SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................4

2 A GERAÇÃO ZERO – COMPUTADORES MECÂNICOS (1642 – 1945)................5

3 PRIMEIRA GERAÇÃO – VÁLVULAS (1945-1955)..................................................6

4 SEGUNDA GERAÇÃO – TRANSISTORES (1955-1965)........................................8

5 TERCEIRA GERAÇÃO – CIRCUITOS INTEGRADOS (1965-1980).....................10

6 QUARTA GERAÇÃO – INTEGRAÇÃO EM ESCALA MUITO GRANDE (VLSI) –

(1980 – ATÉ OS DIAS ATUAIS)................................................................................11

7 QUINTA GERAÇÃO...............................................................................................13

8 CONCLUSÃO.........................................................................................................14

REFERÊNCIAS..........................................................................................................15

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1 INTRODUÇÃO

A partir de 1930, iniciou-se a ideia de computação eletrônica, restritamente a

algumas pessoas, que tinham acesso à tecnologia, e no MIT (Massachussets

Institute of Tecnology) foi criado o primeiro computador analógico. Dez anos mais

tarde, surge o primeiro computador eletrônico digital o ABC (Atanasoff Berry

Computer), usava válvulas para os circuitos lógicos, porém sua construção foi

abandonada em 1942. Durante a segunda guerra mundial, Alan Turing, na

Inglaterra, construiu dez computadores Colossus I, a válvulas, utilizado para decifrar

códigos militares dos alemães. Em 1946 foi apresentado o primeiro grande

computador eletrônico, o ENIAC (Eletronic Numeric Integrator Analyser and

Calculator). Ocupava 200 metros quadrados, com 30 toneladas e utilizava 18 mil

válvulas, 10 mil capacitores, milhares de relés e resistores. Conseguia resolver 5 mil

adições por segundo. Em 1959 foi o fim dos computadores a válvula, que se

denominava a primeira geração de computadores.

A segunda geração surgiu com o uso dos transistores, que em dez anos

revolucionou os computadores. E em 1965 com a diminuição do tamanho dos

transistores e a possibilidade de serem colocados em um único chip, nascia-se o

circuito integrado, que possibilitava a construção de computadores menores, mais

rápidos e mais baratos do que seus ancestrais transistorizados. Surgia então a

terceira geração.

Na década de oitenta, a tecnologia VLSI (Very Large Scale Integration – integração

em escala muito grande) possibilitou colocar primeiro dezenas de milhares, depois

centenas de milhares e, por fim, milhões de transistores em um único chip. Esse

desenvolvimento diminui mais ainda o tamanho dos computadores, deixaram mais

rápidos e mais baratos. Assim cada indivíduo podia ter seu próprio computador,

começando a era do computador pessoal e marcando a quarta geração.

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2 A geração Zero – Computadores Mecânicos (1642 – 1945)

Blaise Pascal (1623-1662), foi a primeira pessoa a construir uma máquina de

calcular operacional. Foi construído em 1642, quando Pascal tinha 19 anos, e foi

projetado para ajudar seu pai que era coletor de impostos do governo francês. Este

dispositivo usava engrenagens e funcionava com uma manivela operada à mão e

podia somente efetuar operações de adição e subtração. Passado 30 anos, o

matemático alemão, barão Gottfried Wilhem von Leibniz (1646-1716), construiu

outra máquina mecânica, que além da adição e subtração, podia também dividir e

multiplicar.

Demorou 150 anos para a evolução da máquina mecânica. Um professor de

matemática da Universidade de Cambrigde, Charles Babbage (1792-1871),

construiu a chamada máquina analítica. Essa máquina tinha quatro componentes: a

armazenagem (memória), o moinho (unidade de cálculo), a seção de entrada (leitora

de cartões perfurados) e a seção de saída (saída perfurada e impressa). Ela era

inteiramente mecânica e de uso geral, lia instruções de cartões perfurados e as

executava, e perfurando um programa diferente nos cartões, era possível fazer com

que a máquina analítica realizasse diversos cálculos.

No final da década de 1930, nos Estados Unidos, ocorreu o próximo

desenvolvimento importante. John Atanasoff construiu uma máquina de calcular

extremamente avançada para a sua época. Esta máquina utilizava aritmética binária

e a memória era composta de capacitores , que eram carregados periodicamente

para impedir fuga de carga.

Um jovem estudante de Harvard, Howard Aiken, fazia milhares de cálculo à mão

para sua pesquisa de doutorado. Reconhecendo a importância de fazer cálculo à

máquina, ele foi à biblioteca e descobriu o trabalho de Babbage e então decidiu

construir, com relés, o computador de uso geral. A primeira máquina de Aiken, Mark

I, foi concluída em Harvard em 1944. Esta máquina tinha 72 palavras de 23

algarismos decimais cada e um tempo de instrução de 6 segundos. A entrada e

saída usavam fitas de papel perfurado. E quando Aiken concluiu a evolução dessa

máquina, Mark II, os computadores de relés já estavam obsoletos, então a era

eletrônica começava.

