quinta-feira, 25 de setembro de 2008

5ª Geração de computadores, Chips ULSI: 1990 a actualidade

Pentium:

O Pentium é a quinta geração da arquitetura x86 de microprocessadores criada pela Intel, em 22 de Março de 1993. Foi o sucessor da linha 486. Ele seria originalmente denominado 80586, ou i586, mas como números não podem ser registrados o nome foi alterado para Pentium (presumivelmente pelo fato da raiz grega "pent-" significar "cinco"). O termo i586, entretanto, é usado em programação para se referir a todos os primeiros processadores Pentium (e aos similares fabricados pelos competidores da Intel).

Pentium Pro:

O Pentium Pro é um processador que foi introduzido no mercado em 1995 com o intuito de ser um processador voltado ao mercado de alto desempenho e não um concorrente direto do Pentium original, trouxe alterações inéditas na arquitetura de processamento sendo o primeiro processador a possuir um núcleo RISC, alterando radicalmente a forma como as instruções são executadas e aumentando em aproximadamente 50% sua performance em relação a um Pentium de mesmo clock.
Foi desenvolvido para competir no mercado de máquinas de alto desempenho (estações de trabalho e servidores), onde o principal atrativo era o suporte a multiprocessamento, podendo haver até quatro processadores Pentium Pro em um mesma placa mãe, utilizando processamento paralelo.
Além disso, foi o primeiro processador com cache L2 integrado (no mesmo encapsulamento mas não no mesmo die, existia um die principal onde era localizado o processador e um segundo die para o cache L2), operando à mesma freqüência do processador, que teve versões de 166 e 200 Mhz.
Pentium 2:

Pentium II é um microprocessador x86 fabricado pela Intel introduzido no mercado em Maio de 1997. Com o aumento da concorrência (Caracterizadas pela AMD, Cyrix e IDT, a Intel usa a arquitetura do Pentium Pro (Codinome "P6") também nos processadores desktops, assim criando um novo modelo.
A primeira mudança relativamente ao Pentium MMX (O antecessor, fruto da arquitetura P5) é o novo formato de cartucho, semelhante ao de videojogo, chamado de SECC. Dentro do invólucro de plástico há o composto de cerâmica (DIE) e o cache L2 distribuído em chips SRAM auxiliares.
Com a estrutura de um processador P6, o núcleo foi radicalmente modificado. O comprimento das pipelines executivas foi aumentado para 10 etapas, em contraste às cinco presentes nas pipelines do Pentium MMX, o que permitiu o aumento da freqüência de operação. A unidade de ponto flutuante (FPU) também foi reformulada, garantindo assim um desempenho em aplicações gráficas e jogos bem melhor que em seu antecessor.
Com o cache L2 na placa-mãe, o clock de comunicação era a mesma do barramento da placa-mãe, ou seja, 66.8MHz. A solução foi implementar o cache L2 no encapsulamento do processador, mas não no núcleo, já que em quantidades acima de 128KB (Pouco cache para um top-de-linha da época) apresentava muitos erros de fabricação com a tecnologia da época. A solução foi colocar o cache L2 fora do composto de cerâmica e fazê-lo operar à metade do clock do núcleo. Portanto, se um Pentium II opera à 450MHz, o cache L2 estará operando à aproximadamente 225MHz.

Pentium 3:

O Pentium III é um microprocessador de sexta geração fabricado pela Intel, tendo a mesma arquitetura do Pentium Pro e concorria com o Athlon da AMD. As primeiras versões eram muito parecidas com o Pentium II mas com instruções SSE. Igualmente com o que aconteceu com Pentium II, existia una versão Celeron "low-end" e um Xeon com a mesma arquitetura. Foi substituído pelo Pentium 4 que teve a missão de aumentar a freqüência do processador mas depois serviu de base para a arquitetura Core.

Pentium M:

Lançado em março de 2003, o Intel Pentium M é um microprocessador com arquitetura x86 (i686) projetado e fabricado pela Intel. O processador foi originalmente desenhado para uso em computadores portáteis. Seu nome antes do seu lançamento era "Banias". Todos os nomes do Pentium M são lugares de Israel, a localização da equipe do projeto do Pentium M.O Pentium M representa uma mudança radical para Intel, já que não é uma versão de baixo consumo do Pentium 4, senão uma versão fortemente modificada do desenho do Pentium III (que por sua vez é uma modificação do Pentium Pro). Esta otimizado para um consumo de potência eficiente, uma característica vital para ampliar a duração da bateria dos computadoras portateis. Funciona com um consumo médio muito baixo e desprende muito menos calor que os processadores de computadores de mesa (Desktop), o Pentium M funciona a uma frequência de relogio mais baixa que os processadores Pentium 4 normais, porém com um rendimento similar (por exemplo um Pentium M com velocidade de relógio de 1.73GHz normalmente pode igualar o rendimento de um Pentium 4 a 3.2GHz.[1]
Os processadores Intel Pentium M formam parte integral da plataforma Intel Centrino.

