EVOLUÇÃO DO COMPUTADOR

Evolução do computador

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     O ÁBACO é um calculador decimal operado manualmente foi a primeira tentativa bem-sucedida de criar uma máquina de contar. O nome tem origem numa palavra hebraica abaq (pó), em memória a antiqüíssimos tabletes de pedra, aspergidos com areia, onde os antigos mestres desenhavam figuras com o dedo para educar seus discípulos. O ábaco foi inventado no oriente médio há milhares de anos e ainda hoje é muito utilizado no oriente.

    Quase 3 mil anos depois de ter sido inventado, o ábaco é usado em muitas regiões da Ásia por pequenos comerciantes além de ser um ótimo subsídio didático e revela-se útil também para os adultos, quando se trata de aprender os princípios da numeração em base diferente de 10.

    Desde que o homem se viu confrontado com a necessidade de realizar, de forma rápida e fiável, um processamento de dados, deu-se o primeiro passo para o surgimento de um conjunto de dispositivos e invenções mecânicas para facilitar essa tarefa.

    Hoje, tem processadores de 1 GHz são tão comuns hoje. 8088, que foi o processador usado no PC XT, a quase 20 anos atrás, e muito menos no INATEL 4004, o primeiro microprocessador, lançado em 71.

    Antigamente os computadores já existiam, apesar de extremamente rudimentares. Eram os computadores mecânicos, que realizavam cálculos através de um sistema de engrenagens, accionado por uma manivela ou outro sistema mecânico qualquer. Este tipo de sistema, comum na forma de caixas registradoras era bastante utilizado naquela época.

    No final do século XIX surgiu o relê, um dispositivo electromecânico, formado por um magneto móvel, que se desloca unindo dois contactos metálicos. O Relê foi muito usado no sistema telefônico, aliás algumas centrais analógicas ainda utilizam estes dispositivos até hoje que podem ser considerados uma espécie de antepassados dos transistores. Eram limitados muito caros e grandes demais e lentos. Demora mais de um milésimo de segundo para fechar um circuito, mais de dez milhões de vezes mais lento que um transistor actual.

   Também no final do século XIX, surgiram as primeiras válvulas. As válvulas foram usadas para criar os primeiros computadores eletrônicas, na década de 40.

    As válvulas têm seu funcionamento baseado no fluxo de elétrons no vácuo. Thomas Edison, inventor da lâmpada elétrica estava brincando com a sua invenção em uma tarde e ele percebeu que ao ligar a lâmpada ao pólo positivo de uma bateria e uma placa metálica ao pólo negativo, era possível medir uma certa corrente fluindo do filamento da lâmpada à chapa metálica, mesmo que os dois estivessem isolados. O efeito termiônico, o princípio de funcionamento das válvulas.

    As válvulas já eram bem mais rápidas que os relês, atingia freqüências de alguns Megahertz, o problema é que aqueciam muito, consumiam muita eletricidade e queimavam-se facilmente. Construir um computador, que usava milhares delas era extremamente complicado, e muito caro.

    Os primeiros computadores começaram a surgir durante a década de 40, com propósitos militares. Os principais usos eram a codificação e decodificação de mensagens e cálculos de artilharia.

    O computador mais famoso daquela época foi o ENIAC (Electronic Numerical Integrator Analyzer and Computer), construído em 1945. O ENIAC era composto por nada menos do que 17,468 válvulas, ocupando um galpão imenso. Porém, apesar do tamanho, o poder de processamento do ENIAC é ridículo para os padrões atuais, suficiente para processar apenas 5.000 adições, 357 multiplicações e 38 divisões por segundo, bem menos até do que uma calculadora de bolso actual, das mais simples.

    A ideia era construir um computador para realizar vários tipos de cálculos de artilharia para ajudar as tropas aliadas durante a segunda Guerra mundial. Porém, o ENIAC acabou sendo terminado exatos 3 meses depois do final da Guerra e acabou sendo usado durante a guerra fria, contribuindo por exemplo no projeto da bomba de Hidrogênio.

