Unidad Didáctica I Clase I El Computador Modelo de Von Newman Historia Generación de Computadoras Prof. Jennyfer Briceño

Introducción   El ser humano siempre ha necesitado instrumentos para hacer cálculos y procesar la información. La complejidad de estos se ha ido acrecentando en el transcurso del tiempo, conforme iban surgiendo nuevas necesidades, y ha estado subordinada a los progresos de la tecnología.

En cuanto al cálculo, primero surgieron los instrumentos aritméticos, como el ábaco, a partir de los que se ha llegado a las calculadoras actuales. El origen del procesamiento automático de la información, se remonta al año 1866 cuando Hollerit fundó una empresa que daría lugar a IBM. Finalmente se llegó, con el ordenador, a satisfacer todas las necesidades de cálculo.

Historia del Computador Apareció en el siglo 3ro Hecho de alubias en un Marco Perfeccionado en el siglo 12 por los Chinos La necesidad de calcular sin errores dio lugar a la calculadora. Una mecánica es una especie de ábaco, pero con ruedas dentadas en lugar de varillas y fichas, Ábaco Máquina de calculo

Historia del Computador 1642 Blaise Pascal Inventó una máquina calculadora que permitía sumar y restar, conocida como el Pascalino. Empleaba ruedas numeradas del 0 al 9, la cual incorporaba un mecanismo de dientes y cremalleras que permitían manejar números hasta 999,999.99.

Historia del Computador 1822: Primera “computadora“ (mecánica) Usaba el método de las diferencias finitas para el cálculo de polinomios de 2do grado. Requería aprox. 25.000 partes. Fracaso en el intento Máquinas diferenciales de Babbage

Historia del Computador manualmente conexiones físicas 1940-1944: Harvard Mark I Los programas se introducían en el computador estableciendo manualmente conexiones físicas entre las unidades – Los programas eran cableados – Había un panel frontal de conexiones – Cambiar el programa implicaba cambiar las conexiones USA construye un computador de 15x2.5 metros, 5 toneladas y 800 km de cables 

Generaciones del Computador Primera Generación 1940-1955 Las computadoras eran construidas con válvulas de vacío. Se distinguían por dos aspectos fundamentales: Su gran tamaño. El gran consumo de energía que disipaba un fuerte calor. Ambos efecto eran debido al gran tamaño de las válvulas con las que estaban construidas ya que estas necesitaban consumir una gran cantidad para alimentarse, generando una enorme de calor. Toda la programación se hacía en lenguaje máquina (conectando cables en un tablero). No existían los sistemas operativos.

Generaciones del Computador Primera Generación 1940-1955 Atanasoff Berry Computer (1939 - 1942) por interruptores Primera computadora digital (binaria) No era de propósito general Resolvía sistemas de ecuaciones lineales. Creadores John Atanasoff y Clifford Berry de la Iowa

Generaciones del Computador Primera Generación 1940-1955 Colossus (1943) Desarrollo Británico Diseñada para descifrar los mensajes encriptados por los alemanes No se conoció hasta los 80

Generaciones del Computador Primera Generación 1940-1955 ENIAC (1946) Electronic Numerical Integrator And Computer John Mauchly and J. Presper Eckert (Pennsylvania) Primera computadora Electrónica y de propósito general Se programaba “cableando” Construida entre 1943-1946 para calcular trayectoria de las misíles. Pero se terminó tarde… Von Newman participó de las últimas etapas del proyecto Se usó hasta 1955

Generaciones del Computador Primera Generación 1940-1955 El Modelo de John von Neumann Antes: programar era conectar cables… Hacer programas era mas una cuestión de ingeniería electrónica Cada vez que había que calcular algo distinto, había que reconectar todo.

Generaciones del Computador Primera Generación 1940-1955 El Modelo de John von Neumann CPU: Unidad de Control (controlar y coordinar el conjunto de operaciones que se realizan para procesar la información , Unidad aritmético lógica (ALU: Realiza operaciones Aritméticas y Lógicas), Memoria principal: Almacena programas y datos Sistema de Entrada/Salida Conecta con el mundo exterior

Generaciones del Computador Primera Generación 1940-1955 UNIVAC (1949) Primera computadora comercial Eckert-Mauchly Computer Corporation (Universal Automatic Computer) Incorpora el uso de cintas magnéticas Cálculos para el censo de USA Fin de los 50’ - UNIVAC II +rápida +memoria

Generaciones del Computador Primera Generación 1940-1955 IBM 650 (1955) Primera computadora producida en masa Fuera de circulación en 1969

Generaciones del Computador Segunda Generación 1955-1966 Se caracterizaron principalmente por la utilización del transistor como elemento principal de su diseño. El transistor es un componente electrónico formado por pequeño fragmentos de ciertos elementos químicos como el silicio o el carbono que, por sus propiedades electrónicas, facilitan u obstaculizan el paso de la corriente electrónica por su interior. Ofrecen las misma prestaciones que las válvulas electrónicas con la ventaja de que su tamaño es mucho más reducido.

