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Historia de las Computadoras

Diego Garverbetsky1, Marcelo Risk1, Alejandro Furfaro1,Diego Fernandez Slezak1, Juan Pablo Galeotti1,

Fernando Schapachnik1

1Departamento de Computacion, FCEyN,Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina

Organizacion del Computador I,verano de 2013


(2) Historia

Generacion Anos Caracterısticas0 hasta 1945 Sistemas mecanicos y electro-mecanicos1 1945 - 1954 Tubos de vacıo (valvulas), tableros2 1955 - 1965 Transistores y sistemas batch (por lotes)3 1965 - 1980 Circuitos integrados4 desde 1980 VLSI - Computadores personales y

super computadoras


(3) Generacion 0

Primeras “computadoras”.Es una especie de prehistoria de la computacion.Incluirıa:

Abacos.Calculadoras mecanicas.Sistemas basados en reles.


(4) Maquinas diferenciales de Babbage (1791-1871)

1822: Primera“computadora” (mecanica).

Usaba el metodo de lasdiferencias finitas para elcalculo de polinomios desegundo grado.Requerıa aprox. 25 milpartes.Fracaso en el intento.

1847: Otra version mas“pequena”.

“Solo” 8000 partes, 5toneladas.No llego a construirse.Fue reproducida por elMuseo de Ciencia deLondres en 1985-2002.


(5) Babbage v2


(6) Babbage v2

StrobeMediaPlayback.swf

Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=nUtbZ1uU5hE


http://www.youtube.com/watch?v=nUtbZ1uU5hE

(7) Maquina analıtica (1834)

Primera computadoradigital (mecanica)

Calculaba cualquier funcionalgebraica y almacenabanumeros.

Se programaba contarjetas.

Charles Babbage y AdaLovelace (primeraprogramadora), unahistoria de amor.

Fracaso en el intento...


(8) Harvard Mark I (1939-1944)

Creada por IBM y la universidad deHarvard. Responsable: HowardAiken.

Electromecanica, ¡760 mil ruedas!¡800 km de cables!

Basado en la maquina analıtica deBabagge.

Decimal.

0,3 a 10 segundos por calculo.

Programable mediante una cinta depapel.

Se uso hasta 1959.

Era usada por la Armada de EEUU.

Manual: http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/

pdf/harvard/MarkI_operMan_

1946.pdf

Entra para el final :)


http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/harvard/MarkI_operMan_1946.pdf




(9) El “Bug”

Grace Hooper: popularizoel nombre “Bug”.

Escribio en su cuaderno detrabajo “Rele #70 Panel Fpolilla en Rele. Primer casoreal de bug encontrado”.


(10) Primera generacion (1940-1955)

Utilizan tubos de vacıo.

De alguna manera es como un rele, pero sin piezas mecanicas.

Enormes (20 mil tubos) y lentas (un ciclo aprox. 1 seg.)

Un solo grupo disenaba, construıa, programaba, operaba ymantenıa cada maquina.

Toda la programacion se hacıa en lenguaje maquina(conectando cables en un tablero por ejemplo).

No existıan los sistemas operativos.

En 1950 se introducen las tarjetas perforadas.


(11) Tarjetas perforadas


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=oaVwzYN6BP4


http://www.youtube.com/watch?v=oaVwzYN6BP4

(12) Precursores

ABC:

Atanasoff Berry Computer (1939 - 1942).John Atanasoff y Clifford Berry de la Iowa State University.Primera computadora digital (binaria).No era de proposito generalResolvıa sistemas de ecuaciones lineales.

Z1:

Konrad Zuse (1935 - 1938).No sobrevivio la Segunda Guerra, reconstruida despues.Programable.De proposito general.Luego construyo otros modelos (Z2, Z3, Z4) de los quecomercializo unas pocas unidades.


(13) Colossus (1943)

Desarrollo britanicodurante la Segunda Guerra.

Disenada para descifrar losmensajes encriptados porlos alemanes con lamaquina Enigma(50 × 1018 combinaciones).

Participo Alan Turing.

No se conocio hasta los‘80.


(14) ENIAC (1946)

ENIAC: Electronic Numerical Integrator and Computer.

John Mauchly y J. Presper Eckert (Pennsylvania).

Primera computadora “exitosa” de proposito general.

Se programaba “cableando”: manualmente mediante switches.

Construida entre 1943-1946 para calcular trayectoria demisiles...

...pero se termino tarde...

Von Neumann participo de las ultimas etapas del proyecto.

Se uso hasta 1955.


