Máquinas Multiníveis Aula 04. Prof. Jadir Eduardo Souza Lucas Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Informática

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Laura Barroso Aldeia
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1 Máquinas Multiníveis Aula 04

2 Evolução...

3 Computadores Mecânicos Geração Zero Mecânicos ( ) Blaise Pascal ( ) - máquina de calcular, adições e subtrações Leibniz ( ) - mesmo estilo, multiplicações e divisões Charles Babbage ( ) Máquina Diferencial: Tabelas para navegação naval, único algoritmo: diferenças finitas Máquina Analítica: propósito geral, cartões perfurados, 4 componentes

4 Geração Zero Mecânicos ( ) Máquina Diferencial Cartão Perfurado Fonte: Fonte:

5 Geração Zero Mecânicos ( ) Máquinas a relé eletromagnético Konrad Zuse (~ 1930) - máquinas de calcular em relés John Atanasoff e George Stibbitz (Bell labs) - calculadoras com aritmética binária Howard Aiken (Havard 1944) - máquina de propósito geral Mark I, baseada em Babbage, relés substituem engrenagens

6 Primeira Geração Válvulas ( ) Colossus - 1º computador digital eletrônico (1943) decodificar as mensagens criptografadas pelo Enigma ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) (1943) John von Neumann (1952) Matemático húngaro naturalizado americano (mais eminente do mundo na época) Computador IAS (Institute for Advanced Study Princeton, USA), formalizou o projeto lógico de um computador

7 Máquina de Von Neumann Primeira Geração Válvulas ( ) Base de praticamente todas as máquinas atuais Características principais Programa Armazenado: programas e dados representados de forma digital em memória Mais flexibilidade e rapidez (ao invés de chaves e cabos) Processamento baseado em aritmética binária, ao invés de decimal Componentes: Memória, Unidade de Controle Unidade, Unidade Lógica e Aritmética (ULA), Dispositivos de entrada/ saída

8 Primeira Geração Válvulas ( ) Memória Máquina de Von Neumann Unidade de Controle Unidade Lógica Aritmética Acumulador Entrada Saída

9 Primeira Geração Válvulas ( ) Ciclo de Busca-Decodificação-Execução Busca: na fase de busca é lida uma instrução da memória Decodificação: nessa fase é determinada qual instrução deve ser executada. Geralmente realizada por lógica combinacional. Execução: para cada tipo de instrução é realizada sua execução, conforme o necessário.

10 Segunda Geração Transistores ( ) Invenção do Transistor: 1948, Bell Labs TX-0 (Transistorized experimental computer 0) PDP-1 (baratinho...$ ,00) Barramento Único (Características e problemas) CPU Memória Console Fita de Papel Outra E/S Omnibus

Terceira Geração Circuitos Integrados (1965-1980)

11 Terceira Geração Circuitos Integrados ( ) Invenção do Circuito Integrado (1958, Robert Noyce) Dezenas de transistores em uma única pastilha Possibilitou construir computadores menores, mais rápidos e mais baratos

12 Terceira Geração Circuitos Integrados ( ) System/360 (IBM, 1965), time sharing, família, preservação do investimento, linguagem de alto nível (Fortran e COBOL) PDP-11 (DEC, 1970), sucesso em universidades

13 Quarta Geração VLSI (1980-?) VLSI Very Large Scale Integration Computadores Pessoais Organização em níveis Superescalares Mutiprocessadores

14 Lei de Moore Gordon Moore, 1965, co-fundador Intel Número de transistores em um chip dobra a cada 24 meses (inicialmente 18 meses...) Não é uma lei de fato, mas uma observação empírica

15 Lei de Moore Número de Transistores

16 Lei de Moore Círculo Virtuoso Avanço tecnológico propicia melhores produtos a preços mais baixos Preços mais baixos induz ao surgimento de novas aplicações Exemplo: video games Novas aplicações aumentam as possibilidades de mercado e fazem surgir novas empresas. Novas empresas leva à competição, criando demanda econômica para o avanço tecnológico

17 Tamanho do Transistor Tamanho do transistor (microns) 100 litografia óptica 10 1 litografia raio-x 0,1 0,01 0, Ano

18 Tamanho das Memórias

19 Armazenamento

20 Família de Processadores Intel Chip Data MHz Transist Memória Nota ,108 ores Primeiro microprocessador em um único chip , KB Primeiro microprocessador de 8 bits KB Primeira CPU de propósito geral em um chip MB Primeira CPU de 16 bits em um chip MB Usado no IBM PC MB Esquema de proteção de memória GB Primeira CPU de 32 bits ,2M 4 GB Cache interno de 8K, coprocessador aritmético interno Pentium ,1M 4 GB 2 pipelines; MMX, Cahe de 16KB Pentium Pro ,5M 4 GB Cache interno em dois níveis Pentium II >7,5M 4 GB Pentium Pro com MMX Pentium III >9,5M 4 GB Serviu de base para o projeto do Pentium M Pentium IV GHz >55M 16 EB Novo projeto de microarquitetura, ponto-flutuante de 64 bits, Hyper-threading, cache 166KB Pentium M MHz >140M 16 EB Suporte a freqüência variável Core ,6-3,6 GHz >400M 32 EB Múltiplos núcleos

21 Família de Processadores Intel

22 Tendências da Computação Redes de Computadores Clusters de Computadores Computação Ubíqua Mark Weiser, 1988 Everytime, Everywhere Computação cada vez mais presente no dia-adia das pessoas Nova tecnologias, miniaturização de dispositivos, sistemas embarcados...

23 Tendências da Computação Vendas/Ano Ano Mainframe PC Ubíqua

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