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Introduction Electrónica para Sistemas Industriales (EIS) Introducción Slavka Tsanova Tihomir Takov Octobre 2012 Material ampliado por A. Petrov
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Introduction El primer ordenador (mecánico)
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Introduction El Atanasoff-Berry (ABC) Computer Primer computador digital (1937 – 1941) podía resolver 29 ecuaciones simultáneas con 29 incógnitas. Esta máquina fue la primera en almacenar datos como carga en un condensador (los ordenadores modernos utilizan este método para almacenar información en su memoria principal. (DRAM). También fue la primera en emplear aritmética binaria, procesamiento paralelo y funciones de computación distribuidos mediante la reutilización de la memoria y su gestión. Más información en: http://en.wikipedia.org/wiki/John_Vincent_Atanasoffhttp://en.wikipedia.org/wiki/John_Vincent_Atanasoff http://wiki.answers.com/Q/Who_invented_the_computer http://www.ideafinder.com/history/inventors/atanasoff.htm
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Introduction El Harvard Mark I: Un ordenador electromecánico Uno de los primeros éxitos fue la computadora Harvard Mark I, que fue construido en 1944. Esta fue la primera computadora digital programable hecha en los EE.UU. Pero no fue un equipo puramente electrónico, el Mark I fue construido a partir de interruptores, relés, ejes giratorios y embragues. La máquina pesaba 5 toneladas, incluía más de 800 km de cable, y tenía unas dimensiones de 2,5 m de alto por 15,5 m de largo, con un eje de rotación de 15 m al que hacía funcionar un motor de 5 caballos de potencia. El Mark I funcionó sin parar durante 15 años Más información en: http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/HistoryPt3.htm http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/HistoryPt3.htm
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Introduction ENIAC – El primer ordenador completamente electrónico (1946) El título de antepasado de todos los ordenadores digitales electrónicos de hoy en día se concede generalmente al ENIAC (Electronic Numerical Integrator and calculator). ENIAC fue construida en la Universidad de Pennsylvania entre 1943 y 1945 por dos profesores, John Mauchly y J. Presper Eckert. ENIAC ocupaba un espacio de 6 por 12 metros y pesaba 30 toneladas y estaba constituido por más de 18.000 tubos de vacío. Una multiplicación que requería 6 segundos en el Mark I la podía realizar el ENIAC en 2,8 milésimas de segundo. La velocidad de reloj básica de ENIAC era 100.000 ciclos por segundo. La patente del ENIAC fue declarada inválida el 19 de octubre de 1973 por el juez Federal estadounidense Earl R. Larson. Le atribuyó a Atanasoff y a Berry la invención del computador digital electrónico.
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Introduction El Altair 8800, el primer PC El chip MP 8080 de Intel fue empleado en la computadora MITS Altair, que fue el primer ordenador personal (PC) del mundo. Fue personal en todos los sentidos, ya que se tenía que construir a partir de las piezas que llegaban por correo al comprarlo.
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Introduction La revolución del transistor El primer transistor fue inventado en los Laboratorios Bell el 16 de diciembre de 1947 por William Shockley (sentado en la imagen), John Bardeen (izquierda) y Walter Brattain (derecha). Este fue quizás el evento de electrónica más importante del siglo 20, ya que más tarde hizo posible el circuito integrado y el microprocesador que son la base de la electrónica moderna.
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Introduction El primer circuito integrado Lógica Bipolar Años 60 Puerta ECL de 3 entradas Motorola 1966
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Introduction Microprocesador Intel 4004 Microprocesador Intel 4004 1971 El 4004 estaba formado por 2300 transistores y estaba sincronizado a 108 kHz (108,000 operaciones por segundo).
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Introduction Microprocesador Intel Pentium (IV) Pentium 4 es una línea de un solo núcleo para unidades de procesamiento central (CPU) tanto portátiles como de escritorio. Fueron introducidos por Intel el 20 de noviembre de 2000. Los primeros núcleos Pentium 4, con nombre en código Willamette, se sincronizaron desde 1,3 GHz a 2 GHz y contenían cerca de 42 millones de transistores
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Introduction Ley de Moore En 1965 Gordon Moore se percató de que el número de transistores por chip se doblaba cada periodo comprendido entre 18 y 24 meses. Entonces sugirió que la eficiencia de las tecnologías basadas en semiconductores doblarían su eficiencia cada 18 meses. La capacidad de muchos dispositivos electrónicos digitales están fuertemente relacionadas con la ley de Moore: velocidad de procesamiento, capacidad de almacenamiento, sensores e incluso la cantidad y tamaño de los píxeles en las cámaras digitales. Todas estas características están mejorándose (prácticamente) de forma exponencial. Este desarrollo exponencial ha aumentado dramáticamente el impacto de la electrónica digital en casi todos los campos de la economía mundial. Esta tendencia ha continuado durante más de medio siglo. Fuentes de 2005 esperaban su continuidad al menos hasta 2015 o 2020. Sin embargo, la actualización de 2010 de la Hoja de Ruta Internacional de Tecnología de Semiconductores marca la desaceleración del crecimiento a finales de 2013, después de esto, el número de transistores se duplicará cada tres años.
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Introduction Evolución y capacidad Número de bits por chip Año
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Introduction Número de transistores Se duplica cada dos años
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Introduction Frecuencia(rendimiento correspondiente) P6 Pentium ® proc 486 386 286 8086 8085 8080 8008 4004 0.1 1 10 100 1000 10000 19701980199020002010 Año Frecuencia (Mhz) Se duplica cada dos años Cortesía de Intel
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Introduction Power density 4004 8008 8080 8085 8086 286 386 486 Pentium® proc P6 1 10 100 1000 10000 19701980199020002010 Año Densidad de potencia(W/cm2) placa calefactora Reactor Nuclear Tobera Cohete Cortesía de Intel
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Introduction Teléfonos móviles, tabletas etc. Analog Baseband Digital Baseband (DSP + MCU ) Power Management Small Signal RF Power RF Los teléfonos móviles y las tabletas contienen poderosos procesadores como ARM, OMAP etc. Así como DSP (Procesadores de Señal Digital).
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