    Mesmo assim, na época a maior parte da indústria continuou trabalhando no aperfeiçoamento das válvulas, obtendo modelos menores e mais confiáveis. Porém, vários pesquisadores, começaram a procurar alternativas menos problemáticas.

    O objetivo a pesquisa de novos materiais, tanto condutores, quanto isolantes. Os pesquisadores começaram então a descobrir que alguns materiais não se enquadravam nem em um grupo nem no outro, pois de acordo com a circunstância, podiam aturar tanto quando isolantes quanto como condutores, formando uma espécie de grupo intermediário que foi logo apelidado de grupo dos semicondutores.

    Haviam encontrado a chave para desenvolver o transístor. O primeiro projecto surgiu em 16 de Dezembro de 47, onde era usado um pequeno bloco de germânio (que na época era junto com o silício o semicondutor mais pesquisado) e três filamentos de ouro. Um filamento era o pólo positivo, o outro o pólo negativo, enquanto o terceiro tinha a função de controlo. Tendo apenas uma carga eléctrica no polo positivo, nada acontecia, o germânio actuava como um isolante, bloqueando a corrente. Porém, quando uma certa tensão eléctrica era aplicada usando o filamento de controle, uma fenómeno acontecia e a carga eléctrica passava a fluir para o pólo negativo. Haviam criado um dispositivo que substituía a válvula, sem possuir partes móveis, gastando uma fracção da electricidade gasta por uma e, ao mesmo tempo, muito mais rápido.

    Este primeiro transístor era relativamente grande, mas não demorou muito para que este modelo inicial fosse aperfeiçoado. Durante a década de 50, o transístor foi gradualmente dominando a indústria, substituindo rapidamente as problemáticas válvulas. Os modelos foram diminuindo de tamanho, caindo de preço e tornando-se mais rápidos. Alguns transístores da época podiam operar a até 100 MHz. Claro que esta era a frequência que podia ser alcançada por um transístor sozinho, nos computadores da época, a frequência de operação era muito menor, já que em cada ciclo de processamento o sinal precisa passar por vários transístores.

   Mas, o grande salto foi a substituição do germânio pelo silício. Isto permitiu actualizar ainda mais os transístores e baixar seu custo de produção. Os primeiros transístores de junção comerciais foram produzidos partir de 1960 pela Crystalonics.

    A ideia do uso do silício para construir transístores é que adicionando certas substâncias em pequenas quantidades é possível alterar as propriedades eléctricas do silício. As primeiras experiências usavam fósforo e boro, que transformavam o silício em condutor por cargas negativas ou condutor por cargas positivas, dependendo de qual dos dois materiais fosse usado. Estas substâncias adicionadas ao silício são chamadas de impurezas, e o silício “contaminado” por elas é chamado de silício dopado.

    O funcionamento e um transístor são bastante simples, quase elementar. É como naquele velho ditado “as melhores invenções são as mais simples”. As válvulas eram muito mais complexas que os transístores e mesmo assim foram rapidamente substituídas por eles.

    Um transístor é composto basicamente de três filamentos, chamados de base, emissor e colector. O emissor é o pólo positivo, o colector o pólo negativo, enquanto a base é quem controla o estado do transístor, que como vimos, pode estar ligado ou desligado. Veja como estes três componentes são agrupados num transístor moderno:

    Quando o transistor está desligado, não existe carga elétrica na base, por isso, não existe corrente elétrica entre o emissor e o coletor. Quanto é aplicada uma certa tensão na base, o circuito é fechado e é estabelecida a corrente entre o emissor e o receptor.

    Outro grande salto veio quando os fabricantes deram-se conta que era possível construir vários transistores sobre o mesmo waffer de silício. Havia surgido então o circuito integrado, vários transistores dentro do mesmo encapsulamento. Não demorou muito para surgirem os primeiros micros chips.

BIBLIOGRAFIA

www.idealdicas.com/evolucao-dos-computadores

www.mundoeducacao.com.br › Informática
pt.shvoong.com › Livros

http://oficina.cienciaviva.pt/~pw020/g3/historia_e_evolucao_dos_computad.htm

www.brasilescola.com › Informática