As gerações de computadores do início de seu uso até o presente, são seis, embora alguns autores as coloquem em apenas cinco. A história dessas máquinas de computação começou na década de 40 do século 20, enquanto a última ainda está se desenvolvendo hoje.
Antes dos anos 1940, quando o ENIAC, o primeiro computador eletrônico digital, foi desenvolvido, houve algumas tentativas de criar máquinas semelhantes. Assim, em 1936, foi lançado o Z1, que para muitos é o primeiro computador programável da história..
Na terminologia do computador, a mudança de geração ocorre quando diferenças significativas aparecem nos computadores que estavam sendo usados até aquele momento. No início, o termo era usado apenas para distinguir entre diferenças de hardware, mas agora também se refere a software.
A história dos computadores vai desde aqueles que ocupavam uma sala inteira e não tinham sistema operacional até os estudos que estão sendo feitos para aplicar a tecnologia quântica. Desde sua invenção, essas máquinas vêm reduzindo seu tamanho, incorporando processadores e aumentando consideravelmente suas capacidades..
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A primeira geração de computadores, a inicial, espalhou-se entre 1940 e 1952, no contexto da Segunda Guerra Mundial e do início da Guerra Fria. Nessa época surgiram as primeiras máquinas de cálculo automáticas, baseadas em tubos de vácuo e válvulas eletrônicas..
Os especialistas da época não confiavam muito na extensão do uso dos computadores. De acordo com seus estudos, apenas 20 deles saturariam o mercado dos Estados Unidos na área de processamento de dados.
Embora o primeiro computador tenha sido o alemão Z1, ENIAC, abreviação de Electronic Numerical Integrator and Computer, é geralmente considerado o que marcou o início da primeira geração deste tipo de máquina..
O ENIAC era um computador totalmente digital, portanto todos os seus processos e operações eram executados em linguagem de máquina. Foi apresentado ao público em 15 de fevereiro de 1946, após três anos de trabalho.
Naquela época, a Segunda Guerra Mundial já havia terminado, então o objetivo da pesquisa em informática deixou de ser totalmente voltado para o aspecto militar. A partir daquele momento, buscou-se que os computadores pudessem atender às necessidades das empresas privadas..
As investigações subsequentes resultaram no sucessor do ENIAC, EDVAC (Eletronic Discrete Discrete Variable Automatic Computer).
O primeiro computador a chegar ao mercado geral foi o Saly, em 1951. No ano seguinte, o UNIVAC foi utilizado na contagem dos votos nas eleições presidenciais dos Estados Unidos: foram necessários apenas 45 minutos para obter os resultados..
Os primeiros computadores usavam tubos de vácuo para circuitos, bem como tambores magnéticos para memória. As equipes eram enormes, a ponto de ocupar salas inteiras.
Essa primeira geração precisava de uma grande quantidade de eletricidade para funcionar. Isso não apenas tornou seu uso mais caro, mas também causou uma enorme geração de calor que causou falhas específicas..
A programação desses computadores era feita em linguagem de máquina e eles só conseguiam resolver um programa por vez. Nessas ocasiões, cada novo programa precisava de dias ou semanas para ser instalado. Os dados, por sua vez, foram inseridos com cartões perfurados e fitas de papel.
Conforme observado, o ENIAC (1946) foi o primeiro computador eletrônico digital. Era, na realidade, uma máquina experimental que não poderia ser um programa como é entendido hoje.
Seus criadores foram engenheiros e cientistas da Universidade da Pensilvânia (EUA), liderados por John Mauchly e J. Presper Eckert. A máquina ocupava todo o porão da universidade e pesava várias toneladas. Em pleno funcionamento, poderia realizar cinco mil somas em um minuto.
O EDVA (1949) já era um computador programável. Apesar de ser um protótipo de laboratório, esta máquina teve um desenho com algumas ideias presentes nos computadores atuais..
O primeiro computador comercial foi o UNIVAC I (1951). Mauchly e Eckert criaram a Universal Computer, uma empresa que apresentou o computador como seu primeiro produto..
Embora a IBM já tivesse introduzido alguns modelos antes, o IBM 701 (1953) foi o primeiro a se tornar um sucesso. No ano seguinte, a empresa lançou novos modelos que adicionaram um tambor magnético, um mecanismo de armazenamento em massa..
A segunda geração, que começou em 1956 e durou até 1964, caracterizou-se pela incorporação de transistores para substituir as válvulas. Com isso, os computadores reduziram seu tamanho e seu consumo de energia elétrica.
