EVOLUÇÃO DE COMPUTADORESFELIPE G. TORRES
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SISTEMAS DE CONTAGEM
Arquitetura de computadores 3
Período paleolítico cerca de 30.000 a.C. os primeiros sistemas de contagem...
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SISTEMAS DE CONTAGEM
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• Os sistemas foram evoluindo com o avanço das descobertas e invenções:
10.000 a.C. : Ferramentas simples feitas com madeira, pedra e ossos começaram a ser utilizadas para contagem.
3.200 a.C. : O início da escrita permitiu um grande avanço na forma de realizar cálculos.
• Nesse período diversas civilizações criaram muitos sistemasnuméricos. Como por exemplo, os sistemas: egípcio, arábicosumério, chinês e romano.
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SISTEMAS DE CONTAGEM
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• Desde então, a humanidade tenta evoluir os sistemasnuméricos e as tecnologias utilizadas para realizar operaçõesnuméricas.
• O objetivo dessa evolução sempre teve o foco no aumento davelocidade e da assertividade da técnica de contagem.
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PRIMEIROS DISPOSITIVOS MANUAIS
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300 a. C.O ábapo surgiu na Babilônia, sendo conhecido como tábua deSalamis. Até hoje este dispositivo manual é utilizado na Chinae no Japão.
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PRIMEIROS DISPOSITIVOS MECÂNICOS
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Wilhelm Schickard
• Inventou numerosas máquinasde cálculo astronômicos.
• Schickard é considerado comoo primeiro a construir umamáquina de calcular mecânica.
• Morreu acometido de peste em24 de outubro de 1635.
(1592- 1635, Alemanha)
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PRIMEIROS DISPOSITIVOS MECÂNICOS
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1623 d.CA primeira calculadora mecânica foi construída pelo inventoralemão Wilhelm Schickard.
• Esta calculadora realizavaas quatro operaçõesbásicas.
• O único registro que setem da arquitetura dessamáquina é uma carta parao astrônomo JohannesKepler.
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PRIMEIROS DISPOSITIVOS MECÂNICOS
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Blaise Pascal
• Auxiliou na matemática com otriângulo de Pascal.
• O desenvolvimento de Pascal dateoria da probabilidade foi a suacontribuição mais influente paraa matemática.
• Criou a Pascaline, primeiracalculadora mecânica, produzidaem larga escala
(1623- 1662, Francês)
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PRIMEIROS DISPOSITIVOS MECÂNICOS
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1642 d.CA outra calculadora mecânica conhecida é a construída pelomatemático francês, Blaise Pascal. Chamada de Pascaline.
• Esta calculadora foi criadapara ajudar o pai de Pascal acalcular os impostos.
• A Pascaline é formada poruma caixa cheia deengrenagens, rodas dentadase visores.
PRIMEIROS DISPOSITIVOS MECÂNICOS
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Gottfried Wilhelm Leibniz
• O uso de "função" como umtermo matemático foi iniciadopor Leibniz, numa carta de 1694.
• Teve contribuições para aestática e a dinâmica, muitasvezes em desacordo comDescartes e Newton.
(1646- 1716, Alemanha)
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PRIMEIROS DISPOSITIVOS MECÂNICOS
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1673 d.CA outra calculadora mecânica conhecida é a construída pelomatemático alemão, Gottfried Wilhelm Leibniz. Chamada deStepped Reckoner.
• Esta calculadora era similar aPascoaline, porém realizavaoperações de multiplicação edivisões.
• A máquina de Leibniz ébaseada em rodas dentadas.
• Mas o objetivo dele foi umamáquina capaz de raciocinar.
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PRIMEIROS COMPUTADORES
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Charles Babbage
• Originou o conceito de umcomputador programável.
• Inventor do primeirocomputador de uso geral,utilizando apenas partesmecânicas, a máquina analítica.
(1791- 1871, Londres)
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PRIMEIROS COMPUTADORES
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1821 d.CConsiderado como primeiro computador, a máquina dediferenças finitas foi projetada por Charles Babbage.
• Diferente das anteriores, essa calculadora realizava umasérie de cálculos numéricos e imprimia resultados empapel.
• Ela realizava os cálculos utilizando o método das diferençasfinitas.
• A máquina não chegou a ser construída, devido aslimitações.
