Generaciones de computadoras

Generaciones de computadoras

Por: Gabriela Medrano

La primera generación de computadoras abarca desde el año 1940 hasta el año 1952, aunque realmente estas fechas son de las máquinas comerciales que se podrían llamar la primera generación de computadora.

Características:

• Estaban construidas con electrónica de válvulas de vacío.
• Se programaban en lenguaje máquina.¹​

Un programa es un conjunto de instrucciones para que la máquina efectúe alguna tarea, y el lenguaje más simple en el que puede especificarse un programa se llama lenguaje de máquina (porque el programa debe escribirse mediante algún conjunto de códigos binarios).

La primera generación de computadoras y sus antecesores, se describen en la siguiente lista de los principales modelos de que constó:

• 1938 el Z1 primera totalmente máquina electro-mecánica, los componentes mecánicos daban bastantes problemas. Las Z fueron fabricadas por el alemán Konrad Zuse, cuyo trabajo fue menospreciado por haberse producido en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial.²​
• 1939 el Z2, para mejorar usó por primera vez relés, fue una máquina intermedia entre la Z1 y la Z3.
• 1941 el Z3, primera máquina completamente operativa usando relés.
• 1944 ENIAC. Considerada hasta hace unos años como la primera computadora digital electrónica en la historia.³​ No fue un modelo de producción, sino una máquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Se trataba de un enorme aparato que ocupaba todo un sótano en la universidad. Construida con 18.000 tubos de vacío, consumía varios kW de potencia eléctrica y pesaba algunas toneladas. Era capaz de efectuar cinco mil sumas por segundo. Fue hecha por un equipo de ingenieros y científicos encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Presper Eckert en la universidad de Pensilvania, en los Estados Unidos.
• 1945 el Z4 fue completado, rediseñado completamente tras perderse los planos y piezas de las anteriores Z durante los bombardeos aliados de Berlín. Fue la primera máquina en ser vendida comercialmente en 1950.

• La válvula de vacío y las computadoras

  
  
  La era de la computación moderna empezó con una ráfaga de desarrollo antes y durante la Segunda Guerra Mundial, como circuitos electrónicos, relés, condensadores y tubos de vacío que reemplazaron los equivalentes mecánicos y los cálculos digitales reemplazaron los cálculos analógicos.
  Las computadoras que se diseñaron y construyeron entonces se denominan a veces "primera generación" de computadoras. La primera generación de computadoras eran usualmente construidas a mano usando circuitos que contenían relés y tubos de vacío, y a menudo usaron tarjetas perforadas (punched cards) o cinta de papel perforado (punched paper tape) para la entrada de datos [input] y como medio de almacenamiento principal (no volátil). El almacenamiento temporal fue proporcionado por las líneas de retraso acústicas (que usa la propagación de tiempo de sonido en un medio tal como alambre para almacenar datos) o por los tubos de William (que usan la habilidad de un tubo de televisión para guardar y recuperar datos).

• ENIAC

  El ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) construido en los Estados Unidos, a menudo llamada la primera computadora electrónica de propósito general, públicamente validó el uso de elementos electrónicos para computación a larga escala. Esto fue crucial para el desarrollo de la computación moderna, inicialmente debido a la ventaja de su gran velocidad, pero últimamente debido al potencial para la miniaturización.
  Construida bajo la dirección de John Mauchly y J. Presper Eckert, era mil veces más rápida que sus contemporáneas. El desarrollo y construcción de la ENIAC comenzó en 1941 siendo completamente operativa hacia finales de 1945. Cuando su diseño fue propuesto, muchos investigadores creyeron que las miles de válvulas delicadas (tubos de vacío) se quemarían a menudo, lo que implicaría que la ENIAC estuviese muy frecuentemente en reparación. Era, sin embargo, capaz de hacer más de 100.000 cálculos simples por segundo y eso durante unas horas que era el tiempo entre fallos de las válvulas.
  Para programar la ENIAC, sin embargo, se debía realambrar por lo que algunos dicen que eso ni siquiera se puede calificar como programación, pues cualquier tipo de reconstrucción de una computadora se debería considerar como programación. Varios años después, sin embargo, fue posible ejecutar programas almacenados en la memoria de la tabla de función.