A invenção do transistor foi fundamental para a mudança de geração em computadores. Com esse elemento, as máquinas poderiam ser menores, além de exigir menos ventilação. Apesar disso, o custo de produção ainda era muito alto.
Os transistores ofereciam desempenho muito melhor do que as válvulas, algo que também tornava os computadores menos defeituosos.
Outro grande avanço ocorrido nessa época foi o aprimoramento da programação. Nesta geração surgiu o COBOL, linguagem de computador que, quando comercializada, representou um dos avanços mais importantes em termos de portabilidade de programas. Isso significa que cada programa pode ser usado em vários computadores..
A IBM introduziu o primeiro sistema de disco magnético, denominado RAMAC. Sua capacidade era de 5 megabytes de dados.
Um dos clientes mais importantes desses computadores de segunda geração foi a Marinha dos Estados Unidos. Como exemplo, eles foram usados para criar o primeiro simulador de vôo.
Além do avanço que os transistores representaram, os novos computadores também incorporaram redes de núcleos magnéticos para armazenamento.
Pela primeira vez, os computadores podem armazenar instruções em sua memória.
Essas equipes permitiram que a linguagem de máquina fosse deixada para trás para começar a usar linguagem assembly ou simbólica. Assim surgiram as primeiras versões de FORTRAN e COBOL.
A invenção da microprogramação em 1951 por Maurice Wilkes significou que o desenvolvimento de CPUs foi simplificado.
Entre os modelos que surgiram nesta geração, o IBM 1041 Mainframe se destacou. Embora caro e volumoso para os padrões atuais, a empresa conseguiu vender 12.000 unidades deste computador..
Em 1964, a IBM lançou sua série 360, os primeiros computadores cujo software podia ser configurado para diferentes combinações de capacidade, velocidade e preço..
O System / 360, também projetado pela IBM, foi outro best-seller em 1968. Projetado para uso individual, cerca de 14.000 unidades foram vendidas. Seu predecessor, o System / 350, já incluía multiprogramação, novas linguagens e dispositivos de entrada e saída.
A invenção do chip ou circuito fechado pelos americanos Jack S. Kilby e Robert Noyce revolucionou o desenvolvimento dos computadores. Assim começou a terceira geração dessas máquinas, que funcionou de 1964 a 1971.
O surgimento dos circuitos integrados foi uma revolução no campo dos computadores. A capacidade de processamento aumentou e os custos de fabricação diminuíram..
Esses circuitos ou chips foram impressos em placas de silício às quais pequenos transistores foram adicionados. Sua implementação representou o primeiro passo para a miniaturização dos computadores.
Além disso, esses chips permitiram que o uso de computadores fosse mais abrangente. Até então, essas máquinas eram projetadas para aplicações matemáticas ou para negócios, mas não para os dois campos. Os chips possibilitaram flexibilizar os programas e padronizar os modelos.
Foi a IBM que lançou o computador que deu início a esta terceira geração. Assim, em 7 de abril de 1964, apresentou o IBM 360, com tecnologia SLT..
A partir dessa geração, os componentes eletrônicos dos computadores foram integrados em uma única peça, os chips. Dentro desses capacitores foram colocados deuses e transistores que permitiram aumentar a velocidade de carga e reduzir o consumo de energia..
Além disso, os novos computadores ganharam em confiabilidade e flexibilidade, bem como em multiprogramação. Os periféricos foram modernizados e os minicomputadores surgiram com um custo muito mais acessível.
O lançamento do IBM 360 por aquela empresa foi o evento que inaugurou a terceira geração. Seu impacto foi tão grande que mais de 30.000 unidades foram fabricadas.
Outro modelo de destaque desta geração foi o CDC 6600, construído pela Control Data Corporation. Na época, este computador era considerado o mais poderoso fabricado, pois estava configurado para executar 3.000.000 de instruções por segundo..
Por fim, entre os minicomputadores, destacam-se o PDP-8 e o PDP-11, ambos dotados de grande capacidade de processamento..
A próxima geração de computadores, entre 1971 e 1981, contou com computadores pessoais. Aos poucos, essas máquinas começaram a chegar às casas.
Os milhares de circuitos integrados dentro de um único chip de silício permitiram que surgissem os microprocessadores, os principais protagonistas da quarta geração de computadores. As máquinas que enchiam uma sala na década de 1940 foram reduzidas em tamanho até que precisassem apenas de uma pequena mesa.
Em um único chip, como no caso do Intel 4004 (1971), todos os componentes fundamentais se encaixam, desde a unidade de memória e processamento central até os controles de entrada e saída.
