Tecnologia da Administração Computador: origem, funcionamento e componentes básicos Parte I Sumário Introdução Origem Funcionamento Componentes Básicos Referências Introdução O objetivo deste material é apresentar os conceitos básicos de informática: origem dos computadores, funcionamento e componentes básicos. Também será abordada a organização dos computadores em termos de processador, memória e dispositivos de entrada e saída. 1

Sumário Introdução Origem Funcionamento Componentes Básicos Referências Origem Computadores atuais advém de duas vertentes: Máquinas abstratas: que foram inventadas por matemáticos nos primeiros anos do século XX. Máquinas algorítmicas: que foram inventadas em épocas bem mais remotas. http://en.wikipedia.org/wiki/history_of_computing_hardware Dispositivos de Cálculo Manual Ábaco: Um dos primeiros dispositivos de computação existentes; Gregos e romanos utilizavam o ábaco para calcular; Chineses e japoneses o aperfeiçoaram; Operações possíveis do ábaco chinês: Adição, subtração, divisão, multiplicação, raiz quadrada e raiz cúbica. 2

Dispositivos de Cálculo Manual Recentes estudos constatam que as civilizações Azteca e Inca também tinham máquinas similares, denominadas de Nepohualtzitzin e Khipu respectivamente. http://en.wikipedia.org/wiki/quipu Calculadora de Schickard Wilhelm Schickard (1592-1635) 1635) inventou, em 1623, a primeira máquina de calcular mecânica. A máquina executava operações de adição e subtração com números de até 6 dígitos. Calculadora de Pascal Blaise Pascal (1588-1651) 1651) inventou, em 1645, a segunda máquina de calcular mecânica, chamada de Pascaline ou Arithmethique. A máquina executava operações de adição e subtração. 3

Calculadora de Leibniz Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716) 1716) inventou, em 1688, a primeira máquina de calcular mecânica capaz de executar operações de multiplicação e divisão. Leibniz também desenvolveu o sistema binário usado nos computadores atuais. Tear de Jacquard Em 1801, Joseph Jacquard (1752-1834) 1834) desenvolveu uma técnicas de leitura de orifícios perfurados em papel para controlar teares. Diferentes combinações de perfurações no papel geravam diferentes padrões nos tecidos. Máquina de Babbage Charles Babbage (1791-1871) 1871) é considerado o pai da computação. A máquina de Babbage, chamada de mecanismo analítico foi construída em 1878. Foi projetada para que a seqüência de instruções fosse transferida através de cartões perfurados. 4

Cartões perfurados Em 1890, Herman Hollerith (1860-1929) 1929) utiliza cartões perfurados para acelerar a tabulação de dados do censo americano. Sua idéia foi baseada nos cartões perfurados de Jacquard. Advento da Eletrônica Com o advento da eletrônica, as máquinas mecânicas existentes até então foram completamente substituídas. Surgem primeiramente as máquinas eletromecânicas; Posteriormente surgem as máquinas completamente eletrônicas; K Model George Stibitz (1904-1995) 1995) concluiu, em 1940 no Bell Laboratories,, a máquina eletromecânica chamada Model K. Utilizava relés. Calculava números complexos. 5

Atanasoff-Berry Computer (ABC) Concluída em 1942 no Iowa State College por John Atanasoff e Clifford Berry. Considerado o primeiro computador eletrônico digital. Custou U$350.000, pesava 320Kg, usava 1Km de fio. Z3 O Z3, criado em 1941, foi a primeira máquina a ser chamada de computador. Era programável e completamente automático. Mark I O Mark I, foi concluído em 1944 em Harvard. Foi o primeiro computador digital automático de larga escala. Utilizava relés. 4,5 ton, 16m x 2,4m. Armazenava 72 números com 23 dígitos cada. 6

Colossus O Colossus, criado em 1944, foi utilizado pela Inglaterra na II Guerra Mundial para decodificar mensagens alemãs. Continha 1500 válvulas. Eniac O Eniac, criado em 1944, foi o primeiro computador completamente eletrônico. Era programado através de diferentes ligações de fios. Custou U$500.000. Tinha 18.000 componentes. Univac - Universal Automatic Computer O Univac, criado em 1952 por John Mauchly e Presper Eckert na Filadélfia. Era uma máquina eletrônica de programa armazenado que recebia instruções de uma fita magnética de alta velocidade ao invés dos cartões perfurados. Foi utilizado para prever os resultados de uma eleição presidencial. 7

Gerações de computadores Computadores são agrupados em gerações, de acordo com suas características. A principal característica é o elemento do qual o computador é constituído. Sabe-se que o cérebro humano contém 100 bilhões de neurônios... (Velloso, 2004) Gerações de computadores Computadores de 1ª Geração (1946-1956): 1956): Para conter o mesmo número de elementos do cérebro humano, um computador desta geração deveria ter aproximadamente o tamanho de São Paulo; circuitos a válvulas; operação em milisegundos; Gerações de computadores Computadores de 2ª Geração (1957-1966): 1966): Para conter o mesmo número de elementos do cérebro humano, um computador desta geração deveria ter aproximadamente o tamanho do Cristo Redentor; circuitos eletrônicos transistorizados; operação em microsegundos; 8

Gerações de computadores Computadores de 3ª Geração (1967-1977): 1977): Para conter o mesmo número de elementos do cérebro humano, um computador desta geração deveria ter aproximadamente o tamanho de um ônibus; circuitos integrados; operação em nanosegundos; Gerações de computadores Computadores de 4ª Geração (1978-hoje): Computador e cérebro entram em um acordo de dimensões; circuitos integrados em larga escala; operação em picosegundos; Circuitos Integrados (CI) Chip; Vários elementos de processamento em uma única pastilha; Nos mais altos níveis de integração, cada elemento é composto de poucos átomos; Ex: Pentium IV = 125.000.000 elementos; 9

Escala de integração de CIs Escalas de Integração Quantidade de Elementos por Chip Integração em Pequena Escala (SSI) Menos de 10 Integração em Média Escala (MSI) De 10 a 100 Integração em Grande Escala (LSI) De 100 a 5000 Integração em Escala Muito Grande (VLSI) Integração em Escala Supergrande (SLSI) De 5.000 a 50.000 De 50.000 a 100.000 Integração em Escala Ultragrande (ULSI) Mais de 100.000 Lei de Moore A capacidade de cálculo dos computadores irá dobrar a cada 18 meses. http://en.wikipedia.org/wiki/moore%27s_law 10