Departamento de Engenharias e Ciência da Computação – DECC
Curso de Ciência da Computação
Disciplina de Introdução à Informática (35-320)
Prof. Ms. Paulo R. B. Betencourt
MARCOS DE DESENVOLVIMENTO DA ARQUITETURA DE COMPUTADORES
Centenas de computadores de diferentes tipos tem sido projetados e construídos
durante a evolução do computador digital moderno. A maioria já foi esquecida, mas alguns
tiveram um impacto significativo nas idéias modernas.
Apesar dos computadores eletrônicos terem efetivamente aparecido somente na década
de 40, os fundamentos em que se baseiam remontam a centenas ou até mesmo milhares de
anos.
Se levarmos em conta que o termo COMPUTAR, significa fazer cálculos, contar, efetuar
operações aritméticas, COMPUTADOR seria então o mecanismo ou máquina que auxilia essa
tarefa, com vantagens no tempo gasto e na precisão. Inicialmente o homem utilizou seus
próprios dedos para essa tarefa, dando origem ao sistema DECIMAL e aos termos DIGITAL e
DÍGITO. Para auxílio deste método, eram usados gravetos, contas e marcas na parede.
2.1 – A GERAÇÃO ZERO
Na medida em que os cálculos foram se complicando e aumentando de tamanho, sentiuse a necessidade de um instrumento que viesse em auxílio, surgindo assim há cerca de 5.000
anos na Babilônia o Ábaco. Este era formado por fios paralelos e contas ou arruelas
deslizantes, que de acordo com a sua posição, representava a quantidade a ser trabalhada.
Os romanos usavam um ábaco que consistia em bolinhas
de mármore que deslizavam numa placa de bronze cheia de
sulcos. Isto gerou alguns termos matemáticos em latim: CALX
significava mármore, logo CALCULUS era uma bolinha do ábaco,
e fazer cálculos aritméticos era CALCULARE.
A variante do ábaco mais conhecida é o "Soroban", ábaco japonês
simplificado (com 5 contas por fio, agrupadas 4x1), ainda hoje
utilizado, sendo que em uso de mãos treinadas continuam
eficientes e rápidos para trabalhos mais simples.
A primeira pessoa a construir uma máquina de calcular foi o cientista francês
Blaise Pascal (1623-1662), em cuja honra atribuiu-se o nome da linguagem de
programação Pascal. O artefato foi construído quando ele tinha 19 anos e foi
projetado para ajudar seu pai, um coletor de impostos do governo francês. Era
inteiramente mecânico, utilizava engrenagens e funcionava através de uma
manivela operada manualmente. Tal máquina fazia as operações de soma e
subtração baseada em 2 conjuntos de discos: um para a introdução dos dados
e outro que armazenava os resultados, interligados por meios de engrenagens.
A máquina utilizava o sistema decimal para os seus cálculos de maneira que quando um disco
ultrapassava o valor 9, retornava ao 0 e aumentava uma unidade no disco imediatamente
superior.
A Pascalina, como ficou conhecida, foi a primeira calculadora
mecânica do mundo. Pascal recebeu uma patente do rei da França
para que lançasse sua máquina no comércio. A comercialização de
suas calculadoras não foi satisfatória devido a seu funcionamento
pouco confiável, apesar de Pascal ter construído cerca de 50 versões. Máquinas de calcular
mecânicas, descendentes da Pascalina, até a bem pouco tempo podiam ser encontradas em
uso por algumas lojas.
Passaram-se 30 anos e o matemático alemão Barão Von Leibnitz (1646-1716)
construiu outra máquina mecânica, esta com capacidade de executar também as
operações de multiplicação e divisão.
As calculadoras da geração da Pascalina executavam somente operações
seqüenciais, completamente independentes. A cada cálculo o operador deveria intervir,
introduzindo novos dados e o comando para determinar qual operação deveria ser efetuada.
Essas máquinas não tinham capacidade para tomar decisões baseadas nos resultados.
