Gerações dos computadores

1ª Geração (1940 - 1952)

Figura 1

Os primeiros computadores eram constituídos de válvulas eletrônicas. Elas eram grandes, caras, lentas e queimavam com facilidade. O computador tinha apenas uso científico e estava instalado nos grandes centros de pesquisa. Isto caracterizou a Primeira Geração de Computadores. Estas válvulas eram ligadas por Kms de fios ligados manualmente. Isto explica as enormes dimensões físicas dos computadores. Durante a 1ª geração a programação era feita diretamente em linguagem de máquina que além de difícil era demorado. As operações de cálculos eram realizadas em milissegundos. Realizando 39.000 adições/segundos. Era constituída por todos os computadores construídos a base de válvulas a vácuo, e que eram aplicados em campos científicos e militares. A única forma de armazenar dados era através de cartões perfurados.

2ª Geração  (1952 - 1964)

Figura 2

Esta Geração foi originada pela revolução dos Transistores os quais 

substituíram as volumosas válvulas. Houve uma enorme diminuição em cabos e fios, tendo em 

vista que cada transistor substituía dezenas de válvulas. Desta maneira os computadores 

tornaram-se consideravelmente menores e devido a isso, muito mais velozes. O computador 

começa a ser utilizado nas grandes empresas. Tanto a válvula quanto o transistor realizavam 

um processamento de cada vez. Com o desenvolvimento das técnicas de integração, surgiram 

os Circuitos Integrados, onde numa pequena cápsula  continha, várias dezenas, centenas ou 

milhares de transistores, ocupando uma área menor que uma unha, dando o nome de 

microprocessador (processador miniatura). A linguagem de programação foi simplificada e já 

se podia programar através de mnemônicos (comandos  abreviados). Esta linguagem 

denomina-se ASSEMBLER. As operações de cálculos eram realizadas em milionésimos de 

segundos. Realizando 204.000 adições/segundos. Além do surgimento dos núcleos de ferrite, 

fitas e tambores magnéticos passam a ser usados como memória. 

3ª Geração 

(1964 - 1971)

Figura 3

       

A 3ª Geração surgiu com a utilização dos Circuitos Integrados - SLT (Solid Logic Technolo-gy) uma técnica de micro circuitos. Nesta geração os computadores podiam realizar vários processamentos simultâneos. As técnicas de integração evoluíram de SSI (integração em pequena escala) para MSI (integração em média escala), LSI (integração em grande escala) e VLSI (integração em muito grande escala). Esta classificação é baseada na quantidade de componentes que o integrado contém. A programação dos computadores desta geração foi facilitada pelo aparecimento de linguagens orientadas para o problema específico. As linguagens são de natureza universal e assemelham-se cada vez mais a linguagem do homem. As operações de cálculos eram realizadas em bilionésimos de segundos. Realizando 1.280.000  adições/segundos. 

Figura 4

4ª Geração (1971 - 1980)

Tem como marco inicial o surgimento do microprocessador, a redução no tamanho dos computadores foi muito grande. Surgem muitas linguagens de altonível e nasce à teleinformática, transmissão de dados entre computadores através de rede. 

5ª Geração (1980/Atualmente)

Figura 5

Os computadores de Quinta Geração têm como característica o uso de “Circuitos Integrados em uma Escala Muito Maior de Integração”.os “chips” vêm diminuindo tanto de tamanho, fazendo com que seja possível a criação de computadores cada vez menores.

Figura 6

Computadores atuais aos poucos os computadores vão mostrando suas evoluções e novas funcionalidades para o mundo. Com mais memória possibilitando ao usuário guardar mais arquivos,com novos programas proporcionando mais diversão e praticidade, mais velocidade na execução de certas tarefas, mais sofisticação com novas modernidades, design moderno e diferente, mais slim, cores diferenciadas, e o mais impressionante de tudo é que atualmente alguns computadores dispensam o uso de teclados e mouses para o funcionamento, hoje em dia já é possível entrar na internet, acessar jogos, mover arquivos, ligar e desligar o computador tudo pela tela com a tecnologia touch screen, é possível também através do computador com certos programas realizar ligações para outro computador de curta ou longa distância.

Figura 7

Referências:

http://www.folhadeparnaiba.com.br/2012/05/curiosidade-geracoes-dos-computadores.html

http://fortium.edu.br/blog/jogao_evangelista/files/2010/03/Gera%C3%A7%C3%B5es-dos-Computadores.pdf
http://nanamartinelli.blogspot.com.br/

Processador quântico

O que existe dentro de um computador quântico ? 
 

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A computação quântica parecia ser um sonho distante até pouco tempo atrás, entretanto hoje está cada vez mais presente em nossa realidade. Maior prova disso é o primeiro computador funcional baseado nos fenômenos quânticos, lançado no primeiro semestre de 2011 batizado como D-Wave One.
Mesmo que o primeiro passo já tenha sido dado, o caminho até que as maravilhas das “possibilidades infinitas” da computação quântica cheguem às nossas casas ainda é longo, considerando que o D-Wave One custa mais de U$ 10 milhões e só é capaz de executar um número limitado de tarefas.

 

 O que é computação quântica ?