(15) Algunos detalles de la ENIAC

Decimal (no binaria).20 acumuladores de 10 dıgitos.18000 valvulas, 30 toneladas, 2,4 x 30 metros140 kW de consumo (computadora actual: entre 100 y 200W).5000 adiciones por segundo, 500 Flops.


(16) ENIAC


(17) El modelo von Neumann

Antes: programar era conectar cables...

Cada vez que habıa que calcular algo distinto habıa quereconectar todo.Hasta John Von Neumann.

1903 (Imperio Austrohungaro) - 1957 (EEUU).Dr. en Matematica y Quımica.A fines de la decada de 1920 se suma a la Universidad dePrinceton.Hizo aportes en Fısica, Matematica, Computacion, Economıa,Estadıstica...Y participo del Proyecto Manhattan.


(18) Modelo von Neumann/Turing

Los datos y programas se almacenan en una misma memoriade lectura-escritura.

Los contenidos de esta memoria se direccionan indicando suposicion sin importar su tipo.

Ejecucion en secuencia (salvo que se indique lo contrario).

Aparentemente Mauchly y Eckert (ENIAC) documentaron laidea de almacenar programas como base de la EDVAC pero nolo publicaron...


(19) Manchester Mark I (1948)

Tambien llamada Baby.

Usada para demostrar el concepto de programa almacenado.

En 1948 se contrato a Turing para el desarrollo de un lenguajede programacion para la maquina.


(20) UNIVAC (1949)

UNIVAC: Universal Automatic Computer.

Primera computadora comercial.

Construida por la Eckert-Mauchly Computer Corporation.

Incorpora el uso de cintas magneticas.

Participa de los calculos para el censo de USA.

Fin de los 1950:UNIVAC II (mas rapida y con mas memoria).


(21) Memoria de la UNIVAC


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=kignGE77l_I


http://www.youtube.com/watch?v=kignGE77l_I

(22) Comprese una UNIVAC


(23) Elemento revolucionario

Transistor (1947)


(24) Segunda generacion (1955-1966)

Se introducen los transistores.

Mas baratos.Mas chicos.Menos disipacion de calor.Silicio (arena).

Distincion entre disenadores, constructores, programadores,operadores y personal de mantenimiento.

Mainframes en salas acondicionadas.

Se escribıan los programas en papel, luego se perforaban lastarjetas.Los operadores toman las tarjetas del programa y colocantambien los del compilador.Se crea el procesamiento por lotes para agrupar trabajos.

Nace la microprogramacion.


(25) FORTRAN (1957)

FORTRAN: FORmula TRANslator.

En 1957 el equipo de John Backus crea el FORTRAN para laIBM 704.

Nace ası el primer lenguaje de alto nivel.

Especialmente disenado para el calculo cientıfico.


(26) FORTRAN

Junto con eso, las primeras aproximaciones a los sistemasoperativos.


(27) IBM 7094 (1962)

Buena para hacer computos.Se utilizaba con fines cientıficos.Muy cara, vida util limitada.Precio del momento aprox. USD 2,5 M.A plata “actual” aprox. USD 18,1 M.


(28) IBM 7094 (1962)

IBM 1401 - IBM 7094:

los programadores llevan tarjetas.

La 1401 lee un lote de tarjetas y los graba en la cinta.

Un operador lleva la cinta a la 7094.

La 7094 realiza los computos.

Un operador lleva la cinta a una 1401.

La 1401 imprime las salidas.


(29) IBM SAGE


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=iCCL4INQcFo


http://www.youtube.com/watch?v=iCCL4INQcFo

(30) DEC PDP-1 (1961)

PDP-1: Programmed Data Processor-1Comienza la competencia en el mercado...

USD 120000< 5 % del precio de la IBM 7094.

4K de palabras de 18 bits.Display monocromo de 1024x1024.Las PDP sirvieron para muchos “primeros”:

Primer video juego (1962).Unix (PDP-7, 1970).


(31) Invencion del Mouse (1964)

Disenado en Stanford y Xerox PARC.


(32) Clementina

El CONICET se funda en 1951 y se refunda bajo su formaactual en 1958 bajo la direccion de Houssay.

Manuel Sadosky hizo las gestiones para que se comprara unacomputadora en 1959.

Braun Menendez convece a Houssay, que no querıa sabernada del tema.

El CONICET pone plata y se compra la Mercury Ferrante por160 mil libras esterlinas.

Aprox. USD 4,5 M a plata actual.

“Clementina” llega en 1961.

A partir de ella se desarrolla el Instituto de Calculo.