Em 1801, Joseph Marie Jacquard, mecânico francês, sugeriu controlar máquinas de tecer por
meio de cartões perfurados. Os cartões forneceriam os comandos necessários
para a tecelagem de padrões complicados em tecidos. A máquina de Jacquard
funcionou tão bem que milhares de tecelões desempregados se revoltaram e
quase mataram o inventor.
Os princípios de programação por cartões
perfurados foram também demonstrados por Bouchon,
Falcon e Jacques entre 1725 e 1745. Em 1786, o
engenheiro J. Muller, planejou a construção de uma máquina para
calcular e preparar tabelas matemáticas de algumas funções.
Em 1822, o matemático e engenheiro inglês Charles
Babbage (1792-1871) inventor do velocímetro, apresentou um projeto à
Sociedade Real de Astronomia, baseado nos conceitos de Müller, Bouchon,
Falcon, Jacques e no desenvolvimento que Jacquard efetuou com seus
teares. O projeto consistia em uma grande calculadora mecânica que ele
chamou de "calculador diferencial". O aspecto mais interessante de sua
máquina de diferenças era seu método de saída: ele perfurava os resultados
numa placa de cobre prenunciando os cartões perfurados e os primeiros discos óticos.
Babbage, preocupado com os erros contidos nas tabelas
matemáticas de sua época, construiu um modelo para calcular tabelas
de funções (logaritmos, funções trigonométricas, etc.) sem a
intervenção de um operador humano. Ao operador cabia somente iniciar
a cadeia de operações, e a seguir a máquina tomava seu curso de
cálculos, preparando totalmente a tabela prevista. Esta máquina
baseava-se no princípio de discos giratórios e era operada por uma
simples manivela. Em 1823 o governo britânico financiou a construção
de uma nova versão mas não obteve resultado satisfatório, devido os
limites do ferramental industrial da época. Babbage se viu obrigado a
desenhar peças e ferramentas, retardando o desenvolvimento do
projeto. Após 10 anos de trabalho, tudo que Babbage havia conseguido
era uma pequena máquina de 3 registros e 6 caracteres, sendo que deveria ser, de acordo
com o projeto, uma máquina de 7 registros e 20 caracteres cada, além de apresentar seus
resultados impressos.
Em 1833, Babbage, com o auxílio de Ada Byron King (1815-1852), projetou uma máquina que
chamou de "Calculador Analítico", constituída de unidade de controle de memória, aritmética,
de entrada e de saída. Sua operação era comandada por um conjunto de cartões perfurados,
de modo que, de acordo com os resultados dos cálculos intermediários, a máquina poderia
saltar os cartões, modificando dessa forma o curso dos cálculos. Babbage investiu toda sua
fortuna pessoal e de seu filho, que com ele trabalhou durante anos, na construção de sua
máquina Analítica, vindo a falecer em 1871, sem findar a construção. Hoje, estas partes da
máquina construída por Babbage, encontram-se como peças de museu na
Inglaterra.
Ada Byron King (1815-1852), a condessa de Lovelace, filha do poeta
Lord Byron, iniciou, junto com Babbage, o ambicioso projeto de construção da
Máquina Analítica. Ada é uma das poucas mulheres a figurar na história do
processamento de dados. Matemática talentosa, compreendeu o funcionamento
da Máquina Analítica e escreveu os melhores relatos sobre o processo. Criou
programas para a máquina, tornando-se a primeira programadora de computador do mundo.
Dado a forma de organização da máquina analítica, pode-se dizer que com a sua
máquina analítica de Babbage foi o pai (avô) do computador digital moderno.
Os fundamentos lógicos que permitem a criação dos programas atuais foram
dados pelo inglês George Boole (1815-1864). Em 1854, Boole publicou "An
Investigation Into the Law of Thought", estabelecendo uma forma de armazenar e
processar informações utilizando relações binárias. Um sistema binário pode
apresentar todos os números, usando apenas os algarismos 0, 1 e as potências
de 2, como 4 (ou 2 x 2), 8 (ou 2 x 2 x 2), 16 (2 x 2 x 2 x 2) e assim por diante.
