ACTIVIDAD 2. Generaciones del computador
ACTIVIDAD 2. Generaciones del
computador
Objetivo:
Identificar las características principales de cada generación de computadoras.
Divididos en grupos de
trabajo de 6 estudiantes preparar una exposición con las generaciones del
computador. Cada grupo tendrá asignada una generación así:
Ø Grupo No. 1: Primera
Generación de Computadoras
Ø Grupo
No. 2: Segunda Generación de Computadoras
Ø Grupo
No. 3: Tercera Generación de Computadoras
Ø Grupo No. 4: Cuarta
Generación de Computadoras
Ø Grupo No. 5: Quinta
Generación de Computadoras
Ø Grupo No. 6: Sexta
Generación de Computadoras
Ø
Grupo No. 7: Generaciones
Futuras de Computadoras
Los grupos de trabajos
serán escogidos por los estudiantes y el profesor le asignará el tema a exponer.
Cada grupo deberá preparar
su exposición utilizando presentaciones electrónicas, videos e imágenes. Todos
los integrantes del grupo deberán participar de la exposición. La calificación
será por mérito de cada estudiante,
según su desempeño.
Las generaciones de computadoras.
Básicamente “Generación
de computadoras” es un término relacionado con la evolución y adaptación
de la tecnología y de la informática. Es decir que cada avance importante, como
la reducción del tamaño de los elementos tales como procesadores y memorias,
así también como el aumento de su capacidad y velocidad, se produce un salto
generacional. Con cada uno de estos saltos, los equipos informáticos y
dispositivos electrónicos, son cada vez más pequeños y económicos, garantizando
de este modo que sea cada vez mayor la cantidad de consumidores que los
compran.
Al respecto de este
punto, a principios de la década de los 80, era prácticamente imposible
encontrar un hogar que tuviera una computadora. Este panorama ha cambiado
radicalmente, al punto que es prácticamente imposible encontrar un lugar
en el mundo en donde una computadora no se encuentre realizando una tarea.
Todo se inició en los
albores de la década del 40 con ENIAC, y la última etapa de la quinta
generación de computadoras fue anunciada como la de las “computadoras
inteligentes” basadas en Inteligencia Artificial, iniciada por un famoso
proyecto en Japón, y que finalizó en un estrepitoso fracaso; a partir de ahí,
la cuenta de las generaciones de computadoras es un poco confusa.
La Primera Generación de Computadoras
Primera generación de computadoras: Colossus
En 1943, un proyecto
británico, bajo el liderazgo del matemático Alan Turing, puso en operación una
serie de máquinas más ambiciosas, las Colossus, pues en vez de relés
electromecánicos, cada nueva máquina usaba 2.000 válvulas electrónicas.
Colossus trabajaba con
símbolos perforados en una argolla de cinta de papel, que era insertada en la
máquina que tenía lectura fotoeléctrica, comparando el mensaje cifrado con
los códigos conocidos hasta encontrar una coincidencia. Procesaba 25.000
caracteres por segundo.
Primera generación de
computadoras: ENIAC
El 14 de febrero de 1946,
nació la ENIAC (Eletronic Numerical Interpreter and Calculator), también
conocida por su traducción al castellano como “Computadora e Integrador
Numérico Electrónico”, proyectada para fines militares por el Departamento de
Material de Guerra del Ejército de los EUA, en la Universidad de Pensilvania.
Era la primera computadora
digital electrónica en gran escala y fue proyectada por John W. Mauchly y
J. Presper Eckert. El ENIAC era mil veces más rápido que cualquier máquina
anterior, resolviendo 5 mil adiciones y sustracciones, 350
multiplicaciones o 50 divisiones por segundo. Y tenía el doble del tamaño del
Mark I: llenó 40 gabinetes con 100 mil componentes, incluyendo 17.468 válvulas
electrónicas.
Pesaba 27 toneladas y
medía 5,50 x 24,40 m y consumía 150 KW. A pesar de sus incontables
ventiladores, la temperatura ambiente llegaba a los 67 grados centígrados.
Observando este inconveniente, Eckert, modificó el funcionamiento de
ENIAC haciendo que las válvulas funcionaran a una tensión menor que la
necesaria, reduciendo así las fallas debido al sobrecalentamiento del
ambiente.
Ejecutaba 300
multiplicaciones por segundo, pero, como fue proyectado para resolver un
conjunto particular de problemas, su reprogramación era muy lenta. Tenía cerca
de 19.000 válvulas sustituidas por año. ENIAC contaba con 500.000 conexiones
soldadas, y como podremos observar por las innumerables válvulas de vacío que
la componían, el consumo eléctrico era en extremo elevado.