Generaciones del Computador Segunda Generación 1955-1966 FORTRAN (1957) Primer compilador FORTRAN para IBM 704 (Formula Translator)

Generaciones del Computador Segunda Generación 1955-1966 IBM 1401(1959) 4KB de memoria expandible a 16KB. Buena para leer tarjetas, copiar cintas e imprimir resultados, Mala para cáclulos numéricos. Se utilizaba con fines comerciales (bancos, etc.)

Generaciones del Computador Segunda Generación 1955-1966 IBM 7094 (1962) Buena para hacer cómputos Se utilizaba con fines científicos.

Generaciones del Computador Segunda Generación 1955-1966 Trabajo en FORTRAN Fortran Monitor System Comienzo de los Sistemas Operativos

Generaciones del Computador Segunda Generación 1955-1966 DEC PDP-1 (1961) 4K de palabras de 18 bits. US$ 120,000

Generaciones del Computador Segunda Generación 1955-1966 Invención del Mouse (1964)

Generaciones del Computador Tercera Generación 1965-1980 El cambio se produjo a principio de la décadas de lo sesenta y se debió a la aparición de los circuitos integrados. Los circuitos integrados tienen un tamaño similar al de un transistor. El grado de miniaturización de sus componentes es muchísimo mayor pudiéndose incluir la potencia de varios transistores en un solo circuito de menor tamaño. Encapsulamiento de una gran cantidad de componentes como Resistencias, Condensadores, Diodos y Transistores.

Generaciones del Computador Tercera Generación 1965-1980 Primer circuito integrado Jack Kilby (1958) 1 transistor, un capacitor, y 3 resistencias IBM 360 Multiprogramación Software compatible con IBM 7094, 1401 entre otros. Aparece el byte = 8bits

Generaciones del Computador Primer microprocesador en un chip Intel Tercera Generación 1965-1980 Primer microprocesador en un chip Intel Intel 4004 (1971) CPU de 4 bits 2300 transistores Usado para calculadoras Dispositivos de control Intel 8080 (1974) 8 bits datos 16 bits direcciones

Generaciones del Computador Tercera Generación 1965-1980 ALTAIR 8800 (1975) Primera computadora personal Tenía un Intel 8080

Generaciones del Computador Tercera Generación 1965-1980 Apple I (1976) Apple II (1978)

Generaciones del Computador Tercera Generación 1965-1980 Microsoft (1978) 1975 – Basic para la Altair 1981 acuerdan con IBM el desarrollo de DOS

Generaciones del Computador Cuarta Generación 1971-1981 Nace el microprocesador o chip, dando paso así a la denominada era de microelectrónica, esto permitió reducir el tamaño e incrementar extraordinariamente la velocidad operativa de los equipo . IBM PC (1981) Usa el Intel 8088 Sistema DOS (Microsoft)

Generaciones del Computador Cuarta Generación 1971-1981 Commodore 64 (1982) Macintosh (1984)

Generaciones del Computador Linus Torvalds, Helsinki, Oct. 91 Cuarta Generación 1971-1981 Sony introduce el CD (1984) Linux (1991) “Estoy construyendo un sistema operativo gratuito (no es más que un hobby, no será una cosa grande y profesional como GNU) para clones AT (con un 386 o 486).” Linus Torvalds, Helsinki, Oct. 91

Generaciones del Computador Quinta Generación Desde 1981 Esta quinta generación esta en el futuro inmediato hasta el punto que se puede decir que hoy día una potentísima gama de ordenadores aguarda impaciente su irrupción en nuestras vidas. Los grandes avances en inteligencia artificial, robótica, cibernética y el desarrollo de los sistema experto. Máquina que acepta datos de entrada, efectúa con ellos unas operaciones aritméticas y/o lógicas y produce resultados de salida, todo ello sin intervención de un operador humano   El Computador