Nesse sistema de contagem, o número 12 é representado por 1100, ou seja, 1 bloco de 8, 1
bloco de 4, 0 bloco de 2 e 0 bloco de 1.
Hermann Hollerith (1860-1929), da mesma forma que Babbage, inspirou-se
no tear de Jacquard e inventou uma máquina exclusivamente para acumular e
classificar informações.
Antes de Hollerith, o Departamento de Censo dos Estados Unidos
processava todos os dados manualmente. O censo de 1880 demorou 7 anos e meio
para divulgar o resultado!
Naquela época (e hoje também), o censo consistia em uma série de perguntas de
múltipla escolha. Através disso, desejava-se saber, por exemplo : o número total de cidadãos,
quantos tinham de 0 a 2 filhos, quantos moravam em determinada cidade, etc. Hollerich
propôs, então, colocar as respostas de cada pessoa em um simples cartão perfurado.
Simplificando, cada coluna representava uma pergunta. O furo em determinada coluna
representava a resposta àquela pergunta. Os cartões eram lidos por um dispositivo que
consistia em uma tábua de pequenos pinos montados sobre molas e que conduziam
eletricidade. Quando eles entravam em contato com o cartão, somente os pinos que
estivessem sobre os furos passavam. Cada um destes tocava, então, uma pequena cavidade
com mercúrio, fechando o circuito elétrico. Cada cavidade estava ligada a um contador, que
era acionado toda vez que um pulso elétrico era transmitido.
O tabulador de Hollerith reduziu o tempo de processamento de dados do censo de 1890
dos Estados Unidos para "apenas" 2 anos e meio. Mais tarde, a firma de Hollerith prosperou ...
e dela acabou surgindo nada menos que a IBM (International Business Machines Corporation),
fundada em 1924 nos Estados Unidos.
A partir da década de 30 foram feitas várias tentativas de substituir as partes mecânicas
dos equipamentos por partes elétricas com o uso dos relés. O alto custo, o tamanho imenso e
a baixa velocidade de processamento eram as desvantagens destas máquinas.
Na Alemanha, Konrad Zuse concluiu em 1938, o primeiro modelo Z1, utilizando relés
eletromagnéticos e a teoria binária. Zuse, que era alemão, tentou vender seu Z1 ao governo
para uso militar. Mas os nazistas disseram que a guerra estava "praticamente ganha" e o
desprezaram, provavelmente mudando o curso da história.
Logo depois, nos EUA, duas pessoas também projetaram calculadoras, John
Atanosoff, no Iowa State College, e George Stibbitz, no Bell Labs. A máquina de Atanosoff
era surpreendentemente avançada para sua época. Ela utilizava uma aritmética binária e
possuía capacitores para a memória que eram periodicamente refrescados para evitar que se
descarregassem. As pastilhas modernas de RAM dinâmica, funcionam exatamente da mesma
maneira.
O próximo passo foi dado por um recém doutor da universidade de Harward chamado
Howard Aiken. Ele obteve apoio da marinha e da IBM para desenvolver um computador
programável, baseado em relés e em fitas perfuradas, mas sem usar o sistema binário de
numeração. A sua primeira máquina, o MARK I que media 15 m x 2,5 m, foi terminado em
Harward em 1944, ela tinha 72 palavras de 23 dígitos decimais cada e tinha um tempo de ciclo
(isto é, de instrução) de 6 segundos. Para entrada e saída, utilizava-se fita de papel perfurado.
Quando Aiken acabou de construir seu sucessor, o MARK II, computadores a relés estavam
obsoletos. A era da eletrônica tinha começado.
