagem e, por
isso, somente em 1975 veio a ser considerado o "pai da Ciência da
Computação“
• Vida e Obra de Alan Turing: http://youtu.be/yIluxaHL0v0
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1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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Arquitetura básica
Memória
Unidade de 
Controle
Unidade 
aritmética lógica
Entrada
Saída
Acumulador
1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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•Foi o primeiro computador
comercial
• Utilizava 5000 válvulas
•Toda a programação era feita
dentro do computador – não
via cabos e relés
• Realizava adição em 0,5 ms e
multiplicação em 2ms
• A entrada e saída dos dados
eram realizados em bandas
magnéticas
1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
Arquitetura e Organização de Computadores I
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• A palavra bug (inseto em inglês) é empregada atualmente para designar
um defeito, geralmente de software. Mas sua utilização com este sentido
remonta a esta época. Conta a história que um dia o computador
apresentou defeito. Ao serem investigadas as causas, verificou-se que um
inseto havia prejudicado seu funcionamento.
1ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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• A 2ª Geração surgiu a partir do momento em que os transistores
substituíram as válvulas na construção dos computadores
• O transistor é bem menor que a válvula.
• Consome bem menos energia que a válvula.
• Diminuiu em grande escala o aquecimento que era
proporcionado pelas válvulas
•Primeiros computadores TX0 e TX2
•O 1o a destacar - PDP I (vendeu 50 unidade a um
valor unitário de US$ 120.000,00) 
2ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1957 -
2ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1957 – 1964)
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Destaca-se os computadores:
• O IBM 1401 – era rápido e foi bastante utilizado
para fins comerciais – porém de péssima
qualidade para fins científicos
• O IBM 7094 – trabalhava com um ciclo de 2
microsegundos e tinha 32 k de memória
•Burroughs B5000 – Primeira máquina projeta
para trabalhar com linguagem de alto nível -
Algol 60 precursora do Pascal.
• PDP 8 – introduziu o conceito de barramento
único – omnibus – custava uma “bagatela” de
US$ 16.000,00 – vendeu 50.000 unidades.
2ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1957 – 1964)
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Computadores IBM da segunda geração
2ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1957 – 1964)
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PDP-8: possuia um único acumulador de 12 bits capaz e endereçar 32K de palavras de 12 bits, 
reconhecia 8 instruções básicas e gastava 1,2 microsecundos para executar uma instrução simples
2ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1957 – 1964)
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• Máquina Omnibus
CPU Memória
Terminal 
Console
E/S
fitas de papel
Outros dispos.
de E/S
Omnibus
2ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1957 – 1964)
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Invenção do Circuito Integrado (CV) – 1958
Robert Noyce
– Elaborou a técnica de colocar várias dezenas de transistores 
em um ÚNICO CHIP
– Benefícios:
computadores + rápidos, menores e + baratos
3ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1964 - 1970)
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•O circuito integrado proporcionou a microeletrônica –
vários transistores em uma única placa de silício - Chip
•Proporcionou o uso de programação assembley
•Motivou o desenvolvimento de software
•Proporcionou a idéia de multiprogramação – vários
programas na memória ao mesmo tempo
•A IBM consegue produzir uma única máquina tanto
para atender aplicações comerciais como as
necessidades científicas – SYSTEM 360
• Os computadores ficaram mais veloz, com maior
capacidade de memória, com um tamanho e custo
menor
1º circuito
3ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1964 - 1970)
Arquitetura e Organização de Computadores I
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3ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1964 - 1970)
Arquitetura e Organização de Computadores I
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3ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1964 - 1970)
LSI (Large Scale Integration - 100 transistores): 
computadores da terceira geração
VLSI (Very Large Scale Integration - 1.000 
transistores): computadores da quarta geração
ULSI (Ultra-Large Scale Integration - milhões de 
transistores): computadores da quinta geração
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Comparação do tamanho do circuito integrado com uma moeda 
(esquerda) e um chip (direita)
3ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1964 - 1970)
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Criação dos microprocessadores - PC
• 1970 Xerox desenvolve o ALTO
• 1976 Apple – Apple I – Steve Jobs, Stephen Wozniak e Ron Wayne -
Guaragem
• 1979 Apple – Apple II – inovação Visicalc – planilha eletrônica
• 1981 – IBM – PC – custo $1500 – 16k memória – venda 50 mil no ano de
lançamento
• 1983 – Microsoft – lança MSDO e Word.
• 1995 – Microsoft – Windows 95 x Mac OS da Apple
4ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1970 - 1990)
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Computador Apple I
4ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1970 - 1990)
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4ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1970 - 1990)
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• Surgimento dos processadores (Unidade central
de processamento)
• Sistemas operacionais como MS-DOS, UNIX,
Apple’s Macintosh
• Linguagens de programação orientadas a objeto
como C++ e Smalltalk
• Impressorasmatriciais, e os teclados com os
layouts atuais foram criados nesta época
• Novas formas de armazenar dados, discos
rígidos (HD de 5 Mb, disco flexível de 5” ¼)
• Interligação de Computadores – Controladora
Serial
4ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1970 - 1990)
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Computador pessoal da quarta geração
4ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1970 - 1990)
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• Máquinas com alto poder de processamento,
memória e armazenamento
• Utilização em grande escala dos notebook, palms
• Conectividade: interligação de redes de computadores
e computação móvel
• Utilização de técnicas de biometria (voz, íris, digital)
• Inteligência artificial (jogos, robores, etc.) 
• Criação de uma nova sociedade – SOCIEDADE DA
INFORMAÇÃO (MSN, BLOG, EMAIL ,ETC) 
• E ......
5ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1991 – DIAS ATUAIS)
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5ª GERAÇÃO DE COMPUTADORES 
(1991 – DIAS ATUAIS)
Computador da quinta geração
Arquitetura e Organização de Computadores I
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Pesquisar sobre as tendências atuais e perspectivas de
evolução para os próximos meses
• Multiprocessadores
• Computação quântica
• Alternativas ao silício
• Tecnologias, etc.
ATIVIDADE
Arquitetura e Organização de Computadores I
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• FABRICAÇÃO DE CIRCUITOS INTEGRADOS
• https://www.youtube.com/watch?v=l7-EmE7Ixuo
• Visitamos o Museu da Intel em Santa Clara, Estados Unidos
• https://www.youtube.com/watch?v=hQYPOmr1X3s
• Areia do Silício A fabricação de um Chip Intel
• https://www.youtube.com/watch?v=rq81-pJBeUk
• Microsoft mostra como o mundo será em 2020
• https://www.youtube.com/watch?v=KYoMG_nxo9I
VÍDEOS
Arquitetura e Organização de Computadores I
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REFERÊNCIAS
� TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. Rio de Janeiro: Pearson, 6ª edição, 2013.
� STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de
Computadores. 8. Ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
� PATTERSON, D. A.; HENNESSY, J. L. Organização e projeto de
computadores: a interface hardware/sofware. 4. ed. Rio de
Janeiro: Campus, 2014.
Arquitetura e Organização de Computadores I
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DÚVIDAS