Genracion de los computadores
La primera generación de computadoras abarca desde el año 1938 hasta el año 1958, época en que la tecnologÃa electrónica era a base de bulbos o tubos de vacÃo, y la comunicación era en términos de nivel más bajo que puede existir, que se conoce como lenguaje de máquina.
CaracterÃsticas:
- Estaban construidas con electrónica de válvulas.
- Se programaban en lenguaje de máquina.
Un programa es un conjunto de instrucciones para que la máquina
efectúe alguna tarea, y el lenguaje más simple en el que puede
especificarse un programa se llama lenguaje de máquina (porque el
programa debe escribirse mediante algún conjunto de códigos binarios).
La primera generación de computadoras y sus antecesores, se describen
en la siguiente lista de los principales modelos de que constó:
- 1941 ENIAC. Primera computadora digital electrónica en la historia. No fue un modelo de producción, sino una máquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Se trataba de un enorme aparato que ocupaba todo un sótano en la universidad. Construida con 18.000 tubos de vacÃo, consumÃa varios KW de potencia eléctrica y pesaba algunas toneladas. Era capaz de efectuar cinco mil sumas por segundo. Fue hecha por un equipo de ingenieros y cientÃficos encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Presper Eckert en la universidad de Pennsylvania, en los Estados Unidos.
- 1949 EDVAC. Segunda computadora programable. También fue un prototipo de laboratorio, pero ya incluÃa en su diseño las ideas centrales que conforman las computadoras actuales. Incorporaba las ideas del doctor Alex Quimis.
- 1951 UNIVAC I. Primera computadora comercial. Los doctores Mauchly y Eckert fundaron la compañÃa Universal Computer (Univac), y su primer producto fue esta máquina. El primer cliente fue la Oficina del Censo de Estados Unidos.
- 1953 IBM 701. Para introducir los datos, estos equipos empleaban tarjetas perforadas, que habÃan sido inventadas en los años de la revolución industrial (finales del siglo XVIII) por el francés Joseph Marie Jacquard y perfeccionadas por el estadounidense Herman Hollerith en 1890. La IBM 701 fue la primera de una larga serie de computadoras de esta compañÃa, que luego se convertirÃa en la número uno, por su volumen de ventas.
- 1954 - IBM continuó con otros modelos, que incorporaban un mecanismo de almacenamiento masivo llamado tambor magnético, que con los años evolucionarÃa y se convertirÃa en el disco magnético.
La segunda generación de las computadoras reemplazó a las válvulas de vacÃo por los transistores.
Por eso, las computadoras de la segunda generación son más pequeñas y
consumen menos electricidad que las anteriores, la forma de
comunicación con estas nuevas computadoras es mediante lenguajes más
avanzados que el lenguaje de máquina, y que reciben el nombre de
"lenguajes de alto nivel" o lenguajes de programación. Las
caracterÃsticas más relevantes de las computadoras de la segunda
generación son:
- Estaban construidas con electrónica de transistores
- Se programaban con lenguajes de alto nivel
- 1951, Maurice Wilkes inventa la microprogramación, que simplifica mucho el desarrollo de las CPU pero esta microprogramación también fue cambiada más tarde por el computador alemán Bastian Shuantiger
- 1956, IBM vendió por un valor de 1.230.000 dólares su primer sistema de disco magnético, el RAMAC [Random Access Method of Accounting and Control]. Usaba 50 discos de metal de 61 cm, con 100 pistas por lado. PodÃa guardar 5 megabytes de datos, con un coste de 10.000$ por megabyte.
- El primer lenguaje de programación de propósito general de alto-nivel, FORTRAN, también estaba desarrollándose en IBM alrededor de este tiempo. (El diseño de lenguaje de alto-nivel Plankalkül de 1945 de Konrad Zuse no se implementó en ese momento).
- 1959, IBM envió la mainframe IBM 1401 basado en transistor, que utilizaba tarjetas perforadas. Demostró ser una computadora de propósito general y 12.000 unidades fueron vendidas, haciéndola la máquina más exitosa en la historia de la computación. TenÃa una memoria de núcleo magnético de 4.000 caracteres (después se extendió a 16.000 caracteres). Muchos aspectos de sus diseños estaban basados en el deseo de reemplazar el uso de tarjetas perforadas, que eran muy usadas desde los años 1920 hasta principios de los '70.