Pentium D:

O Pentium D é um microprocessador desenvolvido pela Intel no Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Israel, e foi apresentado ao público na primavera de 2005, no Fórum de desenvolvedores da Intel. O Pentium D consiste em dois Pentium 4 Prescott (quando o núcleo for Smithfield) ou dois Pentium 4 Cedar Mill (quando o núcleo for Presler) em um único encapsulamento (ao contrário da convicção popular que eles são dois núcleos fundidos em um único núcleo).
O Pentium D foi o primeiro processador a anunciar o CPU multicore (junto com seu irmão mais caro, o Pentium Extreme Edition) para computadores desktop. A intel enfatizou o significado desta introdução, predizendo que ao final de 2006 mais de 70% de seus processadores comercializados seriam multicore. Os analistas especularam que a corrida de clock entre Intel e AMD chegou ao fim, contrariando a Lei de Moore. Agora os fabricantes podem melhorar o desempenho dos processadores com o aumento do número de núcleos ao invés do aumento somente da freqüência, como o Pentium D faz.
Contudo, sabe-se atualmente que as pesquisas com um material composto puramente de átomos de carbono chamado Grafeno poderá permitir que, na verdade, a Lei de Moore não esteja de fato contrariada, e sim apenas aguardando novas tecnologias, uma vez que o conceito de multinúcleos não se trata na realidade de uma revolução teórica, mas sim uma solução de engenharia para implementar melhoras de desempenho no processamento de informações pelos microprocessadores atuais adicionando "mais processadores" em vez de "processadores mais eficientes".

Pentium 4:

O Pentium 4 é a sétima geração de microprocessadores com arquitetura x86 fabricados pela Intel, é o primeiro CPU totalmente redesenhado desde o Pentium Pro de 1995. Ao contrário do Pentium II, o Pentium III, e os vários Celerons, herdou muito pouco do design do Pentium Pro, tendo sido criado do zero desde o inicio. Uma das características da micro arquitetura NetBurst era seu pipeline longo, desenhado com a intenção de permitir frequências elevadas. Também foi introduzido a instrução SSE2 com um integrador SIMD mais rápido, e cálculo de pontos flutuantes em 64-bit.
O Pentium 4 original, com o nome de código "Willamette", foi intruduzido em novembro de 2000 para o Socket423, sendo lançados em versões 1.3 a 2.0 GHz. Para surpresa da maioria dos observadores da indústria, o Pentium 4 não melhorou em relação ao velho projecto do P3 em qualquer uma das duas medidas chave de desempenho normal: velocidade de processamento de inteiros ou no desempenho de pontos flutuantes: pelo contrário, sacrificou o desempenho por-ciclo a fim de ganhar duas coisas: velocidades de clock muito elevados e desempenho de SSE. Como é tradicional na Intel, o P4 vem também em uma versão Celeron de gama baixa (freqüentemente referida como Celeron 4) e uma versão topo de gama Xeon recomendada para configurações de SMP.
O Pentium 4 executa muito menos trabalho por ciclo do que outros microprocessadores (tais como o Athlon ou o velho Pentium III), mas o objetivo do projeto original foi cumprido - sacrificando as instruções por ciclo de pulsos de disparo (clock) a fim de conseguir um número maior de ciclos por segundo (isto é, uma freqüência maior ou velocidade de clock).

Intel Core 2:

O Core 2 é a geração mais recente de processadores lançada pela Intel (os primeiros modelos foram lançados oficialmente em 27 de julho de 2006[1]). A chegada do Core 2 significou a substituição da marca Pentium como designação dos modelos topo de linha, como vinha sendo feito pela companhia desde 1993 (recentemente, a Intel voltou a usar a marca Pentium, mas para modelos intermediários e de entrada). O Core 2 também é a reunião das linhas de processadores para micros de mesa e portáteis, o que não acontecia desde 2003, quando houve a divisão entre a linhas Pentium 4 e Pentium M. Apesar de ele ser o sucessor do Pentium 4, sua arquitetura foi baseada majoritariamente no Pentium III, com várias melhorias, algumas presentes também no Pentium M.