En 1963 se crea la carrera de Computador Cientıfico y en1985 la Lic. en Cs. de la Computacion (bajo la direccion deHugo Scolnik).

Clementina funciono hasta 1970 y recien fue reemplazada poruna Vax 11/750 en 1983.


(33) Clementina

Memorias de nucleo magnetico de 5 KB.

Se programaba en Autocode.

Luego Wilfredo Duran inventa el COMIC.

El Ing. Jonas Paiuk hacıa milagros para mantenerlafuncionando.


(34) Cincuentenario Clementina


(35) Manuel Sadosky

Matematico argentino, 1914-2005,Dr. en Cs. Fısico-Matematicas en1940.

Vicedecano de Rolando Garcıa en loque se conoce como la “epoca deoro” de la FCEyN: 1957-1966.

En 1960 funda el Instituto deCalculo.

Cuando la dictadura de Onganıa llevaa cabo la represion de la “noche delos bastones largos” renuncia a launiversidad y emigra al Uruguay.

Tambien fue padre de laComputacion en Uruguay. Luegoemigra a Venezuela y Espana.


(36) Manuel Sadosky (cont.)

Vuelve en 1983 como Secretario de Ciencia y Tecnica deAlfonsın.

Se encarga de la democratizacion del CONICET.

En 1986 funda la ESLAI (Escuela Superior Latinoamericanade Informatica) bajo el modelo del Balseiro.

La ESLAI termina por falta de financiamiento en septiembrede 1990, bajo el gobierno de Menem.

Mas sobre Sadosky: http://www.fundacionsadosky.org.ar/institucional/biografia-dr-sadosky


http://www.fundacionsadosky.org.ar/institucional/biografia-dr-sadosky

http://www.fundacionsadosky.org.ar/institucional/biografia-dr-sadosky

(37) Elemento revolucionario

Primer circuito integrado

Jack Kilby (1958).1 transistor, uncapacitor, y 3resistencias.10x15 mm.

Comparemos con elPentium 4.

55 millones detransistoresUn pelo = 75 micronesTransistor Pentium 4 =0.09 micrones! (90nanometros)


(38) Tercera generacion (1965-1980)

Se introducen los circuitos integrados.

Bajan los costosSube el desempeno

Se introduce la multiprogramacion (tiempo compartido entreusuarios).

Se introducen los discos duros.


(39) IBM 360 (1964)

Multiprogramacion.

Terminales bobas.

Software compatible conIBM 7094, 1401 entreotros.

Aparece el byte = 8 bits.

El equipo que escribe elSO, el OS/360 es lideradopor Fred Brooks, que luego(1975) escribe “TheMythical Man-Month”.


(40) IBM 360


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=1OdRHImbPug


http://www.youtube.com/watch?v=1OdRHImbPug

(41) DEC PDP-8 (1964)

Primer minicomputador.

No necesita una habitacioncon aire acondicionado.

Lo bastante pequeno paracolocarlo en una mesa delaboratorio.

Una ganga: USD 16000.


(42) PDP-11


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=XV-7J5y1TQc


http://www.youtube.com/watch?v=XV-7J5y1TQc

(43) Algunos hitos

En 1968 Andy Grove, Robert Noyce y Gordon Moore fundanIntel.

En 1970, en Bell Labs desarrollan el sistema operativo Unixbasandose en las ideas de otro sistema operativo pionero:Multics.

Surge con ellos la idea de “time sharing”.

En 1972, Dennis Ritchie y Brian Kernighan, tambien en BellLabs, crean el lenguaje de programacion C.

En 1976 Steve Jobs y Steve Wosniak fundan Apple.

En 1975 Bill Gates y Paul Allen fundan Microsoft.


(44) Unix


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=JoVQTPbD6UY


http://www.youtube.com/watch?v=JoVQTPbD6UY

(45) Cray 1 (1976)

Seymour Cray.

Primera supercomputadora.

Procesamiento vectorial, ie, 12 unidades procesando enparalelo.

Aprox. 120 MFlops


(46) Primer microprocesador en un chip

Intel 4004 (1971)

CPU de 4 bits.2300 transistores.Usado para calculadorasy dispositivos de control.

Intel 8080 (1974)

8 bits datos.16 bits direcciones.


(47) ALTAIR 8800 (1975)

Primera computadora personal.

Tenıa un Intel 8080.


(48) Apple I (1976)


(49) Microsoft (1975)

1975, BASIC para la Altair.

1981, acuerdan con IBM eldesarrollo de DOS.


(50) Cuarta generacion (1980 en adelante)

Usan VLSI (Very Large Scale Integration).