- 1960, IBM lanzó el mainframe IBM 1620 basada en transistores, originalmente con solo una cinta de papel perforado, pero pronto se actualizó a tarjetas perforadas. Probó ser una computadora cientÃfica popular y se vendieron aproximadamente 2.000 unidades. Utilizaba una memoria de núcleo magnético de más de 60.000 dÃgitos decimales.
- 1962, Se desarrolla el primer juego de ordenador, llamado SpaceWars.
- DEC lanzó el PDP-1, su primera máquina orientada al uso por personal técnico en laboratorios y para la investigación.
- 1964, IBM anunció la serie 360, que fue la primera familia de computadoras que podÃa correr el mismo software en diferentes combinaciones de velocidad, capacidad y precio. También abrió el uso comercial de microprogramas, y un juego de instrucciones extendidas para procesar muchos tipos de datos, no solo aritmética. Además, se unificó la lÃnea de producto de IBM, que previamente a este tiempo tenÃa dos lÃneas separadas, una lÃnea de productos "comerciales" y una lÃnea "cientÃfica". El software proporcionado con el System/350 también incluyó mayores avances, incluyendo multi-programación disponible comercialmente, nuevos lenguajes de programación, e independencia de programas de dispositivos de entrada/salida. Más de 14.000 System/360 habÃan sido entregadas en 1968.A partir de esta fecha, empezaron a empaquetarse varios transistores diminutos y otros componentes electrónicos en un solo chip o encapsulado, que contenÃa en su interior un circuito completo: un amplificador, un oscilador, o una puerta lógica. Naturalmente, con estos chips (circuitos integrados) era mucho más fácil montar aparatos complicados: receptores de radio o televisión y computadoras.En 1965, IBM anunció el primer grupo de máquinas construidas con circuitos integrados, que recibió el nombre de serie Edgar.Estas computadoras de tercera generación sustituyeron totalmente a los de segunda, introduciendo una forma de programar que aún se mantiene en las grandes computadoras actuales.Esto es lo que ocurrió en (1964-1971) que comprende de la Tercera generación de computadoras:
- Menor consumo de energÃa
- Apreciable reducción del espacio
- Aumento de fiabilidad
- Teleproceso
- Multiprogramación
- Renovación de periféricos
- Minicomputadoras, no tan costosas y con gran capacidad de procesamiento. Algunas de las más populares fueron la PDP-8 y la PDP-11
- Se calculó π (Número Pi) con 500.000 decimales
Cuarta generación de computadoras
La denominada Cuarta Generación
(1971 a 1981) es el producto de la microminiaturización de los
circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador de chips
hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). Hoy en dÃa
las tecnologÃas LSI (Integración a gran escala) y VLSI (integración a
muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes
electrónicos se almacenen en un chip. Usando VLSI, un fabricante puede
hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la
primera generación que ocupaba un cuarto completo. Hicieron su gran
debut las microcomputadoras.
Historia
Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC´s) tuvieron su
origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es
"una computadora en un chip", o sea un circuito integrado independiente.
Las PC´s son computadoras para uso personal y relativamente son baratas
y actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares.
El término PC se deriva para el año de 1981, IBM, sacó a la venta su modelo "IBM PC",cual
se convirtió en un tipo de computadora ideal para uso "personal", de
ahà que el término "PC" se estandarizó y los clones que sacaron
posteriormente otras empresas fueron llamados "PC y compatibles", usando
procesadores del mismo tipo que las IBM , pero a un costo menor y
pudiendo ejecutar el mismo tipo de programas. Existen otros tipos de
microcomputadoras , como la Macintosh, que no son compatibles con la
IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman también "PC´s", por
ser de uso personal. El primer microprocesador fue el Intel 4004,
producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y
resultaba revolucionario para su época. ContenÃa 2.300 transistores en
un microprocesador de 4 bits que sólo podÃa realizar 60.000 operaciones
por segundo.
