Primeira geração de computadores

Qual é a primeira geração de computadores?

O Primeira geração de computadores Foi a fase inicial em que essas máquinas eletrônicas foram usadas, durante o período de 1940 a 1956. Os computadores usaram a tecnologia de tubos a vácuo para fins de cálculo e armazenamento e controle.

Na primeira geração de computadores iniciais, o conceito de tubos de vácuo foi usado. Estes eram feitos de vidro e continham um filamento dentro. A evolução do computador começou a partir do século XVI até chegar à maneira como você pode ver hoje. No entanto, o computador atual também passou por mudanças rápidas nos últimos cinquenta anos.

Computador eniac 

Esse período, durante o qual ocorreu a evolução do computador, pode ser dividido em várias fases diferentes, dependendo do tipo de circuitos de comutação, conhecidos como gerações de computador.

Portanto, as gerações de computador são os diferentes estágios da evolução de circuitos eletrônicos, hardware, software, linguagens de programação e outros desenvolvimentos tecnológicos.

Situação inicial

Computador analógico X-15

Os primeiros computadores eletrônicos foram feitos durante a década de 1940. Desde então, houve uma série de avanços radicais na eletrônica.

Esses computadores eram tão grandes que ocupavam salas inteiras. Para executar operações, elas foram baseadas no uso da linguagem da máquina, que era a linguagem de programação de nível mais baixo que os computadores entendiam e só podiam resolver um problema ao mesmo tempo.

O tubo de vácuo era um componente eletrônico que tinha uma eficiência de trabalho muito menor. Portanto, não pude trabalhar corretamente sem um grande sistema de refrigeração para que não fosse danificado.

Os meios de entrada para os computadores de primeira geração foram baseados em cartões perfurados, e a saída foi mostrada em impressões. Os operadores estavam tendo um novo problema há dias e até semanas.

Origem e história da primeira geração

Computador

Apanasoff Berry Computador Responder no Durhum Center. Fonte: MANOP [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons.

Esta máquina resolveu equações, embora não pudesse ser programado. Foi preparado com o apoio de Clifford Berry.

A computação se torna eletrônica

A Segunda Guerra Mundial atuou como parteira do nascimento do computador eletrônico moderno. As demandas militares de cálculos e também os orçamentos de alta guerra estimularam a inovação.

Os primeiros computadores eletrônicos foram máquinas construídas para tarefas específicas. Configurá -los era complicado e demorou muito tempo.

O primeiro computador eletrônico, chamado Eniac, foi desclassificado no final da Segunda Guerra Mundial, que causou consultas de engenheiros em todo o mundo sobre como eles poderiam construir um igual ou melhor

A equipe que trabalhou na Eniac foi a primeira a reconhecer a importância do conceito de armazenar o programa no computador.

Essas primeiras máquinas eram geralmente controladas pela fiação que conectou à placa -mãe ou por meio de uma série de endereços endereçados na fita de papel.

Assim, embora essas máquinas fossem claramente programáveis, seus programas não foram armazenados internamente no computador.

John von Neumann

Este matemático escreveu um relatório estabelecendo a estrutura conceitual para computadores de programas armazenados.

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Levou o IAS (Instituto de Estudo Avançado) a não fazer apenas estudos teóricos, mas poderia ser colocado em prática fabricando um computador real.

Escola Moore

Esta escola respondeu em 1946 com uma série de conferências. Os participantes aprenderam sobre o Eniac, as técnicas gerais para construir computadores e também a nova idéia de armazenar programas de memória, o que ninguém ainda havia feito.

Um dos participantes, Maurice Wilkes, liderou a equipe britânica que construiu o Edsac em Cambridge em 1949.

Por outro lado, Richard Snyder dirigiu a equipe americana que completou o EDVAC na Escola Moore.

O computador de programa armazenado desenvolvido por von Neumann estava operacional em 1951. O IAS disponibilizou seu design gratuitamente. Isso espalhou máquinas semelhantes em todo o mundo.

Características da primeira geração de computadores

Computador Z4. Fonte: Clemens Pfeiffer [CC BY-SA 2.5 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/2.5)] via Wikimedia Commons)

Resolva um único problema ao mesmo tempo

Os computadores de primeira geração foram definidos pelo fato de que as instruções operacionais foram feitas especificamente para executar a tarefa para a qual o computador seria usado.

Tecnologia usada

Esses computadores usaram tubos de vácuo para circuitos de CPU e tambores magnéticos para armazenamento de dados, bem como dispositivos de comutação elétrica.

Como a memória principal, uma memória do núcleo magnética foi usada. Os dispositivos de entrada eram fitas de papel ou cartões perfurados.