> 100000 componentes por chip.Facilita la creacion de microprocesadores.

Intel 8080 (8 bits) (nace la familia x86).

IBM PC (1981) con DOS.Intel 80286, 80386 y 80486.

Aparecen las terminales graficas (GUI).

Y las ideas del mundo RISC.


(51) IBM PC (1981)

Usa el Intel 8088

Sistema DOS (Microsoft)

1983: XT, con disco rıgido


(52) DOS


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=JoVQTPbD6UY


http://www.youtube.com/watch?v=JoVQTPbD6UY

(53) Commodore 64 (1982)


(54) Commodore 64


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=gyn8c2_lMhs


http://www.youtube.com/watch?v=gyn8c2_lMhs

(55) Sony CD (1984)


(56) Macintosh (1984)


(57) Macintosh


Disponible en http://www.youtube.com/watch?v=6faWFLjUJRg


http://www.youtube.com/watch?v=6faWFLjUJRg

(58) Linux (1991)

“Estoy construyendo un sistema operativo gratuito (no es masque un hobby, no sera una cosa grande y profesional comoGNU) para clones AT (con un 386 o 486).”

Linus Torvalds, Helsinki, Oct. 1991.

Contexto: Unix en disputa legal.


(59) Familia x86

1978: 8086/8088, 16 bits, prefetching.

1982: 80286 (incorpora capacidades para multitarea).

1985: 80386 (primero de 32 bits).

1989: 80486 (como el 80386 pero incorpora coprocesadormatematico).

1993: Pentium (incorpora ideas de RISC).

1994: Pentium Bug (Z = (X/Y)*Y - X deberıa dar 0).

1995: Pentium Pro (incorpora cache dentro del chip, ejecucionfuera de orden, especulativa, etc).

...


(60) Niveles de integracion

Tubos de vacıo - 1946-1957

Transistores - 1958-1964

Small scale integration (SSI) - hasta 1965

Hasta 100 dispositivos en un chip.

Medium scale integration (MSI) - hasta 1971

100-3K dispositivos en un chip.

Large scale integration (LSI) - 1971-1977

3K - 100K dispositivos en un chip.

Very large scale integration (VSLI) - 1978 - 1991

100K - 100M dispositivos en un chip.

Ultra large scale integration (ULSI) - 1991 -

Mas de 100M dispositivos en un chip.


(61) “Ley” de Moore

Gordon Moore, fundador de Intel, dijo en 1965:

“La densidad de transistores en un circuito integrado seduplicara cada ano”

Version contemporanea:

“La densidad de chips de silicio se duplica cada 18 meses.”

Pero esta ley no puede durar por siempre...


(62) “Ley” de Moore


(63) “Ley” de Rock

Arthur Rock, ejecutivo de finanzas de Intel:

“El costo de equipamiento necesario para construirsemiconductores se duplicara cada cuatro anos”

En 1968, construir una planta para chips costaba alrededor deUSD 12K.

Mas o menos lo que salıa una casa linda en los suburbios deEEUU.Un muy buen sueldo anual de un ejecutivo.

En 2003, una fabrica de chips costaba aprox. USD 2500 M.

Mas que el PBI de algunos paıses pequenos de Africa.


(64) ¿Una quinta generacion?

Computadoras en los bolsillos.

Advenimiento de nuevas baterıas y memorias de tipo flash dealta capacidad.

El concepto de “SO dominante” en disputa.


(65) Algunos links y bibliografıa

http://www.computerhistory.org

http://www.intel.com

http://www.ibm.com/ibm/history

http://www.dec.com

Charles Babbage Institute: http://www.cbi.umn.edu/

Historia del DC: http://www.dc.uba.ar/inst/historia

“Historia de la Informatica en America Latina y el Caribe:Investigaciones y testimonios”, Raul Carnota, Jorge Aguirre,http://dc.exa.unrc.edu.ar/historia/node/5

“Sadosky por Sadosky: vida y pensamiento del pionero de lacomputacion argentina”, Raul Carnota y Carlos Borches,editado por Fundacion Sadosky.

Materia optativa de Pablo Jacovkis.


http://www.computerhistory.org

http://www.intel.com

http://www.ibm.com/ibm/history

http://www.dec.com

http://www.cbi.umn.edu/

http://www.dc.uba.ar/inst/historia

http://dc.exa.unrc.edu.ar/historia/node/5

Download - Historia de las Computadorassb6b1c77f54da7dff.jimcontent.com/.../8652586982/name/teorica_historia.pdf · actual en 1958 bajo la direccion de Houssay. Manuel Sadosky hizo las gestiones

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