Tipos de Computadoras

Tipos de Computadoras Supercomputadoras Potentes, rápidas y costosas. Diseñadas para procesar grandes volúmenes de información y cálculos precisos a grandes velocidades. Cuentan con un control de temperatura especial por el calor que llegan a generar por el gran número de procesadores que poseen.   Supercomputadoras Usos: Estudio de energía y armas nucleares, búsqueda de yacimientos petrolíferos, estudio de tornados, estudio de clima, diseño de aviones, simuladores de vuelo. Utilizadas para: Trazar el genoma humano, Pronosticar el tiempo Modelar la fisión nuclear Estudiar la energía

Macrocomputadora ó Mainframe Tipos de Computadoras Es el tipo más grande de computadora en uso común. Puede soportar centenas o miles de usuarios simultáneamente. Se utilizan en organizaciones grandes como compañías de seguros y bancos, en donde, con frecuencia, muchas personas necesitan utilizar los mismos datos.   Macrocomputadora ó Mainframe Ventajas: Escalabilidad Administración centralizada Respaldo centralizado Dispositivos de escritorio de bajo costo Alto nivel de seguridad Desventajas: Altos costos de mantenimiento, del equipamiento inicial Potencial para un único punto de fallo

Tipos de Computadoras Minicomputadora Obtuvieron su nombre por su tamaño pequeño comparado con otras computadoras de ese tiempo. Actualmente se usan para almacenas grandes Bases de Datos en la automatización industrial. Tienen menos capacidad que las computadoras Mainframe Minicomputadora Fueron diseñadas principalmente para: Entornos de múltiples usuarios, apoyando múltiples actividades de proceso al mismo tiempo. Para múltiples aplicaciones.

Microcomputadora ó Pc’s Tipos de Computadoras Se trata de una computadora, naturalmente de un solo usuario, de tamaño considerablemente pequeño. Tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores, actualmente las podemos encontrar en, oficinas, negocios, escuelas y hogares Microcomputadora ó Pc’s Estación de Trabajo De Torre o Escritorio Portátil

Estación de Trabajo (Workstation) Tipos de Computadoras Se parece a un computador personal y generalmente es usado por una sola persona, al igual que un PC. Estación de Trabajo (Workstation) Internamente, las estaciones de trabajo están construidas de una forma distinta a la de los PC’s. Están basadas generalmente en otro tipo de diseño de CPU llamado RISC (procesador de cómputo con un conjunto reducido de instrucciones), con lo que se obtiene un procesamiento más rápido de las instrucciones. Están diseñadas para apoyar a una red permitiendo a los usuarios compartir archivos, programas de aplicaciones y hardware, Cyber

De Torre o de Escritorio Tipos de Computadoras Se parece a un computador personal y generalmente es usado por una sola persona, al igual que un PC. De Torre o de Escritorio El principal componente es la unidad de sistema (el gabinete (case) y el conjunto de partes internas para el procesamiento y almacenamiento de datos) Errónea y ambiguamente se le llama CPU. Diseñada para colocarse sobre o por debajo del escritorio de forma: Vertical tipo Torre (Tower). Horizontal tipo escritorio (desktop)

Tipos de Computadoras Computadora Portátil Se trata de una computadora ultraligera. Aparte del tamaño, la diferencia principal entre un portátil (notebook) y una computadora personal es la existencia del monitor incorporado en los primeros. Computadora Portátil Se diseñaron computadoras con características que permitan su movilidad Menor en tamaño y pesos Con las mismas capacidades de procesamiento y almacenamiento No necesitan estar conectadas a un enchufe eléctrico Baterías de alta duración.

Cluster Universidad de McGill Tipos de Computadoras Es un tipo de arquitectura paralela distribuida que consiste de un conjunto de computadores independientes interconectados operando de forma conjunta como un único recurso computacional. Sin embargo, cada computador puede utilizarse de forma independiente o separada Cluster Cluster Universidad de McGill Cluster en la NASA

Tipos de Computadoras Multiprocesadores Está controlado por un sistema operativo que provee la interacción entre los Procesadores y sus programas a nivel de dato, proceso y archivo. Al usar una computadora con capacidades de multiproceso incrementamos su velocidad de respuesta y procesos. Multiprocesadores

Tipos de Computadoras Multicomputador Consiste de diversas computadoras autónomas que pueden o no comunicarse entre sí. Multicomputador