Velocidade de processamento

As velocidades da CPU eram extremamente baixas. Eles tinham processamento lento, ineficiente e não confiável devido à baixa precisão. Somente cálculos numéricos simples e diretos poderiam ser realizados.

Custo

A operação de computadores era muito cara. Os computadores desta geração eram de tamanho muito grande, ocupando um espaço do tamanho de uma sala.

Além disso, eles usaram muita eletricidade, gerando muito calor, o que geralmente os levou a ser danificados.

Linguagem de programação

Os computadores de primeira geração receberam instruções na linguagem da máquina (0 e 1) ou através de sinais elétricos de energia/off. Não havia linguagens de programação.

Posteriormente, a linguagem da montagem foi desenvolvida para ser usada em computadores de primeira geração.

Uma vez que o mundo viu que um programa de computador foi armazenado internamente, as vantagens eram óbvias. Cada universidade, instituto de pesquisa e laboratório queria seu próprio.

No entanto, não havia fabricantes comerciais de computadores eletrônicos com programas armazenados. Se você quisesse um, você tinha que construí -lo.

Muitas dessas primeiras máquinas foram baseadas em designs publicados. Outros desenvolveram independentemente.

Programas

Computador Z1. Fonte: Computergeek [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons) para programar os primeiros computadores eletrônicos que receberam as instruções em um idioma que eles poderiam entender facilmente. Essa era a máquina ou linguagem binária.

Qualquer instrução nesta linguagem ocorre na forma de sequências de 1 e 0. O símbolo 1 representa a presença de um pulso elétrico e 0 representa a ausência de pulso elétrico.

Uma cadeia de 1 e 0, como 11101101, tem um significado específico para o computador, embora pareça um número binário.

Escrever programas de linguagem de máquina era muito pesado, então só foi feito por especialistas. Todas as instruções e dados foram enviados para o computador em forma numérica binária.

Programação de baixo nível

Essas máquinas foram destinadas a operações de baixo nível. Os sistemas só poderiam resolver um problema ao mesmo tempo. Não havia linguagem de montagem ou software de sistema operacional.

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Portanto, a interface com computadores de primeira geração foi feita através de painéis de conexão e linguagem de máquina. Os técnicos que ligam os circuitos elétricos que conectam vários cabos aos plugues.

Em seguida, eles entraram em cartões perfurados específicos e esperavam por horas algum tipo de cálculo, além de confiar que cada um dos milhares de tubos de vácuo não foi danificado durante esse processo, para não ter que passar por esse procedimento.

O trabalho do computador foi realizado em lotes, então, na década de 1950, o sistema operacional foi chamado de sistema de processamento em lote.

Programa armazenado internamente

Os primeiros computadores combinaram os cálculos com grande velocidade, mas somente depois de ter realizado um processo de configuração de programas cuidadosos.

Ninguém sabe quem criou a solução inovadora para armazenar na memória do computador as instruções que indicam o que fazer. Foi o nascimento do software, desde então por todos os computadores.

A máquina experimental de Manchester foi o primeiro computador a executar um programa da memória.

Cinqüenta -dois minutos foi a hora em que este computador usou para executar um programa de 17 instruções. Assim, em 1948, o computador do programa armazenado nasceu.

Hardware

Console do operador IBM 701. Fonte: Dan/CC por (https: // criativeCommons.Org/licenças/por/2.0)

Além de ter milhares de resistência e capacitores, os computadores de primeira geração usavam até mais de 18.000 tubos de vácuo, o que significava que as instalações de computador cobriam quartos inteiros.

Tubos vazios

A principal peça de tecnologia para computadores de primeira geração eram tubos de vácuo. De 1940 a 1956, os tubos de vácuo foram amplamente utilizados em computadores, resultando na primeira geração de computadores.

Esses computadores usaram tubos de vácuo para fins de amplificação e comutação de sinal. Os tubos foram feitos de receptáculos de vidro que foram selados, do tamanho de lâmpadas.

O vidro de vedação permitiu que a corrente fluísse sem fio dos filamentos para as placas de metal.

O tubo de vácuo foi inventado em 1906 por Lee de Forest. Essa tecnologia foi fundamental durante a primeira metade do século XX, uma vez que foi usada para fazer televisores, radares, máquinas de raios X e uma grande variedade de outros dispositivos eletrônicos.

Os tubos de vácuo começaram e os circuitos terminaram quando foram ligados e desligados quando se conectaram ou desconectaram.