ENIAC

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• UNIVAC I[editar]

  En junio de 1951, la UNIVAC I [Universal Automatic Computer] se entregó a la Oficina del Censo estadounidense. Aunque fabricada por la Remington Rand, la máquina era erróneamente llamada la "IBM UNIVAC". La Remington Rand eventualmente vendió 46 máquinas a más de un millón de dólares cada una. La UNIVAC fue la primera computadora "producida en masa"; todas las predecesoras habían sido "una fuera de" las unidades. Usaba 5200 tubos de vacío y consumía 125 kW. Utilizó una línea de retraso de mercurio capaz de almacenar 1000 palabras de 11 dígitos decimales más la señal (72-bit de palabras) para memoria. 

  LEO[editar]

  En noviembre de 1952, la compañía J. Lyons and Co. (relacionada con la industria de los alimentos) desarrolló la primera computadora de Inglaterra la LEO (Lyons Electronic Office), esta también fue la primera computadora en resolver problemas del negocio ..En contraste con las primeras máquinas no usó un sistema de tarjetas perforadas, sino una entrada de cinta de metal.

Segunda generación

La segunda generación de las computadoras reemplazó las válvulas de vacío por los transistores. Por eso las computadoras de la segunda generación son más pequeñas y consumen menos electricidad que las de la anterior. La comunicación con estas nuevas computadoras es mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, los cuales reciben el nombre de “lenguajes de alto nivel".

Las características más relevantes de las computadoras de la segunda generación son:

• Se programaban con lenguajes de alto nivel.

• 1959: Maurice Wilkes inventa la microprogramación, que simplifica mucho el desarrollo de las CPU

• 1964: IBM vendió por un valor de 1 230 000 dólares su primer sistema de disco magnético, el RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Usaba 50 discos de metal de 61 cm, con 100 pistas por lado. Podía guardar 5 megabytes de datos, con un coste de 10 000 USD por megabyte.

• 1959: IBM envió el mainframe IBM 1401 basado en transistores, que utilizaba tarjetas perforadas. Demostró ser una computadora de propósito general y 12 000 unidades fueron vendidas, haciéndola la máquina más exitosa hasta ese momento. Tenía una memoria de núcleo magnético de 4000 caracteres (después se extendió a 16 000 caracteres). Muchos aspectos de sus diseños estaban basados en el deseo de reemplazar el uso de tarjetas perforadas, que eran muy usadas desde los años 1920 hasta principios de la década de 1970.

• 1960: IBM lanzó el mainframe IBM 1620 basada en transistores, originalmente con solo una cinta de papel perforado, pero pronto se actualizó a tarjetas perforadas. Probó ser una computadora científica popular y se vendieron aproximadamente 2000 unidades. Utilizaba una memoria de núcleo magnético de más de 60 000 dígitos decimales.

• 1962: Se desarrolla el primer juego de ordenador, llamado Spacewar!.¹​²​

• DEC lanzó el PDP-1, su primera máquina orientada al uso por personal técnico en laboratorios y para la investigación.

• 1964: IBM anunció la serie 360, que fue la primera familia de computadoras que podía correr el mismo software en diferentes combinaciones de velocidad, capacidad y precio. También abrió el uso comercial de microprogramas, y un juego de instrucciones extendidas para procesar muchos tipos de datos, no solo aritmética. Además, se unificó la línea de producto de IBM, que previamente a este tiempo tenía dos líneas separadas, una línea de productos “comerciales” y una línea “científica”. El software proporcionado con el System/350 también incluyó mayores avances, incluyendo multiprogramación disponible comercialmente, nuevos lenguajes de programación, e independencia de programas de dispositivos de entrada/salida. Más de 14 000 unidades del System/360 habían sido entregadas en 1968.

IBM System /360

Tercera generación

A finales de la década de 1950 se produjo la invención del circuito integrado o chip, por parte de Jack S. Kilby y Robert Noyce. Después llevó a Ted Hoff a la invención del microprocesador, en Intel. A finales de 1960, investigadores como George Gamow en el ADN formaban un código, otra forma de codificar o programar.¹​²​

A partir de esta fecha, empezaron a empaquetarse varios transistores diminutos y otros componentes electrónicos en un solo chip o encapsulado, que contenía en su interior un circuito completo: un amplificador, un oscilador, o una puerta lógica. Naturalmente, con estos chips (circuitos integrados) era mucho más fácil montar aparatos complicados: receptores de radio o televisión y computadoras.

