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