Meios de entrada e saída

A entrada e a saída foram feitas usando cartões perfurados, tambores magnéticos, máquinas de escrita e leitores de cartões perfurados. Inicialmente, os técnicos perfuram manualmente os cartões com buracos. Isso foi feito mais tarde usando computadores.

Para imprimir os relatórios, foram usadas máquinas de escrita eletrônica, programadas para escrever em uma fita de papel ou um leitor de cartão perfurado.

Computadores de primeira geração

EDVAC instalado no edifício BRL 328

Eniac

O primeiro computador eletrônico de propósito geral, chamado Eniac (integrador numérico eletrônico e computador), foi construído entre 1943 e 1945. Usado 18.000 tubos de vácuo e 70.000 resistências.

Foi o primeiro computador em grande escala que funcionou eletronicamente, sem ser interrompido por nenhum componente mecânico.

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Seu peso era de 30 toneladas. Tinha cerca de 30 metros de comprimento e era necessário um ótimo espaço para instalá -lo. Poderia calcular a uma taxa de 1.900 somas por segundo. Foi agendado com uma fiação conectada à placa -mãe.

Foi 1.000 vezes mais rápido que os computadores eletromecânicos anteriores, embora tenha sido um pouco lento ao tentar reprogramar.

Foi projetado e construído na Escola de Engenharia Moore da Universidade da Pensilvânia pelos engenheiros John Mauchly e Preper Eckert.

O Eniac foi usado para realizar cálculos relacionados à guerra, como cálculos para ajudar na construção da bomba atômica. Também para previsões climáticas.

Edsac

Este computador foi desenvolvido na Grã -Bretanha. Tornou -se 1949 no primeiro computador de programa armazenado que não foi experimental.

Ele usou uma memória de linhas de atraso de mercúrio, que forneceu memória para muitos computadores de primeira geração.

Modelo piloto ACE

Esta máquina foi concluída por Alan Turing na Grã -Bretanha em 1950. Embora tenha sido construído como um computador de teste, normalmente estava operando por cinco anos.

Univac

Univac foi o primeiro computador de uso comercial. Fonte da imagem: Wikimedia.org

Univac (Universal Automatic Computer) foi o primeiro computador projetado para uso comercial e não militar. Entregue em 1951 a um cliente comercial, o escritório do censo dos Estados Unidos, para dizer à população em geral.

Eu poderia executar dez vezes mais somas por segundo do que o eniac. Em dólares atuais, a Univac tinha um preço de US $ 4.996.000.

Mais tarde, foi usado para lidar com folhas de pagamento, registros e até para prever os resultados das eleições presidenciais em 1952.

Ao contrário de 18.000 tubos de vácuo em eniac, univac Eu usei apenas mais de 5.000 tubos de vácuo. Também era metade do tamanho de seu antecessor, vendendo quase 50 unidades.

Vantagens e desvantagens

Macrocomputadores Univac 9400. Fonte: de H. Müller http: // www.Technikum29.De/in/Computer/Univac9400, CC BY-SA 2.5, https: // Commons.Wikimedia.org/w/índice.Php?Curid = 19740449

Vantagens

• A vantagem da tecnologia de tubo de vácuo é que tornou possível a fabricação de computadores eletrônicos digitais. Os tubos de vácuo foram os únicos dispositivos eletrônicos disponíveis durante esses dias, o que tornou possível o computador.
• Esses computadores eram os dispositivos de computador mais rápidos de seu tempo. Eles tinham a capacidade de calcular dados em milissegundos.
• Eles poderiam executar problemas matemáticos complexos com eficiência.

Desvantagens

• Os computadores eram de tamanho muito grande. Seu peso era de cerca de 30 toneladas. Portanto, eles não eram de todo laptops.
• Eles foram baseados em tubos de vácuo, que foram rapidamente danificados. O computador foi muito rápido devido a milhares de tubos de vácuo. Portanto, era necessário um grande sistema de refrigeração. O metal emissor de elétrons foi facilmente queimado nos tubos de vácuo.
• Eles poderiam armazenar uma pequena quantidade de informações. Tambores magnéticos foram usados, que forneceram muito pouco armazenamento de dados.
• Eles tinham uso comercial limitado, porque sua produção comercial era muito cara.
• A eficiência do trabalho foi pequena. Os cálculos foram realizados em uma velocidade muito baixa.
• Cartões perfurados para entrada foram usados.
• Eles tinham recursos de programação muito limitados. Somente a linguagem da máquina poderia ser usada.
• Eles exigiram muito consumo de energia.
• Eles não eram muito confiáveis. Manutenção constante era necessária, além de trabalhar de maneira muito defeituosa.

Referências

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