2.2 – A PRIMEIRA GERAÇÃO - VÁLVULAS (1945 - 1955)
A substituição dos relés por válvulas (que foram inventadas antes)
permitiu a criação da primeira geração de computadores modernos. O problema
era que as válvulas levavam muito tempo até se esquentarem e gastavam muita
energia elétrica. Estes computadores eram frágeis, com válvulas de vidro e
filamentos bem finos, mas ao mesmo tempo pesavam várias toneladas. Sua
manutenção era cara e a sua programação era feita ligando-se fios ou, em
modelos mais aperfeiçoados, por cartões perfurados. Todo o circuito era
interligado por quilômetros de fios instalados manualmente. Usando válvulas os
computadores atingiram velocidades na ordem de milissegundos (1 milissegundo equivale a 1
segundo dividido por mil = 1/1.000).
O estímulo para o computador eletrônico foi a Segunda Guerra Mundial. Na primeira
fase da guerra os submarinos alemães estavam massacrando os navios britânicos graças as
mensagens criptografadas enviadas por um aparelho denominado ENIGMA. Após conseguir
uma destas máquinas o governo britânico montou um laboratório ultra-secreto que construiu
um computador eletrônico denominado COLOSSUS que decodificava as mensagens alemãs e
antecipava os próximos passos do inimigo. O COLOSSUS ficou operacional em 1943, mas
como seu projeto era segredo militar sua linha não teve repercussão. Vale salientar entretanto
que foi o primeiro computador digital do mundo.
Ainda durante a guerra John Mauchley (1907 – 1980) apresentou ao exército
americano uma proposta para construir um computador eletrônico, a qual foi aceita em 1943.
Mauchley e seu aluno de pós-graduação Presper Eckert (1919 – 1995) construíram um
computador eletrônico denominado ENIAC (Eletronic Numerical, Integrator and Computer, ou
seja, Computador e Integrador Numérico Eletrônico) Ela construído de 18.000 válvulas e 1.500
relés, pesava 30 toneladas e consumia 140 quilowats de potência. Possuia 20 registradores,
cada um capaz de armazenar um decimal de 10 dígitos. Sua programação era feita com 6.000
chaves multiposicionais e da interconexão de um grande número de soquetes e cabos. A
máquina ficou pronta somente em 1946, um pouco tarde para o uso em seus objetivos
originais.
O ENIAC provou, com sucesso, que era uma
máquina de emprego geral ao ser utilizado para
realização de cálculos em relação ao uso da bomba-H,
uma tarefa bem diferente daquela a qual havia sido
projetado. No entanto era uma máquina de difícil
operação, e de manutenção dispendiosa devido a
sucessiva queima de válvulas.
Um curso de verão sobre o funcionamento e
programação do ENIAC despertou uma explosão no interesse em construir grandes
computadores digitais. o primeiro computador operacional foi o EDSAC (1949) construído por
Maurice Wilkes. Dentre outros temos o JOHNIAC, o WEIZAC e o MANIAC.
Enquanto Eckert e Mauchly iniciaram a construção de um novo computador, o EDVAC,
um dos colaboradores do projeto ENIAC, o matemático John von Neumann (1903 – 1957),
também iniciou outro projeto aperfeiçoando o computador inicial, denominado IAS, nome do
local onde von Neumann foi trabalhar, o Institute for Advanced Studies da universidade de
Princeton.
É creditada a von Neumann a definição de uma arquitetura de computadores
com programa armazenado que, até os dias de hoje, é empregada em máquinas
modernas.
O IAS foi desenvolvido a partir de um relatório feito pelo próprio von
Neumann em que ele discutia como reduzir os inconvenientes do ENIAC, tais
como a dificuldade de programar e relocação de fios (que deveria ser feita com os
mesmos elementos que representavam os dados eletronicamente) e o tipo de aritmética
(substituindo a aritmética decimal pela binária devido a dificuldade de se representar
confiavelmente 10 níveis de tensão em vez de 2).