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3 Primeira Geração – Válvulas (1945-1955)

Durante a fase inicial da Segunda Guerra Mundial, submarinos alemães devastavam

os navios britânicos, e as suas instruções de comando, vindas de Berlim, eram

enviadas via rádio. Os britânicos podiam interceptar as mensagens, porém não

conseguiam decifrá-las. Para decodificar essas mensagens, o governo britânico

montou um laboratório secreto que construiu um computador eletrônico, o Colossus.

Além de estimular a construção do Colossus, a guerra afetou a computação dos

EUA. O exército precisava de tabelas de alcance para mirar sua artilharia pesada e

produzia essas tabelas contratando centenas de mulheres para fazer os cálculos

com a utilização de calculadoras de mão. Porém o processo era demorado e sempre

surgiam erros.

John Mauchley sabendo que o exército estava interessado em calculadoras

mecânicas, propôs ao exército financiamento para construção de um computador

eletrônico. O exército aceitou a proposta, e em 1943, John Mauchley e seu aluno de

pós-graduação, J. Presper Eckert, construíram o ENIAC (Eletronic Numerical

Integrator And Compute – integrador e computador numérico eletrônico).

O ENIAC consistia de 18 mil válvulas e 1500 relés, pesava 30 toneladas e consumia

140 kW de energia. A sua construção só foi concluída em 1946, após a guerra.

Eckert e Mauchley logo começaram a trabalhar em um sucessor, o EDVAC

(Eletronic Discrete Variable Automatic Compute). Enquanto trabalhavam no EDVAC,

uma das pessoas envolvidas no projeto ENIAC, John von Neumann, foi para o

Institute of Advanced Studies de Princeton, para construir sua própria versão do

EDVAC, a máquina IAS.

Uma coisa óbvia, era que programar computadores com quantidades imensas de

interruptores e cabos era uma tarefa lenta, tediosa e mecânica, então ele percebeu

que o programa podia ser representado em forma digital na memória do

computador, junto com os dados. Também viu que a aritmética decimal,

representada por 10 válvulas (1 acesa e 9 apagadas), podia ser substituída pela

aritmética binária paralela.

O projeto básico, conhecido como máquina de von Neumann, ainda é a base de

quase todos os computadores digitais.

A máquina de von Neumann tinha cinco partes básicas: a memória, a unidade lógica

e aritmética, a unidade de controle e o equipamento de entrada e saída. A memória

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consistia em 4096 palavras, cada palavra continha 40 bits ou duas instruções de 20

bits. A instruções tinham 8 bits de identificação e 12 bits para especificar uma das

4096 palavras de memória. A unidade de lógica e aritmética e a unidade de controle

formavam o cérebro do computador. Hoje em dia elas são conhecidas como CPU

(Central Processing Unit – unidade central de processamento). Dentro dessa

unidade lógica e aritmética havia um registrador interno especial de 40 bits

denominado acumulador.

Ao mesmo tempo em que von Neumann estava construindo sua máquina IAS,

pesquisadores do MIT, também construíam um computador. E a IBM era uma

pequena empresa dedicada à produzir perfuradoras de cartão e máquinas

mecânicas de classificação de cartões, não muito interessada em computadores, até

que produziu o 701 em 1953. O 701 tinha 2048 palavras de 36 bits, com duas

instruções por palavra, o primeiro de uma série de máquinas que dominou o mundo

em uma década. Em 1958, a IBM iniciou a produção de sua última máquina de

válvulas.

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4 Segunda Geração – Transistores (1955-1965)

Em 1948, foi inventado no Bell Labs, por John Bardeen, Walter Brattain e William

Shockley, o transistor, que em dez anos revolucionou os computadores.

O primeiro computador transistorizado foi construído no Lincoln Laboratory do MIT,

recebeu o nome de TX-0 (Transistorized eXperimental Computer 0 – computador

transistorizado experimental 0).

Kenneth Olsen, engenheiro que trabalhava no Lincoln Laboratory, fundou em 1957,

uma empresa chamada Digital Equipment Corporation (DEC), para fabricar uma

máquina comercial parecida com o TX-0. Após quatro anos surgiu o PDP-1. Antes

disso a DEC vendia somente pequenas placas de circuitos.

O PDP-1 tinha 4096 palavras de 18 bits e podia executar 200 mil instruções por

segundo. Era metade de desempenho do IBM 7090, na época o computador mais

rápido do mundo. O PDP-1 custava 120 mil dólares e o 7090 custava milhões de

dólares, então a DEC vendeu dezenas de PDP-1 e tornou-se a indústria de

minicomputadores.

