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EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES

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VISÃO GERAL O primeiro computador que surgiu foi o ENIAC, sigla em inglês que

significa Integrador e Computador Numérico e Eletrônico. O computador surgiu na década de 1940, durante a Segunda Guerra

Mundial, para ajudar o exército americano a realizar cálculos de precisão necessários para o lançamento de mísseis e bombas, pois através de cálculos manuais os resultados eram obtidos em 12 horas. Com o ENIAC, os mesmos cálculos levavam 30 segundos!

Esse computador pesava cerca de 30 toneladas, era enorme, ocupava uma sala inteira, produzia muito calor e precisava de vários homens para operá-lo.

Com o passar dos anos, o ENIAC inspirou outros computadores. Sua tecnologia foi aprimorada e surgiram computadores que aqueciam

menos, com menor custo e muito mais rápido.

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VISÃO GERAL O PRIMEIRO PC

– Tudo começou na década de 1980, quando a empresa IBM lançou o seu primeiro computador pessoal, o IBM PC. O IBM PC foi a versão original e progenitor da plataforma de hardware dos “IBM PC compatíveis”. É importante ressaltar que a IBM não fabricou o PC, mas o montou e lançou no mercado.

– No interior desse micro existia o microprocessador, fabricada pela INTEL.

– Tendo em vista que a Intel era responsável pelo hardware, ainda era necessário o software. Foi então que a Microsoft desenvolveu o software necessário para esse computador pessoal.

– Com essa parceria entre a Intel e a Microsoft, a IBM montou e lançou o primeiro PC, com o processador chamado 8088.

– Mais adiante a IBM lançou outros computadores pessoais. Você já ouviu falar em 286, 386 e 486? Esses eram os nomes dados aos primeiros processadores da Intel. Na realidade, chamamos os micros dessa forma por causa da especificação dos seus processadores: 286, 386 e 486.

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VISÃO GERAL Em pouco tempo a IBM deixou de ser a única empresa que “montava” PCs.

Surgiram então diversas outras, usando o mesmo processador da Intel. Nessa mesma época, a Intel também teve seus primeiros concorrentes, como, por exemplo, a empresa AMD, que começou a fabricar processadores similares aos dela. Enfim, desde então, a concorrência desses dois fabricantes de processadores (Intel e AMD) se tornou uma disputa de tecnologia, preços e mercado.

Detalharemos a partir de agora a evolução dos computadores.

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GERAÇÃO DE COMPUTADORESGERAÇÃO DE COMPUTADORES

transistor

Válvulas

Circuito integrado

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EXEMPLO DE COMPUTADOR À VÁLVULAEXEMPLO DE COMPUTADOR À VÁLVULA ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)

– Primeiro computador eletrônico digital de propósito geral– Computador e integrador numérico eletrônico– Projetado e construído sob a supervisão de John Mauchly e John

Presper Eckert da Universidade da Pensilvânia

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EXEMPLO DE COMPUTADOR À VÁLVULAEXEMPLO DE COMPUTADOR À VÁLVULA

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)– Respostas as necessidades dos EUA diante da Guerra. Obter tabelas de

trajetória e alcance com boa precisão e tempo hábil para novas armas.– Era uma máquina decimal e não uma máquina binária.– Tinha que ser programado manualmente ligando e desligando chaves e

conectando e desconectando chaves (uma tarefa tediosa).– Demonstrou seu caráter de computador de propósito geral:

• Realizou uma série de cálculos complexos para determinar se a bomba H poderia ser construída.

– Em 1955 foi desativado

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EXEMPLO DE COMPUTADOR À VÁLVULAEXEMPLO DE COMPUTADOR À VÁLVULA

EDVAC (1945-1952)

– Em 1945 Von Newman propõe a idéia de programa armazenado para um novo computador, o EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer)

– 1946 Von Newmann e seus colegas começaram o projeto de um novo computador de programa armazenado, no Instituto de Estudos Avançados de Princeton.

– Constitui-se o protótipo de todos os computadores de propósito geral subsequentes.

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EXEMPLO DE COMPUTADOR TRANSISTORIZADOEXEMPLO DE COMPUTADOR TRANSISTORIZADO

– A IBM não foi a primeira a lançar esta tecnologia. – A NCR e a RCA foram as pioneiras no lançamento de pequenas

máquinas transistorizadas.

