Evolução e Desempenho de Computadores

Evolução de Computadores O que caracteriza a evolução dos computadores? Aumento de velocidade dos processadores, pela diminuição do tamanho dos componentes Aumento da capacidade de memória Aumento da capacidade e da velocidade de E/S

Primeira Geração: válvulas – 01 Computador ENIAC Electronic Numerical Integrator And Computer Eckert e Mauchly Universidade da Pensilvânia Desenvolvido para o cálculo de tabelas de trajetórias de projéteis Início 1943 Fim 1946 Utilizado até 1955

Primeira Geração: válvulas – 01 Máquina decimal 20 acumuladores de 10 dígitos Programado manualmente 18.000 válvulas 30 toneladas 140 m2 5.000 adições por segundo

Primeira Geração: válvulas – 02 Máquina de Von Neumann: Conceito de programa armazenado Memória principal armazenando instruções e dados ULA capaz de realizar operações com dados binários Unidade de controle que interpreta e executa instruções armazenadas na memória Dispositivos de entrada e saída operados pela unidade de controle Institute for Advanced Studies IAS

Primeira Geração: válvulas – 03 Computadores Comerciais Em 1947, Eckert-Mauchly desenvolveu o UNIVACI (Universal Automatic Computer) Financiado pelo centro de Recenseamento para o censo de 1950 No final dos anos 50, foi lançado o UNIVAC II Mais memória Mais rápido

Primeira Geração: válvulas – 04 A IBM, fabricante de dispositivos de processamento de cartões perfurados, em 1953 lançou seu primeiro computador eletrônico programável, o 701 para aplicações científicas Em 1955, lançou o 702 para aplicações comerciais Série 700/7000

Segunda Geração: Transistores – 01 Substituiu as válvulas Menor Mais barato Dissipa menos calor Feito de silício Inventado em 1947 pela Bell Labs

Segunda Geração: Transistores – 02 ULA e unidade controle mais complexos Linguagem de programação de alto nível Surgimento da DEC (Digital Equipament Corporation) em 1957 PDP-1 IBM lançou os computadores 1401 e 7094

IBM 1401

Geração de Computadores Válvulas - 1946-1957 Transistor - 1958-1964 Integração em baixa e média escalas - 1965 100 transistores em um chip Integração em grande escala - 1971 3.000 – 100.000 transistores em um chip Integração em escala muito grande - 1978 100.000 a 100.000.000 transistores em um chip Integração em escala ultra grande Mais de 100.000.000 transistores em um chip

Lei de Moore – 01 Lei proposta por Gordon Moore – um dos fundadores da Intel O número de transistores em um chip dobrava a cada ano Nos anos 70, a taxa de crescimento diminuiu com a duplicação acorrendo a cada 18 meses, estabilizando-se O custo de um chip permaneceu praticamente inalterado ao longo desse período

Lei de Moore – 02 Maior densidade, menor caminho elétrico, maior velocidade Computador pequeno, maior utilidade Redução do consumo de energia e da necessidade de resfriamento

Aumento de Desempenho – 01 A velocidade do processador aumentou A capacidade de memória aumentou diferença de desempenho entre processador e memória Problema ajuste da organização e da arquitetura para compensar as diferenças de desempenho dos vários componentes Solução

Aumento de Desempenho – 02 Como ajustar a organização e arquitetura da máquina? Ampliar o número de bits obtidos em cada acesso à memória, aumentado a largura das memórias DRAM Barramentos de dados mais largos

Aumento de Desempenho – 03 Reduzir a freqüência de acesso à memória, incorporando estruturas de memória cache Aumentar a largura de banda da conexão entre processadores e memórias usando barramentos de alta velocidade