 

Antes de entender o propósito dos componentes do D-Wave One, é preciso entrar um pouco mais afundo no  mundo da física quântica. 
Na essência desta ciência está o estranho fenômeno de que, em certas circunstâncias especiais, o comportamento dos elétrons em movimento pode mudar dependendo da presença ou ausência de um “agente observador”. Parece loucura, porém o fenômeno já foi comprovado e a computação quântica é possível apenas por causa dele.

Esse princípio de estados simultâneos também é chamado de superposição. Para tomar proveito desse fenômeno, o computador quântico usa os chamados qubits, a versão quântica dos bits convencionais. A diferença é que, em vez de assumir apenas dois estados possíveis em um determinado momento — 0 ou 1, os qubits podem conter zeros, uns, ou qualquer combinação dos dois. Ao mesmo tempo.

 

Processando em qubits

 

O D-Wave One está equipado com 128 destes qubits que podem ser programados para resolver algoritmos simples. O objetivo deste aparato é, dentro de apenas um único ciclo elétrico, calcular todas as possiblidades de resultados e “mostrar” apenas o correto.

Para exemplificar essa “maluquice”, imagine que você tenha quatro números de telefone diferentes em mãos e que um deles é o de um amigo, mas você não sabe qual. Para descobrir o correto, você precisaria usar o método de tentativa ou erro umas duas ou três vezes até descobrir certo, discando os números um de cada vez.

Já um computador quântico é capaz de usar o princípio da superposição dos valores nos qubits e, ativando um dispositivo que produz o efeito de simular (ou não) um agente observador, fazer com que todas as possibilidades se manifestem simultaneamente, como se estivessem todas acontecendo dentro do mesmo espaço e tempo. Depois, basta escolher o número que trouxe o resultado esperado, ou seja, a confirmação do seu amigo do outro lado da linha.

 

Partes do processador quântico

 

A parte mais importante do CPU quântico são os qubits, que precisam se comportar como supercondutores para que o fenômeno da superposição aconteça. Até agora, a única forma viável que os engenheiros encontraram para alcançar isso foi construindo os qubits usando um metal raro chamado nióbio e baixando a temperatura do aparato até -272.98 graus Célsius, próximo ao zero absoluto.

Próximos dos qubits estão os circuitos dos chamados “couplers” (ou “combinadores”). Seu objetivo é interconectar os qubits e forçar a combinação daqueles que estão com dois valores iguais (0-0, 1-1) ou valores opostos (1-0, 0-1), dependendo do propósito para o qual o processador está programado.

Por último, temos as memórias magnéticas programáveis, ou “PMM”. Esses circuitos ficam nos arredores dos qubits e couplers e agem como endereçadores. A PMM também atua como uma interface de programação que permite manipular o estado dos qubits.

 

Aplicações práticas

Um dos primeiros compradores do computador quântico da D-Wave é a gigante Lockheed Martin, uma das principais fabricantes de armas nos Estados Unidos. Lá, a máquina auxilia no cálculo de operações que iriam requerer um grande número de tentativas e permutações, agilizando muito os resultados.

Ainda assim, o D-Wave One só pode executar operações muito específicas e limitadas, longe de ser capaz de substituir um computador convencional. Por isso, é provável que ainda leve alguns anos, talvez décadas, até que você possa ter o poder da computação quântica em sua casa.

Referências:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias

/noticia.php?artigo=processador-quantico

http://kilobyte.com.br/o-primeiro-processador-quantico-foi-criado/

http://www.hardware.com.br/analises/processadores-quanticos/

Processador

O processador é um circuito integrado que tem a função de realizar cálculos e tomadas de decisões em um computador. Todos os computadores e componentes eletrônicos se baseam no processador para realizar suas funções.

O circuito integrado é formado por uma camada de silício, formando um cristal bem fino, depois cuidadosamente mascarada por um processo fotográfico e dopada pela exposição a altas temperaturas em fornos que contêm misturas gasosas de impurezas. Este processo é repetido tantas vezes quanto necessário à formação da microarquitetura do componente.

O processador evoluiu bastante. No começo, os processadores trabalhavam com clock de dezenas de kHz e que podiam processar milhares de instruções por segundo. Ao longo do tempo, os processadores agora atigem cerca de 7 GHz e processa cerca de bilhões de instruções por segundo.

Resumindo, o processador tem como função principal unificar todo o sistema, controlar as funções realizadas por cada unidade funcional, e é também responsável pela execução de todos os programas do sistema, que deverão estar armazenados na memória principal.




Referências:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Microprocessador

Ábaco

O ábaco é um instrumento de cálculo antigo e que é
utilizado até hoje em algumas escolas.É formado por uma moldura com bastões dispostos no sentido vertical, correspondentes cada um a uma posição digital (unidades, dezenas,...) e nos quais estão os elementos de contagem.

Segundo os historiadores, o primeiro ábaco foi inventado na Mesopotâmia, logo após os chineses e romanos o aperfeiçoaram. Logo após, uma variedade de ábacos foram inventados, sendo o mais popular o que utiliza dois números-base. Outros povos aperfeiçoaram o ábaco, como os babilônios, egípcios, gregos e outros.

Referências:

http://www.educ.fc.ul.pt/docentes/opombo/seminario/abaco/index.htm

http://matematica.com.sapo.pt/abaco.htm