Em pouco tempo os estudantes programaram o PDP-1 para jogar guerra no espaço

e o mundo ganhou seu primeiro vídeo game.

Anos mais tarde, a DEC lançou o PDP-8 (16 mil dólares), que tinha uma importante

inovação, um barramento único, o omnibus.

Um barramento é um conjunto de fios paralelos usados para conectar os

componentes de um computador. Foram vendidos 50 mil PDP-8, e a DEC se tornou

a líder no negócio de microcomputadores.

A evolução do IBM 7090, o IBM 7094, tinha um tempo de ciclo de 2 microssegundos

e 32 536 palavras de 36 bits de memória de núcleos.

A IBM estava ganhando muito dinheiro com a venda de uma pequena máquina, a

1401, dirigida para as empresas. Esta máquina podia ler e escrever fitas

magnéticas, ler e perfurar cartões e imprimir saída de dados rapidamente. Era

perfeita para manter registros comerciais.

A 1401 não tinha nenhum registrador, sua memória tinha 4 mil bytes de 8 bits. Cada

byte continha um caractere de 6 bits, um bit administrativo e um bit para indicar o

final da palavra.

Em 1964, a Control Data Corporation (CDC), uma empresa desconhecida, lançou o

6600, mais rápida que qualquer outra máquina da época. A sua velocidade

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avançada se dava porque dentro da CPU, havia uma máquina com alto grau de

paralelismo. Essa máquina tinha diversas unidades funcionais para efetuar adições,

outras para efetuar multiplicações e ainda mais uma para divisão, e todas elas

podiam funcionar em paralelo. Era possível executar 10 instruções ao mesmo

tempo.

A 6600 estava décadas a sua frente e o seu projetista, Seymour Cray se tornou uma

figura legendária.

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5 Terceira Geração – Circuitos Integrados (1965-1980)

Em 1958, Robert Noyce, inventou o circuito integrado de silício, que permitia que

dezenas de transistores fossem colocados em um único chip. Isso possibilitava a

construção de computadores menos, mais rápidos e mais baratos.

A IBM lançou a linha System/360, baseado em circuitos integrados, que continha

muitas inovações. A mais importante era ser uma linha de umas seis máquinas com

a mesma linguagem de montagem, tamanho e capacidade crescentes.

Outra importante inovação era a multiprogramação, com vários programas na

memória ao mesmo tempo, enquanto um estava esperando por entrada e saída para

concluir sua tarefa, um outro podia executar, o que resultava em utilização mais alta

da CPU. Também foi a primeira máquina que podia emular outros computadores. Os

modelos menores podiam emular a 1401, e os maiores a 7094. Essa emulação era

fácil, porque todos os modelos iniciais e os que vieram depois eram

microprogramados.

A 360 tinha um imenso espaço de endereçamento de 224 (16 777 216) bytes.

A DEC lançou a séria PDP-11, e teve um grande sucesso nas universidades e a

DEC continuou á liderança de mercado.

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6 Quarta Geração – integração em escala muito grande (VLSI) – (1980 – até os

dias atuais)

Na década de 1980, a VLSI (Very Large Scale Integration – integração em escala

muito grande), possibilitou colocar milhões de transistores em um único chip. Desde

que o transistor surgiu as densidades de componentes por milímetro quadrado

cresceram contínuamente. Primeiro apareceu o Circuito Integrado (CI), depois a

tecnologia SSI (Small-Scale Integration- integração em pequena escala), depois a

tecnologia MSI (Medium-Scale Integration- integração em média escala) e ,a

tecnologia VLSI (Very-Large Scale Integration- integração em altíssima escala) que

é utilizada nos dias atuais. A tecnologia progride rapidamente para a SLSI (Super-

Large-Scale Integration- integração em super altíssima escala).

Embora não haja uma definição segura entre SSI, MSI e VLSI, aproximadamente

podemos ter: SSI – 1 a 10 transistores por chip; MSI – 10 a 100-500 transistores; LSI

– 100-500 a 10 000-20 000 transistores e VLSI – mais de 100 000 transistores por

chip.

Essa evolução levou a computadores menores e mais rápidos. Antigamente os

computadores eram muito grandes e muito caros, então as empresas e as

universidades tinham que ter departamentos especiais, centrais de computação.

Com o minicomputador, e a baixa dos preços, um único individuo podia ter seu

próprio computador. Começou assim a era do PC (Personal Computer – computador

pessoal).

Os primeiros computadores pessoais eram vendidos como kits. Cada kit continha

uma placa de circuito impresso, vários chips, entre eles um Intel 8080, alguns cabos,

uma fonte de energia e ás vezes um disco flexível de 8 polegadas. Quem montava o

computador era o comprador e o software não era fornecido, sendo assim a pessoa

mesmo tinha que escrevê-lo.

