Evolução e Desempenho de Computadores
Evolução de Computadores•O que caracteriza a evolução dos
computadores?Aumento de velocidade dos processadores,
pela diminuição do tamanho dos componentes
Aumento da capacidade de memória
Aumento da capacidade e da velocidade de E/S
Primeira Geração: válvulas – 01 •Computador ENIAC
▫Electronic Numerical Integrator And Computer
▫Eckert e Mauchly▫Universidade da Pensilvânia▫Desenvolvido para o cálculo de tabelas de
trajetórias de projéteis▫Início 1943▫Fim 1946▫Utilizado até 1955
Primeira Geração: válvulas – 01
▫Máquina decimal▫20 acumuladores de 10 dígitos▫Programado manualmente▫18.000 válvulas▫30 toneladas▫140 m2
▫5.000 adições por segundo
Primeira Geração: válvulas – 02 •Máquina de Von Neumann:
▫Conceito de programa armazenado▫Memória principal armazenando instruções e
dados▫ULA capaz de realizar operações com dados
binários▫Unidade de controle que interpreta e executa
instruções armazenadas na memória▫Dispositivos de entrada e saída operados pela
unidade de controle▫ Institute for Advanced Studies
IAS
Primeira Geração: válvulas – 03
•Computadores Comerciais▫Em 1947, Eckert-Mauchly desenvolveu o
UNIVACI (Universal Automatic Computer) Financiado pelo centro de Recenseamento para o
censo de 1950 No final dos anos 50, foi lançado o UNIVAC II
Mais memória Mais rápido
Primeira Geração: válvulas – 04
▫A IBM, fabricante de dispositivos de processamento de cartões perfurados, em 1953 lançou seu primeiro computador eletrônico programável, o 701 para aplicações científicas
Em 1955, lançou o 702 para aplicações
comerciais
Série 700/7000
Segunda Geração: Transistores – 01 •Substituiu as válvulas•Menor•Mais barato•Dissipa menos calor•Feito de silício•Inventado em 1947 pela Bell Labs
Segunda Geração: Transistores – 02•ULA e unidade controle mais complexos•Linguagem de programação de alto nível•Surgimento da DEC (Digital Equipament
Corporation) em 1957▫PDP-1
•IBM lançou os computadores 1401 e 7094
IBM 1401
Geração de Computadores •Válvulas - 1946-1957•Transistor - 1958-1964• Integração em baixa e média escalas - 1965
▫100 transistores em um chip• Integração em grande escala - 1971
▫3.000 – 100.000 transistores em um chip• Integração em escala muito grande - 1978
▫100.000 a 100.000.000 transistores em um chip• Integração em escala ultra grande
▫Mais de 100.000.000 transistores em um chip
Lei de Moore – 01
•Lei proposta por Gordon Moore – um dos fundadores da Intel
•O número de transistores em um chip dobrava a cada ano
•Nos anos 70, a taxa de crescimento diminuiu com a duplicação acorrendo a cada 18 meses, estabilizando-se
•O custo de um chip permaneceu praticamente inalterado ao longo desse período
Lei de Moore – 02
•Maior densidade, menor caminho elétrico, maior velocidade
•Computador pequeno, maior utilidade•Redução do consumo de energia e da
necessidade de resfriamento
Aumento de Desempenho – 01 •A velocidade do processador aumentou •A capacidade de memória aumentou
Problema diferença de desempenho entre processador e memória
Solução ajuste da organização e da arquitetura para compensar as diferenças de desempenho dos vários componentes
Aumento de Desempenho – 02 •Como ajustar a organização e arquitetura
da máquina?
Ampliar o número de bits obtidos em cada
acesso à memória, aumentado a largura das memórias DRAM
Barramentos de dados mais largos
Aumento de Desempenho – 03
Reduzir a freqüência de acesso à memória, incorporando estruturas de memória cache
Aumentar a largura de banda da conexão entre processadores e memórias usando
barramentos de alta velocidade