O documento descreve a evolução dos computadores ao longo de suas gerações, desde os primeiros computadores da era das válvulas até os computadores pessoais da quarta geração. Ele explica as principais invenções que permitiram avanços em cada geração, como o transistor, circuitos integrados e microprocessadores, e exemplos históricos de computadores em cada período, como o ENIAC, IBM System/360 e Apple II.

1. Evolução dos computadoresEvolução dos computadores
Prof. Alex Dias Camargo
alexcamargo@ifsul.edu.br
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
SUL-RIO-GRANDENSE
CÂMPUS BAGÉ
ARQUITETURA DE COMPUTADORES

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I. Plano de aula
Na aula anterior foi visto:
 Conceitos básicos de informática

 Computadores: hardware e software
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I. Plano de aula
Nesta aula será apresentado:
 Gerações dos computadores

 Evolução e desempenho
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1. Introdução
A evolução dos computadores tem sido caracterizada pelo aumento
na velocidade do processador, diminuição no tamanho do
componente, aumento no tamanho da memória e velocidade da E/
S.
 Um fator responsável pelo grande aumento na velocidade do
processador é o encolhimento no tamanho dos componentes
do processador; isso reduz a distância entre os componentes.
 Contudo, os verdadeiros ganhos na velocidade nos anos
recentes têm vindo da organização do processador
(execução paralela) e de técnicas especulativas (tentativa de
execução de instruções futuras que poderiam ser necessárias).
 Em particular, a velocidade do processador aumentou mais
rapidamente do que o tempo de acesso da memória. Porém,
algumas técnicas são usadas para compensar essa
divergência: incluindo caches, caminhos de dados mais largos.
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1. Introdução
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Figura. Gerações de computadores

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2. A primeira geração: válvulas
O ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), projetado
e construído na Universidade da Pensilvânia, foi o primeiro
computador digital eletrônico de uso geral do mundo.
 O projeto foi uma resposta às necessidades dos EUA durante a
Segunda Guerra Mundial. Uso em equações balísticas.
 A máquina resultante era enorme, pesava 30 toneladas,
contendo mais de 18 000 válvulas.
 O ENIAC era uma máquina decimal, ao invés de binária. Ou
seja, a aritmética era realizada no sistema decimal.
 Foi concluído em 1946, muito tarde para ser usado no esforço
da guerra. Operou até 1955, quando foi desmontado.
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2. A primeira geração: válvulas
ARQ - Evolução dos computadores
Figura. ENIAC: visão geral do equipamento

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2. A primeira geração: válvulas
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Figura. ENIAC: programadoras da equipe

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2. A primeira geração: válvulas
ARQ - Evolução dos computadores
Figura. ENIAC: principais características

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2. A primeira geração: válvulas
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Figura. ENIAC: instruções de programação

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2. A primeira geração: válvulas
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Figura. ENIAC: esquema de funcionamento

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2. A primeira geração: válvulas
Em 1946, von Neumann e seus colegas começaram o projeto de
um novo computador de programa armazenado, conhecido como
computador EDVAC. O computador (de propósito geral) consiste
em:
 Uma memória principal, que armazena dados e instruções.
 Uma unidade lógica e aritmética (ALU) capaz de operar sobre
dados binários.
 Uma unidade de controle, que interpreta as instruções na
memória e faz com que sejam executadas.
 Equipamento de entrada e saída (E/S) operado pela unidade de
controle.
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2. A primeira geração: válvulas
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Figura. EDVAC: detalhes de sua concepção

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2. A primeira geração: válvulas
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Figura. EDVAC: detalhes de sua estrutura

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2. A primeira geração: válvulas
COMPUTADORES COMERCIAIS A década de 1950 viu o
nascimento da indústria do computador com duas empresas,
Sperry e IBM, dominando o mercado.
 UNIVAC I: primeiro computador comercial de sucesso. Ele
tinha como finalidade aplicações científicas e comerciais.
Uso: cálculos algébricos de matriz e problemas de logística.
 UNIVAC II: tinha maior capacidade de memória e maior
desempenho que o UNIVAC I. Avanço na construção de novos
computadores “compatíveis” pelas empresas.
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2. A primeira geração: válvulas
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Figura. UNIVAC: detalhes de sua concepção

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2. A primeira geração: válvulas
COMPUTADORES COMERCIAIS A década de 1950 viu o
nascimento da indústria do computador com duas empresas,
Sperry e IBM, dominando o mercado.
 UNIVAC I: primeiro computador comercial de sucesso. Ele
tinha como finalidade aplicações científicas e comerciais.
Uso: cálculos algébricos de matriz e problemas de logística.
 UNIVAC II: tinha maior capacidade de memória e maior
desempenho que o UNIVAC I. Avanço na construção de novos
computadores “compatíveis” pelas empresas.
 IBM 701: o principal fabricante de equipamentos de
processamento de cartão perfurado entregou seu primeiro
computador de programa armazenado.
Uso: aplicações científicas.
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2. A primeira geração: válvulas
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Figura. IBM 701: detalhes de sua concepção

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2. A segunda geração: transistores
A primeira mudança importante no computador eletrônico veio
com a substituição da válvula pelo transistor, inventado na Bell
Laboratórios em 1947.
 O transistor é menor, mais barato e dissipa menos calor que
uma válvula, mas pode ser usado da mesma forma.
 Diferente da válvula, que exige fios, placas de metal, uma
cápsula de vidro e um vácuo, o transistor é um dispositivo de
estado sólido, feito de silício.
 O uso do transistor define a segunda geração de
computadores.
 Mas também existem outras mudanças: unidades lógicas e
aritméticas e unidades de controle mais complexas, linguagens
de programação de alto nível e o software de sistema.
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2. A segunda geração: transistores
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Figura. DEC PDP-1: detalhes de sua estrutura