O sistema operacional CP/M, feito por Gary Kildall, tornou-se popular nos 8080. Era

um verdadeiro sistema operacional em disco flexível, com um sistema de arquivo e

comandos de usuário digitados no teclado e enviados a um processador de

comandos.

Projetado por Steve Jobs e Steve Wozniak, o Apple tornou-se o mais popular

computador pessoal, fazendo a Apple uma participante do mercado da noite para o

dia.

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A IBM ao invés de projetar toda a máquina, somente com peças da IBM, deu a Philip

Estridge, executivo da empresa, uma mala de dinheiro e disse para que ele fosse

pra bem longe da sede da empresa em Armonk, NY, e só voltasse quando tivesse

um computador em funcionamento. Estridge se estabeleceu em Boca Raton, FL, e

usando o Intel 8080, construiu o IBM Personal Computer. Foi lançado em 1981 e

tornou-se campeão de vendas.

Com a ideia de possibilitar a fabricação, por outras empresas, de placas de conexão

(plug in), para o IBM PC, publicou os planos completos, incluindo todos os

diagramas de circuitos, em um livro, vendido por 49 dólares. Porém, ao invés disso,

as outras empresas começaram a fabricar cópias do PC, e vendiam mais barato.

Assim começava-se a indústria de computadores.

O Macintosh, da Apple, foi lançado em 1984, vinha com uma GUI (Graphical User

Interface – interface gráfica de usuário). Foi um sucesso.

Começou então a ideia de computadores portáteis. O primeiro computador pessoal

portátil foi o Osborne-1 que pesava 11 quilos. Um ano mais tarde, a Compaq, lançou

seu primeiro clone portátil do IBM PC e se estabeleceu como a líder no mercado de

computadores portáteis.

A versão inicial do IBM PC vinha equipada com o sistema operacional MS-DOS

fornecido pela Microsoft Corporation.

Assim como a Intel conseguia produzir CPUs cada vez mais potentes, a IBM e a

Microsoft conseguiram desenvolver um sucessor do MS-DOS, o OS/2. Ao mesmo

tempo a Microsoft desenvolvia seu próprio sistema operacional, o Windows.

A IBM e a Microsoft romperam, e a Microsoft tornou o Windows o sistema

operacional mais popular da história.

Em 1985 a Intel lançou o 386, praticamente o primeiro Pentium. Embora os Pentium

sejam muito mais rápidos do que o 386, a arquitetura do Pentium é basicamente um

386.

No meio da década de 1980, um novo desenvolvimento denominado RISC,

começou a substituir as complicadas arquiteturas CISC. Em 1990 começaram a

aparecer CPUs superescalares, que podiam executar várias instruções ao mesmo

tempo. Até 1992, os PCs eram de 8, 16 ou 32 bits. Então a DEC lançou o Alpha de

64 bits, cujo desempenho ultrapassava os outros computadores pessoais.

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7 Quinta Geração

Em 1981, o governo japonês anunciou o plano de gastar 500 milhões de dólares,

para ajudar empresas japonesas a desenvolver computadores de quinta geração

que seriam baseados em inteligência artificial. Porém esse projeto falhou, por ser

muito à frente de seu tempo e não ter tecnologia necessária para a sua construção.

A quinta geração aconteceu, mas com o encolhimento dos computadores. O Newton

da Apple, usava escrita à mão, e posteriormente foram denominadas de PDA

(Personal Digital Assistants – agendas eletrônicas), com o seu aprimoramento,

tornaram-se muito populares.

Ainda mais importantes são os computadores ‘invisíveis’, embutidos em

eletrodomésticos, relógios, cartões bancários e muitos outros dispositivos.

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8 Conclusão

Considerando a geração zero como máquinas mecânicas, a primeira geração como

máquinas a válvulas, a segunda geração como máquinas a transistores, a terceira

geração como máquinas de circuito integrado e a quarta geração, com a tecnologia

VLSI, como computadores pessoais, a quinta geração não significa uma mudança

de arquitetura, mas uma geração futura em que computadores estarão embutidos

em tudo. Eles serão parte da estrutura diária.

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REFERÊNCIAS

TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5 ed. São

Paulo: Pearson (Prentice Hall), 2007. 449p.

FEDELI, Ricardo Daniel; POLLONI, Enrico G. F.; PERES, Fernando Eduardo.

Introdução à Ciência da Computação. 2 ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010.

250p.

NÓBREGA FILHO, Raimundo de Gouveia. Fundamentos de Hardware.

Departamento de Informática UFPB. Disponível em:

<http://www.di.ufpb.br/raimundo/ArqDI/Arq9.htm>. Acesso em: 3 jun 2012.