Primera generación de
computadoras: EDVAC, EDSAC y LEO
La sucesora de la ENIAC
fue la EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) o “Computadora
Electrónica de Variables Discretas”, traducido al español. La EDVAC fue
planeada para acelerar el trabajo almacenando programas y datos en su expansión
de memoria interna.
Los datos eran
almacenados electrónicamente en un medio material compuesto de un tubo lleno de
mercurio, conocido como línea de retardo, donde los cristales dentro del
tubo generaban pulsos electrónicos que se reflejaban hacia delante y atrás, tan
lentamente como podían, semejante a un desfiladero que retiene un eco, que
Eckert descubrió por casualidad al trabajar con los radares.
Otra gran característica
de la EDVAC era poder codificar la información en forma binaria en vez de la
forma decimal, reduciendo bastante el número de válvulas.
En 1947, John Bardeen,
William Shockley y Walter Brattain inventan el transistor, que en pocos años
cambiaría por completo el panorama de las computadoras.
En 1949, surge la EDSAC
(Eletronic Delay Storage Automatic Calculator) o “Calculadora Automática
con Almacenamiento por Retardo Electrónico” en español, la cual marcó el último
gran paso en la serie de avances decisivos inspirados por la guerra. En 1951,
surge la primera computadora comercial, la LEO.
Primera generación de
computadoras: UNIVAC
La primera
computadora comercial de gran escala fue UNIVAC, (Universal Automatic
Computer), que en español significa “Computadora Automática Universal”,
diseñado en EEUU en el año 1951, el cual era programado tocando cerca de
6.000 llaves y conectando cables a un panel.
La entrada y salida de
información era realizada por una cinta metálica de 1/2 pulgada de ancho y 400
m de largo. En total, se vendieron 46 unidades del UNIVAC Modelo I, que
eran normalmente acompañados de un dispositivo impresor llamado UNIPRINTER,
que, consumía 14.000 W.
Otro fue el IBM 701,
de 1952, que utilizaba cinta plástica, más rápida que la metálica del UNIVAC, y
el IBM 704, con la capacidad fenomenal de almacenar 8.192 palabras de
36 bits, ambos de IBM. En Inglaterra surgen el MADAM, Manchester
Automatic Digital Machine, el SEC, Simple Electronic Computer, y el APEC,
All-Purpose Electronic Computer.
Entre 1945 y
1951, el sistema Whirlwind, del MIT, fue la primera
computadora que procesaba información en tiempo real, con entrada de datos
a partir de cintas perforadas y salida en CRT (monitor de vídeo), o en la
Flexowriter, una especie de máquina de escribir.
La Segunda generación de Computadoras
En 1947 Bardeen,
Schockley y Brattain inventan el transístor, y, en 1953 Jay Forrester construye
una memoria magnética. Las computadoras con transistores surgen en los
años 50, pesando 150 kg, con consumo inferior a los 1.500 W y mayor
capacidad de proceso, velocidad y muchas otras ventajas con respecto a sus
antecesores valvulares.
Ejemplos de las primeras
computadoras a transistores son el IBM 1401 y el Burroughs
B 200. En 1954 IBM comercializa el 650, de tamaño medio. La primera
computadora totalmente transistorizada fue el TRADIC, del Bell Laboratories. El
IBM TX-0, de 1958, tenía un monitor de vídeo de primera calidad, era rápido y
relativamente pequeño, poseía dispositivo de salida sonora. El PDP-1,
procesador de datos programable, construido por Olsen, fue una sensación en el
MIT: los alumnos jugaban Spacewar! y Ratón en el laberinto, a través
de un joystick y un lapiz óptico.
Segunda generación de
computadoras: Burroughs
En 1957 el matemático Von
Neumann colaboró para la construcción de un ordenador avanzado, el cual, como
broma, recibió el nombre de MANIAC, Mathematical Analyser Numerator
Integrator and Computer. En enero de 1959 Texas Instruments anuncia al
mundo una creación de Jack Kilby: el circuito integrado.
Mientras a una
persona de nivel medio le llevaría cerca de cinco minutos multiplicar dos
números de diez dígitos, MARK I lo hacía en cinco segundos, el ENIAC en
dos milésimas de segundo, un ordenador transistorizado en cerca de cuatro
billonésimas de segundo, y, una máquina de tercera generación en menos tiempo
aún.
La Tercera generación de Computadoras
Esta generación es de la
década del 60, con la introducción de los circuitos integrados. El Burroughs
B-2500 fue uno de los primeros. Mientras el ENIAC podía almacenar veinte
números de diez dígitos, estos podían almacenar millones de números. Surgen
conceptos como memoria virtual, multiprogramación y sistemas operacionales
complejos. Ejemplos de esta época son el IBM 360 y el Burroughs
B-3500.