Microprocesadores
El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008,
desarrollado en 1972 para su empleo en terminales informáticos. El
Intel 8008 contenÃa 3.300 transistores. El primer microprocesador
realmente diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel
8080 de 8 bits, que contenÃa 4.500 transistores y podÃa ejecutar 200.000
instrucciones por segundo. Los microprocesadores modernos tienen una
capacidad y velocidad mucho mayores.
Entre ellos figuran el Intel Pentium Pro,
con 5,5 millones de transistores; el UltraSparc-II, de Sun
Microsystems, que contiene 5,4 millones de transistores; el PowerPC 620,
desarrollado conjuntamente por Apple, IBM y Motorola, con 7 millones de
transistores, y el Alpha 21164A, de Digital Equipment Corporation, con
9,3 millones de transistores. El Microprocesador, es un circuito
electrónico que actúa como unidad central de proceso de un ordenador,
proporcionando el control de las operaciones de cálculo.
Los microprocesadores también se utilizan en otros sistemas
informáticos avanzados, como impresoras, automóviles o aviones. En 1995
se produjeron unos 4.000 millones de microprocesadores en todo el mundo.
El microprocesador es un tipo de circuito sumamente integrado. Los
circuitos integrados, también conocidos como microchips o chips, son
circuitos electrónicos complejos formados por componentes extremadamente
pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor de un
material conocido como semiconductor.
Los microprocesadores modernos incorporan hasta 10 millones de
transistores (que actúan como amplificadores electrónicos, osciladores
o, más a menudo, como conmutadores), además de otros componentes como
resistencias, diodos, condensadores y conexiones, todo ello en una
superficie comparable a la de un sello postal. Un microprocesador consta
de varias secciones diferentes.
La unidad aritmético-lógica (ALU, siglas en inglés) efectúa cálculos
con números y toma decisiones lógicas; los registros son zonas de
memoria especiales para almacenar información temporalmente; la unidad
de control descodifica los programas; los buses transportan información
digital a través del chip y de la computadora; la memoria local se
emplea para los cómputos realizados en el mismo chip.
Los microprocesadores más complejos contienen a menudo otras
secciones; por ejemplo, secciones de memoria especializada denominadas
memoria cache, modernos funcionan con una anchura de bus de 64 bits:
esto significa que pueden transmitirse simultáneamente 64 bits de datos.
Un cristal oscilante situado en el ordenador proporciona una señal de
sincronización, o señal de reloj, para coordinar todas las actividades
del microprocesador.
Quinta generación de computadoras
La quinta generación de computadoras, también conocida por sus siglas en inglés, FGCS (de Fifth Generation Computer Systems) fue un ambicioso proyecto propuesto por Japón a finales de la década de 1970. Su objetivo era el desarrollo de una nueva clase de computadoras que utilizarÃan técnicas y tecnologÃas de inteligencia artificial tanto en el plano del hardware como del software,1 usando el lenguaje PROLOG2 3 4 al nivel del lenguaje de máquina y serÃan capaces de resolver problemas complejos, como la traducción automática de una lengua natural a otra (del japonés al inglés, por ejemplo).
Como unidad de medida del rendimiento y prestaciones de estas computadoras se empleaba la cantidad de LIPS (Logical Inferences Per Second)
capaz de realizar durante la ejecución de las distintas tareas
programadas. Para su desarrollo se emplearon diferentes tipos de
arquitecturas VLSI (Very Large Scale Integration).
El proyecto duró once años, pero no obtuvo los resultados esperados: las computadoras actuales siguieron asÃ, ya que hay muchos casos en los que, o bien es imposible llevar a cabo una paralelización
del mismo, o una vez llevado a cabo ésta, no se aprecia mejora alguna, o
en el peor de los casos, se produce una pérdida de rendimiento. Hay que
tener claro que para realizar un programa paralelo debemos, para
empezar, identificar dentro del mismo partes que puedan ser ejecutadas
por separado en distintos procesadores.
Además, es importante señalar que un programa que se ejecuta de manera
secuencial, debe recibir numerosas modificaciones para que pueda ser
ejecutado de manera paralela, es decir, primero serÃa interesante
estudiar si realmente el trabajo que esto conlleva se ve compensado con
la mejora del rendimiento de la tarea después de paralelizarla.
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