Este grande avanço tecnológico deu como fruto principal o surgimento dos computadores pessoais ou PC..
Nessa fase, nasceu uma das empresas mais importantes da área de informática: a APPLE. Seu nascimento veio depois que Steve Wozniak e Steve Jobs inventaram o primeiro microcomputador de uso em massa em 1976.
A IBM lançou seu primeiro computador para uso doméstico em 1981 e a APPLE lançou o Macintosh três anos depois. O poder de processamento e outros avanços tecnológicos foram fundamentais para que essas máquinas começassem a se conectar, o que acabaria por dar origem à internet..
Outros elementos importantes que apareceram nesta fase foram a GUI, o mouse e os dispositivos portáteis..
Nesta quarta geração, as memórias com núcleos magnéticos foram substituídas pelas de chips de silício. Além disso, a miniaturização dos componentes permitiu que muitos mais fossem integrados nesses chips..
Além dos PCs, também foram desenvolvidos nesta fase os chamados supercomputadores, capazes de realizar muito mais operações por segundo.
Outra característica dessa geração foi a padronização de computadores, principalmente PCs. Além disso, os chamados clones começaram a ser fabricados, que tinham um custo menor sem perder funcionalidades.
Conforme observado, o downsizing era a característica mais importante da quarta geração de computadores. Em grande parte, isso foi conseguido através do uso de microprocessadores VLSI.
Os preços dos computadores começaram a cair, permitindo que chegassem a mais residências. Elementos como o mouse ou a interface gráfica do usuário tornaram as máquinas mais fáceis de usar.
A potência de processamento também teve um grande aumento, enquanto o consumo de energia foi reduzido ainda mais.
Esta geração de computadores se distinguiu pelo aparecimento de vários modelos, tanto PC quanto clones.
Por outro lado, também apareceu o primeiro supercomputador que usava um microprocessador de acesso comercial, o CRAY-1. A primeira unidade foi instalada no Laboratório Nacional de Los Alamos. Mais tarde, outros 80 foram vendidos.
Entre os minicomputadores, o PDP-11 se destacou pela permanência no mercado. Este modelo havia surgido durante a geração anterior, anterior aos microprocessadores, mas sua aceitação fez com que fosse adaptado para que esses componentes fossem instalados.
O Altair 8800 foi comercializado em 1975 e se destacou por incorporar a linguagem Basic fora da caixa. Este computador apresentava o Intel 8080, o primeiro microprocessador de 17 bits. Seu ônibus, o S-1000, tornou-se o padrão nos anos seguintes..
Parte do sucesso deste último modelo se deve ao fato de ter sido comercializado em conjunto com teclado e mouse..
Em 1977 surgiu o Apple II, que foi vendido com grande sucesso durante sete anos. O modelo original tinha um processador 6502, 4 KiB de RAM e uma arquitetura de 8 bits. Mais tarde, em 1979, a empresa lançou o Apple II Plus, com memória RAM aumentada..
Para alguns autores, a quinta geração de computadores começou em 1983 e continua até os dias atuais. Outros, por outro lado, mantêm a data de início, mas afirmam que terminou em 1999.
A quinta geração de computadores começou no Japão. Em 1981, aquele país asiático comunicou seus planos de desenvolver computadores inteligentes que pudessem se comunicar com seres humanos e reconhecer imagens.
O plano apresentado incluiu a atualização do hardware e adição de sistemas operacionais com inteligência artificial..
O projeto japonês durou onze anos, mas sem obter os resultados desejados. Por fim, os computadores só evoluíram dentro dos parâmetros existentes, sem que a inteligência artificial pudesse ser incorporada..
Apesar disso, outras empresas continuam tentando fazer com que a inteligência artificial seja incorporada aos computadores. Entre os projetos em andamento estão os da Amazon, Google, Apple ou Tesla.
O primeiro passo foi dado em dispositivos domésticos inteligentes que buscam integrar todas as atividades em residências ou carros autônomos.
Além disso, outra das etapas que se pretende realizar é dar às máquinas a possibilidade de autoaprendizagem a partir da experiência adquirida..
Além desses projetos, durante a quinta geração o uso de laptops ou laptops se generalizou. Com eles, o computador deixou de ficar fixo em uma sala, mas pode acompanhar o usuário para ser utilizado em todos os momentos.
O projeto japonês de construir computadores mais avançados e a fabricação do primeiro supercomputador que funcionasse com processos paralelos marcaram o início da quinta geração.
A partir de então, os computadores passaram a realizar novas tarefas, como a tradução automática de idiomas. Da mesma forma, o armazenamento de informações passou a ser medido em gigabytes e surgiram os DVDs..
