Arquitetura de Computadores e Redes de Dados

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Diego Araújo Veiga
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1 Arquitetura de Computadores e Redes de Dados Curso Técnico de Informática de Sistemas Ano Letivo 2017/2018 Ciclo de Formação 2017/2020 Professora Ana Reis Prof. Ana Reis - ASRD 1

2 UFCD o769 Arquitetura interna de um computador História ao Pormenor Prof. Ana Reis - ASRD 2

3 (1/20) Na aula anterior, verificou-se que o primeiro computador começou com os cartões perfurados e com o tear de Joseph-Marie Jacquard. Esta ideia foi aperfeiçoada em 1890 por Herman Hollerith para acelerar os resultados dos censos realizados nos EUA. Prof. Ana Reis - ASRD 3

4 (2/20) Seguiu-se a vez dos relés eletromecânicos, que tiveram o seu expoente máximo durante a Segunda Guerra Mundial num computador chamado Z3 desenvolvido pela Alemanha Nazi. Prof. Ana Reis - ASRD 4

5 (3/20) Os aliados desenvolveram outro computador com a mesma tecnologia de seu nome Mark1. Prof. Ana Reis - ASRD 5

6 (4/20) Mark1 foi desenvolvido pela IBM (International Business Machines) empresa criada em 1924, a partir de outra, fundada por Herman Hollerith. Como eram utilizadas peças mecânicas (relés eletromecânicos) implicava a existência de componentes em movimento no interior do computador. Prof. Ana Reis - ASRD 6

7 (5/20) Cada relé funciona como interruptor que pode ser aberto ou fechado consoante a necessidade do programa. Prof. Ana Reis - ASRD 7

8 (6/20) O primeiro bug encontrado num computador foi precisamente no Mark1. Uma vez Mark1 deixou de funcionar e nenhum dos técnicos compreendia a razão, até que... Foi descoberta uma traça (à qual chamaram de bug) que impedia de o relé fazercontato. Desde então, este termo serve para reportar um problema encontrado em um programa num computador. Prof. Ana Reis - ASRD 8

9 (7/20) Contudo Mark1 era muito grande, consumia muita energia e lento. Assim surgiu as válvulas de vácuo a substituir os relés eletromecânicos. Prof. Ana Reis - ASRD 9

10 (8/20) A primeira aplicação das válvulas de vácuo aconteceu num computador de nome Colossus em 1943 num projeto britânico para decifrar mensagens secretas do inimigo em plena guerra. Prof. Ana Reis - ASRD 10

11 (9/20) Com o ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer) desenvolvido por John Mauchly e Presper Eckert foi possível pela primeira vez, realizar operações de diversas naturezas com a mesma máquina. ENIAC funcionava em linguagem decimal. Prof. Ana Reis - ASRD 11

(10/20) O ENIAC era constituído por: 18 000 válvulas de vácuo; Estas válvulas irradiavam tanto calor,

12 (10/20) O ENIAC era constituído por: válvulas de vácuo; Estas válvulas irradiavam tanto calor, que era necessária uma sala com ambiente controlado para que pudesse operar. Prof. Ana Reis - ASRD 12

13 (11/20) A manutenção do ENIAC era muito complexa. As válvulas danificavam-se com alguma frequência e era necessário verificar, sem qualquer indicação, qual das teria fundido. Prof. Ana Reis - ASRD 13

14 (12/20) O ENIAC não possui memória para guardar as operações que eram realizadas. Sempre que era usado para um novo cálculo, teria de ser reconfigurado manualmente (tipo herança telefonia) entre a sua unidade de controlo e o conteúdo de acumuladores. Prof. Ana Reis - ASRD 14

15 (13/20) Efetuar um cálculo diferente do anterior, poderia levar dias a configurar, mesmo tratando-se de uma simples operação. Todos estes problemas originaram que o ENIAC fosse o primeiro e o último computador da suageração. Prof. Ana Reis - ASRD 15

16 (14/20) Mais tarde os criadores da ENIAC juntamente com John von Neuman propuseram o EDVAC (Eletronic Discrete Variable Automatic Computer) que operava em linguagem binária e possuía memória. John von Neuman propunha uma nova arquitetura (veremos mais á frente). Prof. Ana Reis - ASRD 16

(15/20) O verdadeiro desenvolvimento dos computadores aconteceu devido aos avanços na área dos semicondutores que levaram à invenção do transístor de junção

17 (15/20) O verdadeiro desenvolvimento dos computadores aconteceu devido aos avanços na área dos semicondutores que levaram à invenção do transístor de junção (1952) por William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain (laboratórios Bell); O transístor veio substituir as válvulas de vácuo. Prof. Ana Reis - ASRD 17

18 (16/20) Asvantagens nouso do transístor: Mais pequenos; Libertam menos calor; Não necessitam de aquecer para trabalhar; Maior tempo de vida; Operam a tensões mais baixas; Custo de fabrico mais baixo; Menor consumo de Energia. Prof. Ana Reis - ASRD 18

19 (17/20) As válvulas não deixaram de ser utilizadas; São aplicadas sobretudo nas áreas da música: amplificadores de guitarra e baixo. Prof. Ana Reis - ASRD 19

20 (18/20) O primeiro Computador à base de transístores foi o TX-0 construído no MIT (Massachusetts Institute of Tecnology). Prof. Ana Reis - ASRD 20

21 (19/20) A IBM continuou a evoluir e lançar sucessivos modelos para o mercado. Estes desenvolvimentos permitiram a explosão do aparecimento de linguagens de programação: Fortran; LISP; COBOL; Etc.. Prof. Ana Reis - ASRD 21

pastilha de silício o circuito integrado.

22 (20/20) O Desenvolvimento na área dos semicondutores permitiu incluir vários componentes eletrónicos numa única pastilha de silício o circuito integrado. É assim que se deu o início da era dos microprocessadores. Prof. Ana Reis - ASRD 22

23 Gerações Resumindo: 1ª Geração: Válvula; 2ª Geração: Transístor; 3ª Geração: Circuito Integrado; 4ª Geração: chips mais pequenos; 5ª Geração: inteligência artificial??????? Prof. Ana Reis - ASRD 23

24 Proposta de Trabalho Em grupos, realizar um trabalho de pesquisa sobre: Inteligência Artificial: próximo futuro? Vantagens; Desvantagens Colocar a informação no Word e enviar para ana.reis@epm.edu.pt Prof. Ana Reis - ASRD 24

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