Tercera
generación de computadoras: IBM 360
En 1960 existían cerca de
5.000 ordenadores en los EUA. Es de esta época el término software. En 1964, la
CSC, Computer Sciences Corporation, creada en 1959 con un capital de 100
dólares, se transformó en la primera compañía de software con acciones
negociadas en bolsa. El primer mini computador comercial surgió en 1965,
el PDP-5, lanzado por la americana DEC, Digital Equipament Corporation.
Dependiendo de su
configuración y accesorios él podía ser adquirido por el accesible precio de
US$ 18,000.00. Le siguió el PDP-8, de precio más competitivo. Siguiendo su
camino otras compañías lanzaron sus modelos, haciendo que a finales de la
década ya existieran cerca de 100.000 ordenadores esparcidos por el mundo.
En 1970 INTEL
Corporation introdujo en el mercado un nuevo tipo de circuito integrado:
el microprocesador. El primero fue el 4004, de cuatro bits. Fue seguido
por el 8008, en 1972, el difundidísimo 8080, el 8085, etc. A partir de ahí
surgen los microcomputadores. Para muchos, la cuarta generación surge con los
chips VLSI, de integración a muy larga escala.
Las cosas comienzan a
desarrollarse con mayor rapidez y frecuencia. En 1972 Bushnell lanza el
vídeo game Atari. Kildall lanza el CP/M en 1974. El primer kit de
microcomputador, el ALTAIR 8800 en 1974/5.
En 1975 Paul Allen y Bill
Gates crean Microsoft y el primer software para microcomputador: una adaptación
BASIC para el ALTAIR. En 1976 Kildall establece la Digital Research
Incorporation, para vender el sistema operacional CP/M. En 1977 Jobs y
Wozniak crean el microcomputador Apple, a RadioShack el TRS-80 y la Commodore
el PET. La plantilla Visicalc de 1978/9, primer programa comercial, de Software
Arts.
En 1979 Rubinstein
comienza a comercializar un software escrito por Barnaby: el Wordstar, y
Paul Lutus produce el Apple Writer. El programa de un ingeniero de la NASA,
Waine Ratliff, el dBASE II, de 1981. También de 1981 IBM-PC y el Lotus 1-2-3,
de Kapor, que alcanzó la lista de los más vendidos en 1982.
El Sinclair ZX81/ZX
Spectrum fue un ordenador minúsculo concebido por John Sinclair, profesor
en la Universidad de Cambridge en U.K. Inicialmente concebido para la
utilización de los estudiantes de la Universidad de Cambridge. La CPU tenía un
procesador Zilog Z80A de 8 bit a 3,25 MHZ, una memoria compuesta por una ROM y
una RAM y una ULA.
La ROM, con 8K de
capacidad, almacenaba de modo permanente los programas, tablas etc. necesarios
para el funcionamiento del sistema y un traductor para el lenguaje de
programación BASIC. La RAM tenía un área de trabajo disponible para el usuario
de 1 K pero, era expandible hasta 16K.
En la caja de plástico se
alojaba también un subsistema de comunicaciones para conexión en serie a
periféricos denominado SCL (Sinclair Computer Logic), una unidad para entrada y
salida de sonido y un codificador de imágenes para TV. En la parte trasera de
la caja de plástico tenía un conector donde se podía conectar una
impresora minúscula que usaba un rollo de papel especial.
El ordenador era
suministrado con un cable para la conexión al televisor y otro para la conexión
con un grabador de “cassettes” musical (norma Philips). El transformador
de corriente eléctrica alterna a continua era adquirido por separado. Los
programas y datos eran grabados en un cassette magnético y eran también leídos
desde uno. El teclado no tenía teclas. Los caracteres ASCII eran impresos
en una membrana.
Esta tecnología y la
falta de ventilación de la unidad de alimentación eléctrica eran las causas
principales de averías que enviaban el ZX81 a la basura. Fue un
ordenador muy popular debido a su bajo precio de venta.
Tercera
generación de computadoras: Osborne 1
Fabricado por la Osborne
en USA alrededor de año 1982. La CPU tenía una memoria de 64KB, una UAL y un
Procesador Zilog Z80A de 8 bit a 4 MHZ. La caja, del tipo maleta attaché
con un peso de 11 Kg, albergaba 2 unidades de disquete de 5″ 1/4 con 204
KB o con opción a 408 KB de capacidad, un monitor de 5″ (24 líneas por 54
columnas) en blanco y negro y un teclado basculante (servía de tapa de la
maleta) con dos bloques de teclas, uno alfanumérico con los caracteres ASCII y
otro numérico.