Von Neumann é considerado o “pai” do computador moderno por ter apresentado as
seguintes proposições para a concepção dos computadores:
-
utilização de aritmética binária ao invés de aritmética decimal;
-
organização funcional do computador em quatro unidades principais: a memória, a
unidade aritmética e lógica, a unidade de controle e parte de E/S;
-
construção de computadores de programa armazenado, ou seja, armazenar tanto os
dados como também os próprios programas na memória;
-
Ciclo de instrução repetitivo, isto é, a execução de cada instrução deveria realizar-se
a partir de uma seqüência conhecida de etapas, as quais eram repetidas para
execução da próxima instrução e assim sucessivamente.
O IAS possuía as seguintes características básicas (embora pertença a primeira geração
de computadores e tenha sido, para os padrões atuais, uma máquina limitada, o IAS é
fundamental no estudo de arquitetura de computadores, pois a grande maioria das
especificações permanece válida até o momento):
a) era construído com quatro unidades principais: a memória, a UCP, a UC e parte de E/S;
b) possuía memória com 1.000 posições denominadas palavras, cada uma podendo
armazenar um valor com 40 dígitos binários (bits);
c) tanto os dados (valores numéricos) quanto as instruções eram representados na forma
binária e armazenados na memória;
d) possuía 21 instruções de 20 bits cada uma, constituídas de dois campos com 8 bits e,
denominados código de operação; e o outro com 12 bits denominado endereço, para
localizar cada uma das 1.000 palavras, endereços 000 a 999;
e) operava em modo repetitivo, executando um ciclo de instrução em seguida ao outro.
Cada ciclo constituí em dois subciclos: o ciclo de busca, onde o código da operação da
próxima instrução era trazido da memória para o IR e a parte de endereço da instrução
era armazenado no MAR (Memory Address Registes). Tão logo o código de operação
estivesse armazenado na IR, se iniciava o outro subciclo, o ciclo de execução. O circuito
de controle interpretava o código de operação e gerava os sinais apropriados para
acarretar o movimento de dados ou a realização de uma operação na ULA.
Percebe-se que apesar da evolução das máquinas em termos de velocidade,
miniaturização, capacidade de armazenamento, etc a arquitetura básica permanece a mesma.
Em 1949 a empresa fundada por Mauchly e Eckert construiu com sucesso o primeiro
computador para fins comerciais, o UNIVAC I, adquirido pelo censo americano.
Em 1953 a IBM, até então mais voltada para a construção e comercialização de
equipamentos de processamento por cartão perfurado, lançou seu primeiro computador
eletrônico de programa armazenado, o IBM-701, voltado para o processamento científico. Em
1955 a IBM modificou o hardware do 701 para adaptá-lo ao uso comercial, lançando o IBM-702
e em 1956 foi lançado o IBM-704. Nesta altura a IBM já se destacava no mercado em relação à
UNIVAC, que vinha sendo a 1a desde 1950.
2.3 – A SEGUNDA GERAÇÃO - TRANSISTORES (1955 - 1965)
A eletrônica moderna surgiu em 23 de dezembro de
1947, quando John Bardeen (1908-1991), Walter
Brattain (1902-1987), e William Shockley (19101989), cientistas dos Laboratórios Bell, ligados à
American Telephone & Telegraph (AT&T), criam o
transistor, que faz as mesmas funções das válvulas
a um custo bem menor. Além de serem menores e
mais baratos do que as válvulas, os transistores
consumiam muito menos energia elétrica, eram mais rápidos, menos frágeis e não precisavam
"esquentar" antes do funcionamento.
Por suas características físicas e elétricas o transistor era menos sujeito a defeitos e isto
possibilitou montagens de grandes circuitos em placas compactas de fiação impressa, o que
diminuiu a poucos metros a extensão dos fios.
Mas foi só em meados da década de 50 é que chegam ao mercado os primeiros
computadores totalmente transistorizados, bem menores do que os movidos a válvula e com
preço acessível para as grandes empresas e universidades.
A primeira companhia a lançar comercialmente um computador transistorizado foi a
NCR, e logo em seguida a RCA. As vantagens destas máquinas sobre suas antecessoras
eram várias: mais baratas, menores, dissipavam menos calor, e possuíam um menor consumo
de energia.
