trabalho - histórico e evolução da 2º geração da computadores - transistor
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Histórico e Evolução Da 2º Geração Da Computadores - TransistorTRANSCRIPT
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:
MONTEIRO, Mário A.Introdução à Organização de Computadores\ Mário A. Monteiro. - Rio de Janeiro: 2 ed. LTC Editora, 1995.
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.