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2. A segunda geração: transistores
A primeira mudança importante no computador eletrônico veio
com a substituição da válvula pelo transistor, inventado na Bell
Laboratórios em 1947.
 DEC PDP-1 (1957): empresa e computador iniciaram o
fenômeno do minicomputador, que se tornaria tão proeminente
na terceira geração.
 IBM 7094 (1962): inclui um Instruction Backup Register,
usado para armazenar a próxima instrução.
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2. A segunda geração: transistores
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Figura. IBM 7094: detalhes de sua estrutura

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3. A terceira geração:
circuitos integrados
Em 1958, chegou a realização que revolucionou a eletrônica e
iniciou a era da microeletrônica: a invenção do circuito integrado,
que define a terceira geração de computadores.
 Os primeiros computa dores de segunda geração continham
cerca de 10 000 transistores. Componentes fabricados
separadamente e soldados (ou ligados) em placas de circuíto.
 Microeletrônica: significa literalmente “pequena eletrônica”.
Um esforço eminente da eletrônica.
 Circuitos integrados: semicondutores com muitos
transistores construídos em um só componente.
 Os computadores criados nessa época eram classificados como
super computadores ou minicomputadores.
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3. A terceira geração:
circuitos integrados
Em 1958, chegou a realização que revolucionou a eletrônica e
iniciou a era da microeletrônica: a invenção do circuito integrado,
que define a terceira geração de computadores.
 IBM SYSTEM/360 (1964): sucesso da década que concretizou
a IBM como o fornecedor de computadores dominante.
Desvantagem: incompatibilidade com os modelos anteriores.
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3. A terceira geração:
circuitos integrados
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Figura. IBM SYSTEM/360: detalhes de sua estrutura

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3. A terceira geração:
circuitos integrados
Em 1958, chegou a realização que revolucionou a eletrônica e
iniciou a era da microeletrônica: a invenção do circuito integrado,
que define a terceira geração de computadores.
 IBM SYSTEM/360 (1964): sucesso da década que concretizou
a IBM como o fornecedor de computadores dominante.
Desvantagem: incompatibilidade com os modelos anteriores.
 DEC PDP-8 (1964): pequeno o suficiente para poder ser
colocado sobre uma bancada de laboratório ou embutido em
outro equipamento.
Desvantagem: não podia fazer tudo o que um mainframe fazia,
mas era barato o suficiente para um uso individual pelos
técnicos. 50 000 unidades vendidas.
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3. A terceira geração:
circuitos integrados
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Figura. DEC PDP-8: detalhes de sua estrutura

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4. Quarta geração:
computadores pessoais
Com o desenvolvimento de circuitos integrados em larga escala
(VLSI), chips contendo milhares de transistores em um centímetro
quadrado de silício, surgiu a era dos computadores pessoais.
 CRAY 1, CRAY X-MP, CRAY 2 e CYBER 205: chegavam a
executar 800 milhões de operações por segundo com muita
memória para a época.
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4. Quarta geração:
computadores pessoais
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Figura. CRAY Computers: detalhes de sua estrutura

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4. Quarta geração:
computadores pessoais
Com o desenvolvimento de circuitos integrados em larga escala
(VLSI), chips contendo milhares de transistores em um centímetro
quadrado de silício, surgiu a era dos computadores pessoais.
 CRAY 1, CRAY X-MP, CRAY 2 e CYBER 205: chegavam a
executar 800 milhões de operações por segundo com muita
memória para a época.
 PC (Personal Computer): microprocessadores 8008 e 8080
incluídos no Apple II e PC IBM.
Nessa geração também é importante lembrar a invenção dos
floppy disks (discos flexíveis ou disquetes).
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4. Quarta geração:
computadores pessoais
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Figura. IBM PC: detalhes de sua estrutura

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4. Exercícios
1. Escreva um artigo no formato de resumo expandido (2 páginas)
sobre “Computação de Quinta Geração” utilizando o formato
padrão SBC. O documento dever conter as seguintes seções:
- Título (baseado no tema)
- Resumo (somente em português, 5 linhas)
- Introdução (com uma figura adaptada)
- Referencial teórico (com uma tabela)
- Considerações finais (opiniões sobre o conteúdo abordado)
- Referências (Google Acadêmico, mínimo 3)
A entrega deverá ser realizada via e-mail (
alexcamargoweb@gmail.com), com a seguinte identificação:
Assunto: Artigo Computação de Quinta Geração
Arquivo: resumo_nomedoaluno.pdf
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4. Exercícios
2. Porque é importante entender a História da Computação?
3. Na história dos computadores, quais inventos você achou mais
significativos? Por quê?
4. Cite alguns problemas que o uso de válvulas provocava nos
computadores de 1ª geração.
5. O que diferencia os computadores de 1ª geração dos da 2ª?
6. O que contribui para que os computadores, na sua evolução,
sejam significativamente menores que seus antecessores?
7. Que problema existente na época foi resolvido pela Arquitetura
de Von Neumann?
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4. Exercícios
8. Explique sucintamente a evolução dos computadores sob o
ponto de vista das 5 gerações de computadores.
9. O que é um supercomputador? Onde são utilizados?
10. A evolução dos computadores se baseia em quais pontos
principais? Por quê?
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Referências básicas
STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de
Computadores. 8.ed. São Paulo: Prentice Hall, 2010.
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