quarta-feira, 24 de setembro de 2008

4ª Geração de computadores, Chips LSI, VLSI: 1980 a 1990

80286:

80286 foi um microprocessador lançado pela Intel em 1 de Fevereiro de 1982, mas somente a partir de 1984 passou a ser utilizado pela IBM em seu PC AT (Advanced Technology).
Inicialmente trabalhando entre 6 e 8 MHz e posteriormente chegando a 20 MHz, o 80286 trouxe, além da velocidade, muitos avanços sobre o 8088, entre os quais podemos destacar:
A utilização de palavras binárias de 16 bits tanto interna quanto externamente;
Modos de operação (Modo real e protegido)
Acesso a até 16 MB de memória (através dos 24 bits de endereçamento)
Multitarefa
Memória virtual em disco
Memória protegida
Uma característica interessante deste microprocessador é a falta de uma instrução para passar do modo protegido para o modo real, o que acabou restringindo seu uso apenas como um 8088 mais rápido não utilizando-se dos seus recursos adicionais disponiveis somente no modo protegido.

80486:

A Intel 486, também conhecido como o 80486, i486 ou apenas 486, foi o primeiro rigorosamente conduta x86 design. Introduced in 1989, it was the first x86 chip that used more than a million transistors, due to a large on-chip cache and an integrated floating point unit. Introduzido em 1989, foi o primeiro chip x86 que usaram mais de um milhão de transistores, devido a uma grande cache on-chip integrado e uma unidade de ponto flutuante. It represents a second generation of 32-bit x86 designs, following the original 32-bit x86 processor , the Intel 80386 , and a fourth generation of binary compatible CPUs since the 8086 . Ela representa uma segunda geração de 32-bit x86 desenhos, seguindo o original 32-bit x86 processador, o Intel 80386, e uma quarta geração de compatibilidade binária CPUs desde a 8086,
(The i486 was so named, without the usual 80-prefix, because of a court ruling that prohibited trademarking numbers like 80486. Later, with the Pentium , Intel dropped number-based naming altogether.) (O i486 foi assim chamado, sem os habituais 80-prefixo, em virtude de uma decisão judicial que proibiu a trademarking números como 80486. Mais tarde, com o Pentium, Intel-based naming número caiu completamente.)

3ª Geração de computadores, circuitos intregados: 1966 a 1980

IBM 1130:


IBM-1130 já tinha uma memória muito melhor de 16 K. O disco rígido era um monstrengo de 45 cm de diâmetro e armazenava 2 megabytes. Achávemos, na época, que era praticamente impossível alguém ter um programa que ocupasse tanto espaço.... O sistema operacional dele (não se chamava DOS, pois era baseado em cartões perfurados) tinha 2 K de tamanho (comparem com os 40 megas do Windows 95) e era muito eficiente.




UNIVAC 1100:

The LISP system developed by Norman consisted of approximately 5,000 lines of Univac assembly language for the interpreter and about 1,000 lines or so of LISP for the compiler. O sistema desenvolvido pela LISP Norman consistiu em aproximadamente 5000 linhas de montagem Univac idioma para o intérprete e cerca de 1000 linhas ou modo de LISP para o compilador. Several interesting applications were developed under or ported to Univac LISP including: Planner (an early planning language designed by Carl Hewitt of MIT; MLISP (an Algol 60 -like dialect of LISP); Fuzzy (a system that worked with Fuzzy Logic ); and several LISP utilities such as a Pretty Print package, a Math Library , a source Editor , and a Debugger . The original source code for all of the above items -- including the full interpreter and compiler -- are contained herein and are discussed in some detail. Várias aplicações foram desenvolvidas no âmbito interessante ou portado para Univac LISP incluindo: Planner (uma planificação antecipada língua projetada por Carl Hewitt do MIT; MLISP (60-Algol como um dialeto do LISP); Fuzzy (que trabalhou com um sistema Fuzzy Logic); e LISP vários utilitários como um Pretty Print pacote, uma biblioteca matemática, uma fonte Editor, e um depurador. O código fonte original de todos os itens acima - incluindo a plena interpretador e compilador - estão contidas aqui são discutidas e, em alguns pormenor.


terça-feira, 23 de setembro de 2008

2ª Geração de computadores, transistor: 1956 a 1965

TRADIC:

