Histórico e Evolução da Computação – Componentes Eletrônicos

2ª Geração – Computadores Transistorizados

Equipe 2:

Fabricio Brant Silva

Marielle Lais Santos

Willian Charles Cardoso Farias

Carlos Guilherme Cordeiro Coelho

Daniela Andrade Pereira

Simone Rocha Martins

Ronie Keller Silva Guimarães

Kleiton Queiroz

Marcio Maia Ruas

Gilmar dos Santos Lima

Gerson Bruno Santos Souza

Elton Gonçalves Rodrigues Filho

Kennia Moreira Alves Brant

Lucinéia Alves Figueiredo

HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO –

COMPONENTES ELETRÔNICOS

2ª GERAÇÃO – COMPUTADORES TRANSISTORIZADOS

INTRODUÇÃO

O transistor é considerado por muitos, uma das maiores descobertas

ou invenções da história moderna, tendo tornado possível à revolução dos

computadores. Estudar o histórico e a evolução dos computadores e de componentes

eletrônicos como o transistor, permite-nos entender no passado a importância de cada

contribuição para o avanço da informática, compreendermos o presente e assimilarmos

competências para projeção de um futuro ideal e real. Torna-se conveniente salientar

que é praticamente impossível encontrarmos circuitos integrados que não possuam

internamente centenas, milhares ou mesmo milhões de transistores.

DESENVOLVIMENTO

Em 23 de Dezembro de 1947, surgiu a eletrônica moderna, por John

Bardeen, Walter Bratain e William Schockley, que produziram pela primeira vez o

efeito transistor. Eles descobriram que as propriedades condutoras de um diodo

semicondutor poderiam ser controladas por um terceiro elemento, essa descoberta

proporcionou a eles o prêmio Nobel de física em 1956. Os transistores se tornaram não

só um sucesso em toda a indústria eletrônica (tomando como base custo, tamanho e

desempenho, bem melhores que os dispositivos a válvula), como também formaram a

base de todos os computadores digitais até os dias atuais. O fato de que se pode ligar e

desligar (dois estados) a corrente em um dispositivo é a base de toda a lógica digital. Os

computadores que usam essa tecnologia são classificados como Segunda Geração.

Figura 1 - Réplica do primeiro transistor

Figura 2 - Um dos primeiros transistores (1952)

No espaço de 10 anos, o transistor revolucionou a indústria da

computação tornando completamente obsoletas as máquinas a válvulas no final da

década de 1950.

Figura 3 - Podemos ver o Jonh Bardeen, Brattain e William Shockley. Bell Telephone Laboratories ou Bell Labs era originalmente o braço de pesquisa e de desenvolvimento AT&T dos Estados Unidos.

Os cálculos passaram a ser medidos de segundos para

microssegundos. As linguagens utilizadas para esses computadores eram normalmente a

FORTRAN, COBOL ou ALGOL.

A partir desse momento, devido à maior facilidade e praticidade do

transistor, muitos modelos de computador surgiram.

O primeiro computador transistorizado era uma máquina de 16bits,

construída no Lincoln Laboratory, no MIT. Chamava-se TX-0 (transistorized

experimental computer) e era da linha do Whirlwind I. Essa máquina serviu como

prévia para o TX-2.

Figura 4 - TX-0: primeiro computador transistorizado da história (MIT, 1957).

O TX-2 nunca funcionou muito bem, mas o engenheiro Kenneth

Olsen fundou em 1957 uma empresa (DEC), Digital Equipament Corporation, no qual

fabricava e comercializava uma máquina semelhante ao TX-0. Quatro anos depois

houve o aparecimento da máquina PDP-1.

Figura 5 - PDP 1:Primeiro microcomputador comercial (DEC - Digital Equipment Company, 1961)

Figura 6 – Early PDP-1 Model (DEC - Digital Equipment Company, 1961)

Quando o PDP-1 surgiu em 1961 ele tinha 4K, 18bits e um clock de

apenas 5 microssegundos, isso correspondia à metade do desempenho do IBM 7090, a

máquina transistorizada que sucedeu ao 709. O 7090 era o computador mais rápido do

mundo naquela época.

No entanto, os elevados custos destas máquinas restringiam sua

utilização a aplicações estratégicas do governo, grandes empresas e universidades.

Figura 7 - IBM 7090 e 7094: mais rápidos que o PDP-1, mas muito mais caros (IBM).

Figura 8 - IBM 1401: versão mais barata, destinada principalmente a aplicações comerciais (IBM).

Poucos anos depois do PDP-1, a DEC lançou o PDP-8 que era uma

máquina de 12 bits, mais barata que o PDP-1. Tinha uma ótima inovação, chamada de

Omnibus: um barramento único (conjunto de fios paralelos, usado para estabelecer a

conexão entre os componentes de um computador). Essa arquitetura diferenciada passou

a ser utilizada em quase todas as pequenas máquinas.

