A Introdução à Arquitetura de Computadores (Modelo VonNeumann)
Por: Carlitos Chitsumba • 21/11/2022 • Monografia • 1.786 Palavras (8 Páginas) • 132 Visualizações
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Tema: Introdução à Arquitetura de Computadores (Modelo VonNeumann) | |
Objectivos :
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Actividades: | Docente: Alferes Carlitos Chitsumba. |
Introdução à Arquitetura de Computadores (Modelo VonNeumann) |
Etimologicamente, a palavra arquitectura se originou a partir do grego arkhitekton, junção dos termos arkhé ("principal") e tékhton ("construtor" ou "construção"). No entanto, antes de chegar à língua portuguesa a palavra foi absorvida pelo latim, architectus.
No seu surgimento a palavra arquitectura era definida como a arte e técnica de projectar uma edificação ou um ambiente de uma construção ou seja, processo artístico e técnico que envolve a elaboração de espaços organizados e criativos para abrigar diferentes tipos de atividades humanas.
Com o surgimento de diferentes áreas técnicas no mundo, a palavra arquitectura passou a ser mais abrangente, passando a ter diferentes contextos de acordo com a área em que a palavra é empregue.
Um computador é um dispositivo eletrônico que se destina a receber e processar dados para a realização de diversas operações.
Na computação o termo foi adaptado para denominar a técnica (talvez até a arte também) de projectar e construir computadores. Nesse contexto define-se a arquitectura de computadores como sendo o estudo dos requisitos necessários para que um computador funcione e de como organizar os diversos componentes que o compõe para obter melhores desempenhos.
Evolução do computadores
O computador assim como a sua arquitectura, tal qual conhecemos hoje, passou por diversas transformações e foi se aperfeiçoando ao longo do tempo, acompanhando o avanço das áreas da matemática, engenharia, electrônica. É por isso que não existe somente um inventor. Cada fase teve sua importância para tornar o computador no que é hoje em dia.
Uma das primeiras máquinas de computar (calcular) foi o “ábaco”, instrumento mecânico de origem chinesa criado no século V a.C. Assim, ele é considerado o “primeiro computador”, uma espécie de calculadora que realizava operações algébricas.
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Figure 1-Ábaco
Charles Babbage originou o conceito de um computador programável e criou a calculadora de Charles Babbage que era uma máquina analítica que, a grosso modo, é comparada com o computador actual com memória e programas. Pelas suas invenções alguns estudiosos consideram o ciêntista como o “Pai da Informática”.
Assim, as máquinas de computar foram cada vez mais incluindo a variedade de cálculos matemáticos (adição, subtração, divisão, multiplicação, raiz quadrada, logaritmos, etc).
De acordo com os sistemas e ferramentas utilizados, a história da computação está dividida em cinco períodos, com o acréscimo da “Quinta Geração de Computadores” com o aparecimento dos supercomputadores, utilizados por grandes corporações como a NASA, e o surgimento da inteligência artificial.
Primeira geração - (Válvulas)
Os computadores de primeira geração funcionavam por meio de circuitos e válvulas eletrônicas. Possuíam o uso restrito, além de serem imensos e consumirem muita energia.
Foi na década de 40 que surgiram as primeiras válvulas eletrônicas, o exército americano necessitava de um equipamento para efectuar cálculos de balística, foi quando se iniciaram os estudos neste sentido.
Cada válvula era capaz de representar um bit de informação (somente aceita dois estados, ligada ou desligada). Os bytes eram compostos por oito válvulas.
O COLOSSUS foi o primeiro computador inventado a válvulas, mas o projeto ficou guardado por muitos anos. Portanto, o ENIAC (Eletronic Numerical Integrator and Computer) é considerado o primeiro computador a válvulas que consumia cerca de 200 quilowatts e possuía 19.000 válvulas e ocupavam muito espaço.
Segunda Geração – (Transistores)
Foi em 1947 que surgiu o primeiro transistor, produzido pela Bell Telephone Laboratories. Esta descoberta revolucionou a eletrônica, os circuitos passaram a consumir muitíssimo menos energia, a ocupar menos espaço, isto a um custo bem satisfatório.
A 2ª geração de computadores (1955 – 1964) foi marcada pela substituição da válvula pelo transistor, esses componentes além de ser menor, é mais barato e mais eficiente.
Os transistores eram e são muito mais confiáveis que as válvulas. São feitos de cristal de silício, o elemento mais abundante na Terra.
Da mesma forma os transistores, nos circuitos digitais foram utilizados para representar os dois estados: ligado/desligado, ou seja, zero/um.
Devido ao emprego do transistor nos circuitos, se deu a explosão, no uso de computadores. Ocupavam menos espaço e tinham um custo satisfatório.
Os computadores da segunda geração funcionavam por meio de transistores, os quais substituíram as válvulas que eram maiores e mais lentas. Permitiu reduzir consideravelmente o tamanho dos computadores, além de torná-los mais confiáveis.
Nesse mesmo período foi à mudança das linguagens que utilizavam nas maquinas para a linguagem Assembly, também conhecida como linguagem simbólica. o Em seguida vieram as linguagens de alto nível, como Fortran e Cobol, no mesmo período surgiu o armazenamento em disco, possibilitando ao usuário o acesso rápido aos dados desejados. Devido á maior facilidade e praticidade do transistor, muitos modelos de computadores surgiram, o primeiro modelo de computador 100% transistorizado foi o TRADIC, da Bell Laboratories.
O computador 6600 foi lançado e utilizava um novo conceito, era dividida em várias unidades funcionais para realizar adição, multiplicação, divisão e possuía vários pequenos computadores internos que cuidavam dos detalhes de jobs e E/S.
Terceira geração – (Circuitos Integrados)
Nos anos 60, iniciou-se o encapsulamento de mais de um transistor num mesmo receptáculo, surgiu assim o Circuito Integrado CI, os primeiros contavam com cerca de 8 a 10 transistores por capsula ( chip ).
Tornou possível embutir vários transistores em um único CI. Os computadores da terceira geração funcionavam por circuitos integrados. Esses substituíram os transistores e já apresentavam uma dimensão menor e maior capacidade de processamento.
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