O primeiro computador disponível comercialmente foi o UNIVAC,
lançado em 1955 pela Eckert-Mauchly Computer Corporation. Sua
unidade de aritmética era limitada e a entrada serial, trabalhando com
um bit de cada vez, e a capacidade de memória interna era de
aproximadamente 1.000 palavras.
Esta nova geração de computadores teve a participação ativa da
IBM que já se firmava como a mais importante companhia de produção de máquinas
científicas. Ela transformou a séria 700 em 7000, esta transistorizada. O 7090 e mais tarde o
7094 possuía um ciclo de instrução de dois microsegundos e 32K palavras de 36 bits. Além do
domínio na computação científica a IBM também produziu uma máquina comercial de enorme
sucesso, o IBM 1401.
Com esta geração de computadores, outros fatos historicamente importantes
aconteceram:
O aparecimento de outra companhia fabricante de computadores, a DEC. A DEC lançou
o seu primeiro computador, o PDP-1, uma máquina de pequeno porte, comparada aos
computadores de até então, e com excelente desempenho na sua faixa de preço. Para
se ter uma idéia o PDP-1 custava U$120.000 enquanto um IBM custava milhões.
Comercialmente a DEC foi líder por um longo período (primeiro com os PDP e, em
seguida, com a família VAX). O PDP-8 trouxe uma grande inovação, o barramento, um
conjunto de fios paralelos utilizados para conectar os componentes do computador;
O aparecimento de unidades aritméticas e lógicas mais complexas, assim como unidades
de controle;
Aparecimento de linguagens de programação de nível superior ao das linguagens
assembly da época (Algol 60 - precursor do pascal; FORTRAN-58; COBOL- 59);
O Surgimento de outra companhia, a CDC, que lançou em 1964 o CDC 6600 voltado
primariamente para o processamento científico. Era uma máquina com palavras de 60
bits e vários processadores indenpendentes, num total de 10 que garantiam alto
paralelismo e liberava a CPU de várias tarefas, tornando o sistema bastante eficiente.
2.4 – A TERCEIRA GERAÇÃO - CIRCUITOS INTEGRADOS (1965 - 1980)
Em 1959, Robert Noyce (1927–1990), um físico da Fairchild Semiconductor Corporation
da Califórnia, e, independentemente e no mesmo ano, Jack St. Clair Kilby (1923- ), da Texas
Instruments, anunciaram a criação do circuito integrado. A invenção do circuito integrado
possibilitou que dezenas de transistores, resistores, capacitores fossem colocados sobre uma
base de silício (um material semicondutor), chamado de chip. Este encapsulamento permitiu
construir computadores menores, maios rápidos e mais baratos.
Por volta de 1964 a IBM, fabricante líder tinha o problema de suas duas máquinas de
sucesso serem incompatíveis entre si. No momento de substituir estas duas séries a IBM deu
um passo radical e lançou uma única linha de produtos o System/360, baseada em circuitos
integrados, projetada tanto para a computação científica quanto comercial. Este sistema
incorporou diversas inovações, que se tornaram um marco histórico em termos de computação
e consolidaram a posição já obtida pela IBM como primeira fabricante de computadores do
mundo.
Entre as inovações, podemos citar:
a) O conceito de família de computadores, em vez de máquina individual. Este conceito
permite que o fabricante ofereça o mesmo tipo de máquina com diferentes capacidades
e preços;
b) A utilização da unidade de controle com microprogramação em vez das tradicionais
unidades de controle no hardware;
c) O emprego de uma técnica chamada de multiprogramação, pela qual vários programas
compartilham a memória principal e dividem o uso da CPU, dando a impressão ao
usuário de que estão sendo executados simultaneamente;
d) Elevada capacidade de processamento (para a época) com palarva de 32 bits e ciclo de
instrução de até 250 nanosegundos, bem como grande capacidade de armazenamento
da memória principal 16 Mbytes;
e) Memória principal orientada a byte, isto é, cada célula de memória armazena 8 bits de
informação independente do tamanho da palavra de dados;
f) O lançamento de um programa (ou melhor, conjunto deles) gerenciador de recursos de
hardware, o sistema operacional OS/360.