– A IBM seguiu de perto com a série 7000– 1957 surgiu a Digital Equipment Corporation (DEC) lançando no

mesmo ano seu primeiro computador o PDP-1 dando início ao fenômeno do minicomputador que se tornaria tão importante na 3ª geração

PDP-1

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COMPUTADORES BASEADOS EM MICROPROCESSADORES FEITOS COM COMPUTADORES BASEADOS EM MICROPROCESSADORES FEITOS COM CIRCUITOS INTEGRADOSCIRCUITOS INTEGRADOS

– Os circuito integrado explora o fato de que componentes como transistores, resistores e condutores podem ser fabricados a partir de um único semicondutor, o silício.

– É possível produzir simultaneamente milhares de componentes em uma única pastilha de silício. Esses componentes podem ser conectados entre si, por um processo de metalização para formar circuitos

A PARTIR DE AGORA TRATAREMOS APENAS DESTE TIPO DE COMPUTADORA PARTIR DE AGORA TRATAREMOS APENAS DESTE TIPO DE COMPUTADOR

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LEI DE MOORE Proposta por Gordon Moore em 1965. Moore observou que o número de transistores que podiam ser

impressos em uma única pastilha de circuito integrado dobrava a cada ano e previu corretamente que este crescimento permaneceria em um futuro próximo.

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CONSEQUENCIAS DA LEI DE MOORE O custo da implementação lógica de um computador e seu

circuito de memória caiu dramaticamente. Devido a proximidade das portas lógicas (que dão origem aos

circuitos do processador e memória e são fabricadas com circuitos integrados), o caminho elétrico entre elas encurtava, aumentando a velocidade de operação.

O computador ficou cada vez menor Grande redução no consumo de energia e na necessidade de

resfriamento do equipamento. Com um maior número de circuito em cada pastilha, o número de

conexões entre pastilhas é muito menor.

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EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTELEVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTEL

– A Intel, permanece, há várias décadas como o maior fabricante de microprocessadores .

– Constitui um bom indicador da evolução da tecnologia de computadores de um modo geral.

– Intel 4004,1971

• Primeira pastilha a conter todos componentes de uma UCP: nasceu o microprocessador.

– Intel 8008,1972

• Primeiro microprocessador de 8 bits e era quase duas vezes mais complexo que o Intel 4004.

– Intel 8080,1974

• Foi o primeiro processador de propósito geral fabricado no mundo, com transferência de dados à memória de 8 bits.

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EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTELEVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTEL

Intel 8086– Microprocessador de 16 bits de propósito geral. Registradores e

barramentos com maior número de bits. Possuía memória cache. Intel 80286

– Possibilitava endereçar uma memória de 16 Mbytes (24.220 = 224bits), ou seja, barramento de endereços com 24 bits.

Intel 80386,1981

– Microprocessador de 32 bits de propósito geral. Foi o primeiro multiprocessador da Intel a oferece suporte à multitarefa.

Intel 80486

– Introduziu uma tecnologia de cache muito mais elaborada e poderosa e um pipeline de instruções sofisticado. Embutia um co-processador aritmético de ponto flutuante.

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EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTELEVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTEL

Intel Pentium– Introduziu a tecnologia superescalar, que permite a execução de

múltiplas instruções ao mesmo tempo. Intel Pentium Pro

– Deu continuidade à utilização da organização superescalar. Intel Pentium II

– Incorporou a tecnologia MMX, projetada para processar de maneira eficaz áudio, vídeo e dados gráficos.

Intel Pentium III

– Incorpora instruções de ponto flutuante adicionais para apoiar software gráfico em 3D.

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EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTELEVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTEL

Memória endereçável = define a largura do barramento de endereços

Barramento de dados

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EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTELEVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTEL

Memória endereçável = define a largura do barramento de endereços

Barramento de dados

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EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTELEVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES DA INTEL

Memória endereçável = define a largura do barramento de endereços

Barramento de dados

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CARACTERÍSTICAS DA EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES

– Aumento da velocidade dos processadores

– Diminuição do tamanho dos componentes

– Aumento da capacidade da memória.– Aumento da capacidade e velocidade de E/S

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A QUE É DEVIDO O AUMENTO DA VELOCIDADE DOS PROCESSADORES

Redução do tamanho dos componentes dos microprocessadores • Evolução da tecnologia• Redução da distância entre componentes e consequente aumento da

velocidade. Mudança na organização dos computadores.

• Uso intensivo de pipeline e técnicas de execução paralela de instruções, assim como técnicas de execução especulativa.

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NECESSIDADE DO BALANCEAMENTO DO DESEMPENHO DOS DIVERSOS COMPONENTES DE UM COMPUTADOR

A velocidade do processador tem aumentado muito mais do que a velocidade de acesso à memória.

Técnicas que tem sido empregadas para compensar este desequilíbrio :

• Memória cache• Maior largura das vias de dados entre o

processador e a memória (barramento de dados). • Pastilhas de memória mais inteligentes.