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PRIMEIROS COMPUTADORES
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1834 d.CEntre a versão 1 e a versão 2 da máquina de diferençasfinitas, Charles Babbage, desenvolveu a máquina analítica.
• Essa máquina possuía muitasdas estruturas lógicas doscomputadores modernos.
• Pela primeira vez umamáquina podia controlar aexecução dos cálculos pormeio de cartões perfurados.
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1834 d.CDemonstração da máquina analítica de Babbage.
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1847 a 1849 d.CConsiderado o fracasso do primeiro projeto, Charles Babbagese dedicou a máquina de diferenças finitas 2.
• Essa versão usava trêsvezes menos peças.
• Mas essa máquina tambémnão foi concluída, poisBabbage tinha problemaspessoais com o engenheirodo projeto.
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1847 a 1849 d.CDemonstração da máquina de diferenças infinitas 2.
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PRIMEIROS COMPUTADORES DE GRANDE PORTE
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• As calculadoras supriam algumas necessidades de cálculosmatemáticos.
• Porém o governo e grandes empresas precisavam de umamáquina que os auxiliassem em aplicações maissofisticadas e abrangentes.
• Essas operações só foram possíveis com a construção decomputadores de maior capacidade de processamento ede armazenamento, conhecidos como mainframes oucomputadores de grande porte.
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PRIMEIROS COMPUTADORES DE GRANDE PORTE
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Sir William Thomson
• Considerado um líder nas ciênciasfísicas do século XIX, realizoucontribuições na análisematemática da eletricidade etermodinâmica.
• Desenvolveu a escala Kelvin.
• Recebeu o título de Barão Kelvinem homenagem a escala detemperatura absoluta.
(1824 - 1907, Londres)
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PRIMEIROS COMPUTADORES DE GRANDE PORTE
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1872 d.CO primeiro computador de grande porte foi criado naInglaterra pelo Sir William Thomson, que mais tarde virouLord Kelvin.
• Chamado de máquina depredição de ondas, tinha afunção de prever a alturadas ondas da maré.
• Os resultados eramdemonstrados por meio degráficos.
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PRIMEIROS COMPUTADORES DE GRANDE PORTE
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Herman Hollerith
• Principal impulsionador do leitor decartões perfurados, instrumentoessencial para a entrada deinformação para os computadoresda época.
• Um dos fundadores da IBM.
• Precursor do processamento dedados.
(1860 - 1929, Estados Unidos)
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PRIMEIROS COMPUTADORES DE GRANDE PORTE
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1872 d.CHerman Hollerith inventou e construiu uma máquina paratabulação de cartões perfurados, conhecida como máquinade Hollerith.
• Essa máquina era capaz dedetectar os locais dasperfurações nos cartões.
• Foi utilizada para processardados do censo americano.
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Howard Aiken
• Foi o engenheiro principal nodesenvolvimento do computadorHarvard Mark I da IBM.
• Em 1964 Aiken recebeu o prêmioHarry H. Goode MemorialAward, e em 1970 a MedalhaEdison IEEE, por "contribuiçõesaos computadores ".
(1900 - 1973, Estados Unidos)
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PRIMEIROS COMPUTADORES DE GRANDE PORTE
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1944 d.CHoward Aiken construiu o computador ASCC (AutomaticSequence Controlled Calculator).
• Chamado de Mark I, era baseado em relés mecânicos eocupava uma sala inteira.
• Ele conseguia realizar 3 operações de soma ou subtração porsegundo.
• O cálculo de logaritmo de um número demorava cerca de umminuto.
• Rapidamente ficou obsoleto com o desenvolvimento dasválvulas.
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1944 d.CHoward Aiken construiu o computador ASCC (AutomaticSequence Controlled Calculator).
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PRIMEIROS COMPUTADORES ELETRÔNICOS DIGITAIS
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1945 d.CO ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer), foifinalizado sendo o primeiro computador eletrônico digital depropósito geral.
• Foi desenvolvido no Estados Unidos pela Universidade daPensilvânia e utilizado pela primeira vez em 1945 paracálculos balísticos na segunda guerra mundial.
• Pesava cerca de 30 toneladas, tinha 19.000 válvulas eocupava uma sala de 500 metros quadrados.
• A programação do ENIAC era realizada conectando edesconectando manualmente cerca de 6.000 cabos.
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1945 d.CO ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer), foifinalizado sendo o primeiro computador eletrônico digital depropósito geral.
