Contextos históricos del computador
La historia conocida de los artefactos que calculan o computan, se remonta a muchos años antes de Jesucristo.
Evolución histórica de los computadores
En los sólo 50 años de vida de los computadores, los avances en su arquitectura y en la tecnología usada para implementarlos han permitido conseguir una evolución en su rendimiento sin precedentes en ningún otro campo de la ingeniería.
Generaciones
Primera
Los computadores mecánicos tenían grandes dificultades para conseguir aumentar su velocidad de cálculo, debido a la inercia de los elementos móviles. Por ello el uso de válvulas de vacío supuso un gran paso adelante en el desarrollo de los computadores, tanto en velocidad como en fiabilidad, y dio lugar a lo que se conoce como Primera Generación de computadores.
Se considera que los computadores comenzaron con el ENIAC en 1946, J. V. Atanasoff había construido en 1939 un prototipo de computador digital electrónico que usaba aritmética binaria. Por eso desde 1973 se le reconoce como creador del computador moderno.
Segunda
La velocidad de ejecución de la CPU se incrementó enormemente, hasta alcanzar 200.000 operaciones por segundo. La disminución de tamaño de los módulos permitió introducir unidades lógicas y aritméticas y unidades de control más complejas.
el tamaño de la memoria principal de ferritas creció de 2 Kpalabras a 32 Kpalabras, y el tiempo de aproximación cayó de 30 ms a 1,4 ms.
En 1961 aparece el IBM 7030 o Stretch, el primer computador que usa segmentación. También tiene memoria entrelazada y predicción de saltos. Con estos computadores comenzó la utilización de lenguajes de programación de alto nivel, como FORTRAN -cuyo primer compilador desarrolló IBM en 1957-, COBOL y LISP (ambos en 1959),
Tercera
La invención del circuito integrado a finales de los 50 fue la gran clave para el crecimiento de la industria de computadores, y suele tomarse como punto de inicio de la Tercera Generación de computadores.
Entre 1961 y 1971 los chips se fueron haciendo mayores y los transistores cada vez más pequeños, de modo que el número de transistores en un chip casi se duplicaba anualmente.
Los computadores B2500 y B3500 de Burroughs usaron circuitos integrados y fueron construidos en 1968. Disminuyeron el coste de los controladores de discos y de la electrónica para controlar los brazos, de forma que se podían incluir dentro de la caja del disco y ésta se podía sellar. Así surgieron los primeros discos que no eran extraibles: en 1965 aparece el disco Winchester. Después, en 1970 aparecen los discos flexibles (floppy).
La principal de ellas es la microprogramación, es decir, Describir las operaciones involucradas en la ejecución de una instrucción máquina mediante un conjunto de bits, que representan a las distintas señales de control que es necesario activar.
El concepto de familia de computadores, todos con la misma arquitectura pero con distintos precios y prestaciones, contribuyó a que el IBM/360 fuera el mainframe más popular en los 70. Su éxito fue tan grande que los mainframes actuales de IBM todavía son compatibles con él.
Por otra parte, Wilkes propone en la memoria cache: se trata de añadir un nivel de memoria intermedio entre el procesador y la memoria principal.
Cuarta
El primer microprocesador, el 4004 de Intel [Fagg96b], surge en 1971 ideado por T. Hoff y construido por F. Faggin. Era un procesador de 4 bits con 2300 transistores en tecnología de 8 micras. Fue fabricado en obleas de 2 pulgadas y empaquetado con 16 pines.
Un año después apareció el 8008, un procesador de 8 bits con 3500 transistores. La primera aplicación del 4004 fue una calculadora de escritorio.
La arquitectura de los primeros microprocesadores fue una adaptación de las ideas usadas con anterioridad en los minicomputadores y los mainframes. Ya en 1974 el 6800 contenía alrededor de 5000 transistores en tecnología NMOS de 6 micras. El proyecto 801 de IBM para desarrollar un minicomputador que será origen de las futuras arquitecturas RISC de la siguiente generación.
Quinta
Año tras año el precio de los computadores disminuye forma drástica, la aparición de la tecnología VLSI a principios de los 80 puede considerarse como el origen de la Quinta Generación, que se caracteriza fundamentalmente por la proliferación de sistemas basados en microprocesadores
Hasta 1990 la capacidad de almacenamiento de los discos se incrementaba en un 30% anual. Recientemente, la densidad de integración se ha aumentado en más del 100% anual, aunque como en el caso de las memorias.
También han surgido otras tecnologías de almacenamiento: la óptica y la magneto-óptica. El CD-ROM, introducido por Sony y Philips en 1984, Otro disco óptico, el DVD (Digital Versatil Disk), tiene las mismas dimensiones que un CD-ROM pero puede almacenar hasta 17 Gbytes.
Primeras maquinas de calcular mecánicas
B. Pascal
G. Leibnitz
Los computadores surgen por la necesidad de las personas de realizar cálculos, que llevó a la invención de distintas máquinas para calcular. Ya en el 3.000 a. C. se inventó el ábaco, que puede considerarse el primer antecedente.
El Colossus, la primera computadora completamente electrónica del mundo que se diseñó explícitamente para poder descifrar los mensajes secretos de los nazis.
El ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator). Pesaba 30 toneladas y consumía 150 KW. Estaba construido con 18.000 válvulas de vacío y permitía realizar cálculos a una velocidad 100 veces mayor que una persona.
En 1949 el EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator), que utiliza la noción de memoria jerárquica y una arquitectura basada en acumulador.
En esta primera generación de computadores, las instrucciones se procesaban en serie: se buscaba la instrucción, se decodificaba y luego se ejecutaba.