Disponía de conectores
para un monitor externo, puertos serie RS-232C y paralelo IEEE-488 o
Centronics. El sistema era alimentado por una batería propia recargable
con una autonomía de 5 horas, por una batería externa de automóvil o por un
transformador de corriente eléctrica alterna a continua.
El sistema operativo era
el CP/M desarrollada por la Digital Corporation. El software suministrado
incluía un Interpretador M BASIC desarrollado por MICROSOFT, un Compilador
BASIC desarrollado por la Compyler Systems, una hoja de cálculo SUPERCALC
(derivada del Visicalc) y un procesador de texto denominado WORDSTAR. Podía ser
programado en BASIC, FORTRAN, COBOL, PASCAL, PL 1, ALGOL, C, FORTH, ADA,
ASSEMBLER y CROSS-ASSEMBLER.
La Cuarta Generación de Computadoras
(1981-1990)
Cuarta
generación de computadoras: 1980-PC XT
Fabricado por IBM en USA
alrededor de año 1980, inició con la versión PC-XT, a la cual le siguió
una versión PC-AT. IBM PC-XT En la década de 80, fue creado el IC LSI
(Integratede Circuit Large Scale Integration), que en español significa,
“Circuito Integrado en Ancha Escala de Integración”, donde fueron desarrolladas
técnicas para aumentarse cada vez más el número de componentes en el mismo
circuito integrado. Algunos tipos de IC LSI incorporaban hasta 300.000
componentes en un único chip.
El CPU comprendía una
memoria ROM de 40KB y una memoria RAM de 64KB expandible hasta 640KB,una
ULA y un procesador Intel 8088 de 16 bit con una frecuencia de reloj de 4,77
MHZ. Era construido con tres módulos separados: CPU, monitor y teclado. El
monitor era blanco y negro con 25 líneas por 80 columnas pudiendo ser
substituido por un monitor con 16 colores.
La CPU además del
procesador albergaba una unidad de disquete de 5″ 1/4 con una capacidad de
360KB pudiendo alojar otra unidad de disquete idéntica o un disco rígido
con 10MB de capacidad, que era parte integrada en la versión PC-XT. El
teclado con 83 teclas, 10 de las cuáles correspondían a funciones
pre-programadas, disponía de caracteres acentuados. Poseía una salida para
impresora y el PC-XT disponía de un interfaz para comunicaciones asíncronas.
El sistema operativo era
el PC/MS-DOS el cual era un MS-DOS desarrollado por Microsoft para IBM. El
lenguaje de programación que utilizada era el BASIC. Sólo cerca de dos años
después, con la presentación de los modelos PS/2-50 y PS/2-60, que eran
equipados con un procesador Intel 80286,la IBM recuperó el sector de mercado de
los PCS utilizando para el efecto la penetración en las empresas donde tenía
instalado mainframes y “pequeños ordenadores”.
Surgieron en el
transcurso del uso de la técnica de los circuitos LSI (Large Scale
Integration) y VLSI (Very Large Scale Integration). En ese periodo surgió
también el procesamiento distribuido, el disco óptico y la gran difusión del
microcomputador, que pasó a ser utilizado para procesamiento de texto, cálculos
auxiliados, etc.
Cuarta
generación de computadoras: 1982- Surge el 286
Usando memoria de 30
pines y slots ISA de 16 bits, ya venía equipado con memoria cache, para
auxiliar al procesador en sus funciones. Utilizaba monitores CGA, en
algunos raros modelos estos monitores eran coloreados pero la gran mayoría era
verde, naranja o gris.
Cuarta
generación de computadoras: 1985- El 386
Usaba memoria de 30
pines, pero debido a su velocidad de procesamiento ya era posible correr
softwares gráficos más avanzados como era el caso del Windows 3.1, su
antecesor podía correr sólo la versión 3.0 debido a la baja calidad de los
monitores CGA, el 386 ya contaba con placas VGA que podían alcanzar hasta 256
colores si es que el monitor soportara esa configuración.
Cuarta generación de
computadoras: 1989- El 486 DX
A partir de este
momento el coprocessador matemático junto con el propio procesador, hubo
también una mejora sensible en la velocidad debido a la aparición de la memoria
de 72 pines, mucho más rápida que su antepasada de 30 pines y de las placas PCI
de 32 bits dos veces más veloces que las placas ISA.
Los equipamientos ya
tenían capacidad para las placas SVGA que podrían alcanzar hasta 16 millones de
colores, sin embargo esto sería usado comercialmente más adelante con la
aparición del Windows 95.