Em relação à estrutura, os computadores de quinta geração integraram em seus microprocessadores parte das características que antes estavam nas CPUs..
O resultado foi o surgimento de computadores altamente complexos. Além disso, o usuário não precisa ter nenhum tipo de conhecimento de programação para utilizá-los: para resolver problemas de alta complexidade basta acessar algumas funções.
Apesar dessa complexidade, a inteligência artificial ainda não está embutida na maioria dos computadores. Tem havido alguns avanços na comunicação através da linguagem humana, mas a autoaprendizagem e a auto-organização de máquinas é algo que ainda está em desenvolvimento.
Por outro lado, o uso de supercondutores e processamento paralelo permite que todas as operações sejam realizadas em uma velocidade muito maior. Além disso, o número de tarefas simultâneas que a máquina pode realizar cresceu muito..
A derrota do campeão mundial de xadrez Gary Kasparov para um computador em 1997 parecia confirmar o avanço dessas máquinas em direção à inteligência humana. Seus 32 processadores com processamento paralelo podem analisar 200 milhões de jogadas de xadrez por segundo..
IBM Deep Blue, o nome desse computador, também havia sido programado para realizar cálculos sobre novos medicamentos, pesquisar grandes bancos de dados e ser capaz de fazer os cálculos complexos e massivos que são necessários em muitos campos da ciência..
Outro computador que enfrentou humanos foi o Watson da IBM. Nesse caso, a máquina derrotou dois campeões do programa de televisão americano Jeopardy..
O Watson estava equipado com vários processadores de alta potência que operavam em paralelo. Isso permitiu que ele pesquisasse em um enorme banco de dados autônomo, sem estar conectado à internet..
Para entregar esse resultado, o Watson precisava processar a linguagem natural, realizar o aprendizado de máquina, raciocinar sobre o conhecimento e realizar uma análise profunda. Segundo especialistas, este computador provou que era possível desenvolver uma nova geração que interagisse com os humanos..
Conforme observado acima, nem todos os especialistas concordam com a existência de uma sexta geração de computadores. Para este grupo, a quinta geração ainda está em uso hoje.
Outros, por outro lado, apontam que os avanços que agora estão sendo feitos são importantes o suficiente para torná-los parte de uma nova geração. Dentre essas investigações, destaca-se aquela que se desenvolve sobre o que se considera o futuro da computação: a computação quântica..
A pesquisa em tecnologia tem sido imparável nos últimos anos. No domínio dos computadores, a tendência atual é tentar incorporar circuitos de aprendizagem neural, uma espécie de "cérebro" artificial. Isso implica na fabricação dos primeiros computadores inteligentes.
Uma das chaves para conseguir isso é o uso de supercondutores. Isso permitiria uma grande redução no consumo de eletricidade e, portanto, menor geração de calor. Os sistemas seriam, portanto, quase 30 vezes mais potentes e eficientes do que os atuais.
Novos computadores estão sendo construídos com uma arquitetura vetorial e computadores, bem como chips processadores especializados para realizar certas tarefas. A isso deve ser adicionado a implementação de sistemas de inteligência artificial.
No entanto, os especialistas acreditam que muito mais pesquisas ainda precisam ser feitas para atingir os objetivos. O futuro, de acordo com muitos desses especialistas, será o desenvolvimento da computação quântica. Essa tecnologia marcaria definitivamente a entrada de uma nova geração de computadores..
As empresas de tecnologia mais importantes, como Google, Intel, IBM ou Microsoft, vêm tentando desenvolver sistemas de computação quântica há alguns anos..
Este tipo de computação possui características diferentes da computação clássica. Para começar, ele se baseia no uso de qubits, que combina zeros e uns em vez de bits. Este último também usa esses números, mas eles não podem ser apresentados ao mesmo tempo.
O poder oferecido por esta nova tecnologia nos permitirá responder a problemas até então insolúveis.
A empresa D-Wave System lançou em 2013 seu computador quântico D-Wave Two 2013, consideravelmente mais rápido que os convencionais e com um poder computacional de 439 qubits..
Apesar desse avanço, foi só em 2019 que apareceu o primeiro computador quântico comercial. Era o IBM Q System One, que combina computação quântica e tradicional. Isso permitiu oferecer um sistema de 20 qubit, destinado a ser usado em pesquisas e grandes cálculos..
Em 18 de setembro do mesmo ano, a IBM anunciou que planejava lançar um novo computador quântico em breve, com 53 qubits. Quando comercializado, este modelo se tornaria o mais poderoso da gama comercial.
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