Figura 9 - PDP8

O ano de 1960 marcou o fim da era das máquinas do padrão ENIAC e

o início do domínio da IBM na computação científica, que por sua vez lançou a primeira

versão transistorizada do 709, o 7090 e depois o 7094, que tinha um clock com período

de 2 microssegundos e uma memória de núcleos de 32K palavras de 36 bits cada. Ao

mesmo tempo a IBM também estava voltando suas vendas para uma máquina pequena

conhecida como 1401, que por sua vez podia ler e escrever em fitas magnéticas, ler

cartões perfurados e perfurar cartões quase tão rápido quanto o 7094 com custo bem

mais barato, porém o 1401 era perfeito para rodar apenas aplicações comerciais, para

programas científicos, não era bom.

Em 1964, uma empresa chamada Control Data Comporation (CDC)

lançou o 6600, uma máquina que era aproximadamente uma ordem de magnitude mais

rápida que o 7094.

Figura 10 - IBM 7094

O B5000 foi uma máquina projetada em 1961. Era uma máquina que

tinha como objetivo rodar programas escritos em “algo160”, uma linguagem de alto

nível antecessora do Pascal.

Figura 11 - CDC-6600: representa o ápice dos computadores transistorizados (CDC, 1964).

Distinguia-se dos demais de sua época por descarregar o

processamento da CPU pelo de uso de pequenos computadores auxiliares (que tratavam

de tarefas como E/S - entradas e saídas). Conseguia executar até 10 instruções

simultaneamente.

Linguagens de programação utilizadas: Fortran e Cobol.

Figura 12 - Mike Barrett, e o primeiro computador Center Operations Manager, no console do IBM 7094.

Funcionamento

A partir dos primeiros conceitos aplicados na evolução dos computadores “século XIX” onde surgiram as válvulas, apresentamos o que sucede as válvulas.

TRANSISTORES

Todo transistor possui três terminais. Um dos terminais recebe a

tensão elétrica e o outro envia o sinal amplificado. O terminal do meio é o responsável

pelo controle desse processo, pois a corrente elétrica entra e sai pelos outros dois

terminais somente quando é aplicada tensão elétrica ao terminal do meio.

Na década de 50 o transistor foi dominando as indústrias,

consequentemente houve uma evolução no seu processo de produção, a partir de então

foi diminuindo de tamanho tornando assim mais eficiente, rápido, mais barato e

substituindo rapidamente a válvula.

Mas o grande salto foi à substituição do germânio para o silício, isso

permitiu miniaturizar ainda mais os transistores e baixar ainda mais seus custos de

produção, os primeiros transistores de uso comercial foram produzidos em 1960 pela

Crystalonics.

A ideia do uso do silício para construir transistores era que adicionando certas substancias em pequenas quantidades é possível alterar as propriedades elétricas do silício.

As primeiras experiências usavam-se, fósforos e boro, que transformavam o silício em condutor por cargas negativas ou positivas, dependendo de qual dos dois materiais fossem usado, estas substâncias adicionadas ao silício são chamadas de impurezas, e o silício contaminado por elas é chamado de silício dopado.

O funcionamento de um transistor é muito simples, as válvulas eram muito mais complexas, sendo este um dos motivos a qual foi substituída pelo transistor.

O transistor é composto de três elementos básicos, são eles; base, emissor e coletor.

VANTAGENS DESSA DESCOBERTA O SOBRE A VÁLVULA

A primeira companhia a lançar comercialmente um computador

transistorizado foi a NCR e logo em seguida A RCA. As vantagens dessas máquinas

em relação às antecessoras a válvula eram várias:

a) Eram mais baratas;b) Eram menores;c) Dissipavam muito menos calor;d) Não precisavam de tempo para aquecer;e) Os cálculos passaram a ser medidos de segundos para microssegundos;f) Usavam menos energia elétrica.

MODELOS DE COMPUTADORES DE 2ª GERAÇÃO

TRADIC, da Bell Laboratories;

IBM 1401 (A instalação de um IBM 1401 ocupava uma sala);

IBM 7094;

IBM TX-0;

PDP-1;

PDP-8; (Minicomputador).

CONCLUSÃO

Percebe-se que o fato da descoberta do transistor revolucionou totalmente o mundo tecnológico, possibilitando a evolução de tecnologias já existentes a exemplo: rádio, televisores, computadores e outros, e possibilitando também novas tecnologias como os Circuitos Integrados, VLSI e o que ainda pode surgir, pois a tecnologia é um avanço que nunca para de ser descoberta, inovada e revolucionada.

BIOGRAFIA:

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GUIMARÃES, Ângelo de Moura e CASTILHO, Newton Alberto de.Introdução à ciência da Computação\ Ângelo de Moura Guimarães – Rio de Janeiro. LTC Editora, 2007.

VELLISO, Fernando de Castro.Informática: Conceitos básicos\ Fernando de Castro – 7. Ed. Ver. e atualizada – Rio de Janeiro: elsevier, 2004 – 4ª Reimpressão.

The Columbia University Computer CenterAcedido em: 23/02/2013, em: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/1965.html.

Computer HistoryMuseumAcedido em: 23/02/2013, em: http://www.computerhistory.org/

TANENBAUM, Andrew S. Organização estruturada de computadores - 4ª Edição, Editora LTC, 2011.

Oficina.cienciaviva.pt/.../g3/historia_e_evolucao_dos_computad.htmHistória e Evolução dos Computadores.