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1945 d.CO ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer), foifinalizado sendo o primeiro computador eletrônico digital depropósito geral.
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PRIMEIROS COMPUTADORES ELETRÔNICOS DIGITAIS
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• A tarefa de programação do ENIAC era complexa eenfadonha.
• Poderia ser melhorada se os programas pudessem serarmazenados.
• O conceito de programas armazenados foi desenvolvidobasicamente ao mesmo tempo por Von Neumann e AlanTuring.
• Von Neumann publicou em 1945 a idéia para um novocomputador chamado EDVAC (Electronic Discrete VariableComputer) .
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HORA DO
CINEMAAAA...
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GERAÇÕES DOS COMPUTADORES
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SEGUNDA GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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• A IBM começou a comercializar computadores com atecnologia de transistores, em 1950.
• O uso de transistores é uma das principais característicasdessa geração de computadores.
• Começou o uso de unidades lógicas e aritméticas e unidadesde controle mais complexas, o uso de linguagens deprogramação de alto nível e a disponibilidade do software desistema com o computador.
• O multiplexador escalona o acesso à memória da CPU e doscanais de dados, permitindo que esses dispositivos atuemindependentemente.
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SEGUNDA GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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IBM 7090
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TERCEIRA GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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• Em 1958, chegou a realização que revolucionou a eletrônica einiciou a era da microeletrônica: a invenção do circuitointegrado, que define a terceira geração de computadores.
• Microeletrônica significa literalmente “pequena eletrônica”.
• Desde os primórdios da eletrônica digital e da indústria dacomputação, tem havido uma tendência persistente econsistente em direção à redução no tamanho dos circuitoseletrônicos digitais.
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TERCEIRA GERAÇÃO DE COMPUTADORES
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LEI DE MOORE
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• A lei de Moore, foi proposta por Gordon Moore, cofundadorda Intel, em 1965 (Moore, 1965f).
• Moore observou que o número de transistores que poderiaser colocado em um único chip estava dobrando a cada ano epreveu corretamente que esse ritmo continuaria no futuropróximo.
• Para a surpresa de muitos, incluindo Moore, o ritmocontinuou ano após ano e década após década.
• O ritmo diminuiu para dobrar a cada 18 meses na década de1970, mas sustentou essa taxa desde então.
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LEI DE MOORE
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CONSEQUÊNCIAS DA LEI DE MOORE
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• O custo de um chip permaneceu praticamente inalteradodurante esse período de rápido crescimento em densidade.
• Como os elementos lógicos e da memória são colocados muitopróximos em chips mais densamente empacotados, aextensão do caminho elétrico é encurtada, aumentando avelocidade de operação.
• O computador torna-se menor, fazendo com que seja maisconveniente colocá-lo em diversos ambientes.
• As interconexões no circuito integrado são muito maisconfiáveis do que as conexões de solda. Com mais circuitos emcada chip, existem menos conexões entre chips.
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GERAÇÕES POSTERIORES DE COMPUTADORES
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GERAÇÕES POSTERIORES DE COMPUTADORES
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REFERÊNCIAS
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MEIRELLES, Fernando de Souza. INFORMÁTICA: NOVAS APLICAÇÕES COMMICROCOMPUTADORES., Makron Books. 2005
CAPUANO E IDOETA. Elementos de eletrônica Digital. Ed Erica
TORRES, Gabriel. Hardware: curso completo . 4. ed. Rio de Janeiro: AxcelBooks, 2005
BROOKSHEAR, J. Glenn. Ciência da Computação – Uma Visão Abrangente.Porto Alegre: Bookman. 2009
CAPRON, Harriet L. Introdução a Informatica. Pearson Brasil
PERES, Fernando Eduardo; FEDELI, Ricardo Daniel; POLLONI, Enrico G. F.Introdução À Ciência da Computação – 2. ed. Cengage Learning, 2010
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VÍDEOS
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Demonstração do funcionamento da máquina analítica de Babbage[Disponível em https://youtu.be/LE2gECwwx8g]
Demonstração do funcionamento da máquina de diferençasinfinitas 2[Disponível em https://youtu.be/BlbQsKpq3Ak]
ENIAC: O primeiro processador eletrônico[Disponível em https://youtu.be/6X2B8Z_DCo0]
Qual a diferença entre o i3, i5 e i7 ?[Disponível em https://youtu.be/eBhMRl0Z-EQ]
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