En 1964, IBM anunció el primer grupo de máquinas construidas con circuitos integrados, que recibió el nombre de serie Edgar.

Estas computadoras de tercera generación sustituyeron totalmente a los de segunda, introduciendo una nueva forma de programar que aún se mantiene en las grandes computadoras actuales.

Esto es lo que ocurrió en (1964-1971) que comprende de la tercera generación de computadoras.

• Menor consumo de energía eléctrica
• Apreciable reducción del espacio que ocupaba el aparato
• Aumento de fiabilidad y flexibilidad
• Teleproceso
• Multiprogramación
• Renovación de periféricos
• Se calculó π (número Pi) con 500 mil decimales.
• Se empezaron a utilizar los circuitos integrados.

Serie Edgar

Máquinas relevantes

• IBM 360: esta empresa marcó el comienzo de esta generación el 7 de abril de 1964, con el lanzamiento del IBM 360, con la tecnología SLT integrada. Causó tal impacto que se fabricaron más de 30.000 unidades.
• CDC 6600: también en 1964 la empresa Control Data Corporation, presentó el CDC 6600, que se consideró el computador más poderoso de la época, ya que podía ejecutar unos 3.000.000 de instrucciones por segundo.
• Minicomputadoras, no tan costosas y con gran capacidad de procesamiento. Algunas de las más populares fueron la PDP-8 y la PDP-11.

Cuarta generación

La denominada Cuarta Generación es el producto del microprocesador de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC). Hoy en día las tecnologías LSI (integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un microchip. Usando VLs, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña rivalice con una computadora de la primera generación que ocupaba un cuarto completo. Hicieron su gran debut las microcomputadoras.

Hizo que sea una computadora ideal para uso “personal”, de ahí que el término “PC” se estandarizara y los clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados “PC y compatibles”, usando procesadores del mismo tipo que las IBM , pero a un costo menor y pudiendo ejecutar el mismo tipo de programas. Existen otros tipos de microcomputadoras , como la Macintosh, que no son compatibles con la IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman también “PC”, por ser de uso personal. El primer microprocesador fue el Intel 4004, producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y resultaba revolucionario para su época. Contenía 2300 transistores en un microprocesador de 4 bits que sólo podía realizar 60 000 operaciones por segundo.

Microprocesadores

Microprocesador Intel 8008.

El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008, desarrollado en 1972 para su empleo en terminales informáticos.¹​ El Intel 8008 contenía 3300 transistores. El primer microprocesador realmente diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que contenía 4500 transistores y podía ejecutar 200 000 instrucciones por segundo. Los microprocesadores modernos tienen una capacidad y velocidad mucho mayores.

Entre ellos figuran el Intel [ibm, con 5,5 millones de transistores; el UltraSparc-II, de Sun Microsystems, que contiene 5,4 millones de transistores; el PowerPC 620, desarrollado conjuntamente por Apple, IBM y Motorola, con siete millones de transistores, y el Alpha 21164A, de Digital Equipment Corporation, con 9,3 millones de transistores. El Microprocesador, es un circuito electrónico que actúa como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo.

RORO y sus microprocesadores también se utilizan en otros sistemas informáticos avanzados, como impresoras, automóviles o aviones. En 1995 se produjeron unos 4000 millones de microprocesadores en todo el mundo. El microprocesador es un tipo de circuito sumamente integrado. Los circuitos integrados, también conocidos como microchips o chips, son circuitos electrónicos complejos formados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor de un material conocido como semiconductor.lm

Los microprocesadores modernos incorporan hasta 10 millones del transistores (que actúan como amplificadores electrónicos, osciladores o, más a menudo, como conmutadores), además de otros componentes como resistencias, diodos, condensadores y conexiones, todo ello en una superficie comparable a la de un sello postal. Un microprocesador consta de varias secciones diferentes.

Los más complejos contienen a menudo otras secciones; por ejemplo, secciones de memoria especializada denominadas memoria caché, modernos funcionan con una anchura de bus de 64 bits: esto significa que pueden transmitirse simultáneamente 64 bits de datos. Un cristal oscilante situado en el ordenador proporciona una señal de sincronización, o señal de reloj, para coordinar todas las actividades del microprocesador.