Além da família 360 (da IBM), está época de LSI (Low Scale Integration) presenciou
também o lançamento de outro minicomputador DEC, com circuitos integrados, memória
principal orientada a byte e palavra de 16 bits, o PDP-11, uma das máquinas mais famosas de
sua categoria. Seu sucessor, o VAX-11, também teve o esmo sucesso, especialmente no
ambiente universitário.
Em 1968, Robert Noyce e Gordon Moore fundam, nos Estados Unidos, a Intel
Corporation, que criou, em 1969, o chip de memória de 1 KB.
Gordon Moore, durante um artigo para uma revista especializada afirmou que a
integração de transistores em um circuito integrado dobrava de capacidade a cada 24 meses,
mantendo-se os mesmos custos de fabricação. Esta afirmação, válida até os dias atuais
conforme pode ser vista na figura abaixo, ficou conhecida posteriormente como Lei de Moore.
2.5 – A QUARTA GERAÇÃO - COMPUTADORES PESSOAIS E VSLI (1980 - ????)
Nos anos 80, a VSLI (Very Large Scale Integration) tornou possível colocar dezenas de
milhares, centenas de milhares e finalmente milhões de transistores em uma única pastilha.
Antes do PDP-1 os computadores eram tão grandes que as companhias e universidades
tinham que ter departamentos especiais, denominados centros de computação para operá-los.
Em maio de 1969, a empresa japonesa ETI contratou a Intel Corporation para produzir,
em um único circuito integrado, o circuito de uma calculadora completa. Assim nasceu, em
1971, criado por Marcian E. Hoff Jr., um engenheiro da Intel, o Intel 4004, um
microprocessador de 4 bits e 108 KHz, que possuía 2.300 transistores, velocidade de 60.000
operações por segundo e preço inicial de US$ 200.
O mundo nunca mais foi o mesmo desde então. O primeiro microcomputador (o termo
"microcomputador" surgiu somente em abril de 1973) a utilizar o Intel 4004 foi o MCS-4.
A partir de 1980, as evoluções tecnológicas se deram principalmente na miniaturização
dos componentes internos dos computadores e os avanços ficaram relacionados com a
ESCALA DE INTEGRAÇÃO dos circuitos integrados, ou seja, em quantos transistores se pode
colocar em um único chip. Exemplos:
* LSI: Large Scale of Integration
- densidade: 1k
memórias pequenas, alguns processadores (1971 – Intel 4004)
* VLSI: Very Large Scale of Integration
- densidade: 1M
1976 – Cray I
1977 – Apple II
1981 – IBM-PC
1984 – Macintosh (Apple)
* ULSI: Ultra Large Scale of Integration
- densidade: 10 a 100M
1993 – Pentium (Intel)
* UVLSI: Ultra Very Large Scale of Integration – densidade: > 100M
Power 603
Pentium 3
2.6 - Quinta Geração -???
Nesse final de século surge um novo ramo na informática, a inteligência artificial, que
estuda métodos de simular o pensamento humano nos computadores com o objetivo de
substituir o homem pela máquina em atividades mecanizadas. Alguns computadores já
funcionam com modelos de raciocínio e comportamento humanos, auxiliando médicos em
diagnósticos, praticando diversos jogos e compondo músicas.
Há também o COG, protótipo de robô que está sendo projetado e construído pelo
Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Sua forma é semelhante à do homem: tem
cabeça, olhos e braços. O robô, cujo sistema nervoso artificial é 64 vezes mais potente do que
um Macintosh, irá simular as fases de crescimento do homem, seus pensamentos e
sentimentos.
Processadores Quânticos
Processadores óticos
Processadores Biológicos