La Quinta Generación de Computadoras
(desde 1991)
Las aplicaciones exigen
cada vez más una mayor capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos.
Sistemas especiales, sistemas multimedia (combinación de textos, gráficos,
imágenes y sonidos), bases de datos distribuidas y redes neutrales, son sólo
algunos ejemplos de esas necesidades.
Una de las principales
características de esta generación es la simplificación y miniaturización del
ordenador, además de mejor desempeño y mayor capacidad de almacenamiento. Todo
eso, con los precios cada vez más accesibles. La tecnología VLSI fue
sustituida por la ULSI (Ultra Large Scale Integration).
El concepto de
procesamiento está yendo hacia los procesadores paralelos, o sea, la ejecución
de muchas operaciones simultáneamente por las máquinas. La reducción de
los costos de producción y del volumen de los componentes permitió la
aplicación de estos ordenadores en los llamados sistemas embutidos, que
controlan aeronaves, embarcaciones, automóviles y ordenadores de pequeño porte.
Son ejemplos de esta generación de ordenadores, los micros que utilizan la
línea de procesadores Pentium, de INTEL.
Quinta
generación de computadoras: 1993- Nace el Pentium
Grandes cambios en este
periodo se darían debido a las memorias DIMM de 108 pines, a la
aparición de las placas de video AGP y a un perfeccionamiento de los slots PCI
mejorando aún más su performance. Este avance en la velocidad y capacidad de
procesamiento están ligados firmemente a la aparición en el mercado de los
procesadores de Intel Pentium, el primero de ellos, el Pentium I en el año
1997, el Pentium II en 1999 y finalmente el Pentium IV, en el año 2001.
Actualidad
Hoy en día sólo han
quedado dos combatientes en el terreno de los procesadores para computadoras,
Intel y AMD. Entre ambos fabricantes cubren casi la totalidad de las necesidades
de proceso de cómputo en ámbitos como el hogar, la oficina y la industria, y
han puesto en el mercado CPUs con velocidades y rendimientos imposibles de
imaginar tan sólo una década atrás.
Entre los más destacados
productos de estas firmas podemos mencionar los procesadores Intel Core,
en sus variantes i3, i5 e i7 de dos o cuatro núcleos y velocidades de
reloj que superan ampliamente los 3.4 Ghz. En cuanto a AMD, su modelo Fusion es
uno de los diseños más avanzados, ya que logra combinar en la misma cápsula de
la CPU al chip gráfico. Otro acierto de la firma es el Phenom
II, el cual puede llegar a montar en su interior hasta 6 núcleos corriendo
a 3.6 Ghz.
La sexta generación de computadoras
La sexta generación se
podría llamar a la era de las computadoras inteligentes basadas en redes
neuronales artificiales o “cerebros artificiales”. Serían computadoras que
utilizarían superconductores como materia prima para sus procesadores, lo cual
permitirían no malgastar electricidad en calor debido a su nula resistencia, ganando
performance y economizando energía. La ganancia de performance sería de
aproximadamente 30 veces la de un procesador de misma frecuencia que utilice
metales comunes.
Todo esto está en pleno
desarrollo, por el momento las únicas novedades han sido el uso de procesadores
en paralelo, o sea, la división de tareas en múltiples unidades de
procesamiento operando simultáneamente. Otra novedad es la incorporación
de chips de procesadores especializados en las tareas de vídeo y sonido.
Esta manía de enumerar
las generaciones de computadoras parece que se ha perdido. Ya no suceden, como
ocurrió en las cuatro primeras generaciones, la sustitución de una
generación de computadoras por las siguientes. Muchas tecnologías van a
sobrevivir juntas, cada una en su sector de mercado.
Es una realidad que los
chips son cada vez más chicos, rápidos y eficientes. ¿Esta será la
característica de la séptima generación de computadoras?
El Futuro – Aquí viene el ordenador
cuántico
IBM anunció la
construcción del más avanzado ordenador cuántico del mundo. La novedad
representa un gran paso en relación al actual proceso de fabricación de chips
con silicio que, de acuerdo con especialistas, debe alcanzar el máximo de su
limitación física de procesamiento entre 10 y 20 años.
El ordenador
cuántico usa, en lugar de los tradicionales microprocesadores de chips de
silicio, un dispositivo basado en propiedades físicas de los átomos, como
el sentido de giro de ellos, para contar números uno y cero (bits), en vez de
cargas eléctricas como en los ordenadores actuales. Otra característica es que
los átomos también pueden sobreponerse, lo que permite al equipamiento procesar
ecuaciones mucho más rápido.
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