A substituição dos tubos de vácuo por transistores tornaria possível se ter computadores de menores dimensões e maior confiança. Inventado em 1948 pela Bell Laboratories, levou-se alguns anos de desenvolvimento para que o transistor se tornasse compatível para uso em computadores. Apenas em 1954, a Bell Labs construiu o primeiro computador transistorado, o TRADIC (Transistor Digital Computer). Utilizando 700 transistores e 10.000 diodos de germânio, o TRADIC foi construído em atenção a um pedido da força aérea norte-americana que havia se interessado no pequeno peso de tal computador para utilização como sistema embarcado. O TRADIC também possibilitou validar a durabilidade desse novo conceito de computador ao ter apenas 17 componentes queimados ao longo de 2 anos de operação continua.
IBM 7090:

No inicio dos anos 60, por meio de técnicas de simulação, a viagem do foguetão Saturno à Lua, foi «voada» milhares de vezes no computador IBM 7090, antes daquela se tornar num voo real. O 7090 totalmente transistorizado executava 229 000 operações por segundo. Em 1960, foi incorporado pela IBM no modelo 7090, o primeiro computador comercial com transístores da história. Antes disso, já William Shockley tinha saído do Bell Labs para fundar a Shockley Semiconductor na Califórnia, em 1955. Em 1957, um grupo de engenheiros saiu da Shockley para fundar a Fairchild Semiconductor. Entre estes estavam Robert Noyce e Gordon Moore, que viriam a fundar a Intel. Bob Noyce queria simplificar a quantidade de dispositivos dentro dos computadores. Queria obter mais com menos, meta também perseguida por outro engenheiro, Jack Kilby, que trabalhava na Texas Instruments.


1ª Geração de computadores, válvulas electronicas: 1943 a 1955


ENIAC:

A exatos 60 anos, O ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), foi o primeiro computador a usar eletrônica digital. Não se destacava precisamente por suas características funcionais: pesava 32 toneladas, media 5,5 metros e tinha 17.468 válvulas, cuja vida média era de 3.000 horas, o que obrigava à troca de uma a cada 10 minutos.
Seus inventores, John P. Eckert e John W. Mauchly, demoraram três anos para construí-lo mediante uma doação de 500.000 dólares oferecida pelo Exército dos Estados Unidos. O projeto se chamou PX e em 1944 juntou-se ao grupo o engenheiro John von Neumann.
Os três cientistas conseguiram fazê-lo funcionar pela primeira vez em 14 de fevereiro de 1946, na Universidade da Pennsylvania. Os jornais da época o qualificaram de "Einstein Mecânico" e/ou de "Frankenstein Matemático".
O sistema utilizava os números decimais de zero a nove e a leitura e escrita de dados se realizava mediante uma leitora/perfuradora de cartões.


UNIVAC:

O UNIVAC I (de UNIVersal Automatic Computer - Computador Automático Universal) foi o primeiro computador comercial fabricado e comercializado nos Estados Unidos. Era programado ajustando-se cerca de 6.000 chaves e conectando-se cabos a um painel.
Foi projetado por J. Presper Eckert e John Mauchly, os inventores do ENIAC para uma empresa fundada por ambos, a Eckert-Mauchly Computer Corporation, mas só ficou pronto após esta ser adquirida pela Remington e virar a divisão UNIVAC.
O primeiro UNIVAC foi entregue ao escritório do censo dos Estados Unidos em 31 de março de 1951, mas demorou para começar a funcionar, então o primeiro que entrou em operação foi o segundo a ser fabricado, para o Pentágono.
Projetado para custar US$159,000, o UNIVAC I foi vendido por um preço entre US$1,250,000 e $1,500,000. No total, 46 unidades deste primeiro modelo foram fabricadas. Algumas unidades estiveram em serviço por muitos anos. A primeira unidade funcionou até 1963. Duas unidades da própria Remington funcionaram até 1968 e outra unidade, de uma companhia de seguros do Tennessee, até 1970, com mais de treze anos de serviço.

IBM 650:

O computador IBM 650 foi disponibilizado publicamente, nos USA, pela IBM em Dezembro de 1954.As dimensões da Unidade Central de Processamento - CPU - eram 1,5 m X 0,9 m X 1,8 m e a sua massa era de 892 Kg. As dimensões da unidade de alimentação eram idênticas, mas a sua massa era de 1.348 Kg. O sistema necessitava de uma potência eléctrica instalada de 22 KVA.O IBM 650 dispunha de uma memória de tambor organizada em palavras - word - de dez digitos decimais com sinal. A memória base tinha uma capacidade de 2.000 palavras - words -, mas podiam ser-lhe adicionados tambores até totalizar uma capacidade de 10.000 palavras.O tambor dispunha de 200 cabeças de leitura/escrita em que cada conjunto de 5 cabeças lia ou escrevia 50 palavras.Cada palavra podia representar um numero decimal inteiro com sinal ou uma instrução.