Laboratório de hardware

1. Laboratório de hardware Aula 01 – Definição e histórico

2. Definiçao • Sistemas computacional: hardware + software hard = duro = parte física software = leve = programas e dados.

3. Definiçao O Hardware, circuitos, material ou ferramental é a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de componentes eletrônicos, circuitos integrados e placas, que se comunicam através de barramentos. Em contraposição ao hardware, o software é a parte lógica, ou seja, o conjunto de instruções e dados processado pelos circuitos eletrônicos do hardware. 

4. Definiçao O Hardware, circuitos, material ou ferramental é a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de componentes eletrônicos, circuitos integrados e placas, que se comunicam através de barramentos. Em contraposição ao hardware, o software é a parte lógica, ou seja, o conjunto de instruções e dados processado pelos circuitos eletrônicos do hardware. 

5. Definiçao O hardware do Computador é um componente essencial no processo de cálculo e armazenamento de dados pois ele é necessário para o processamento e compartilhamento de dados. O primeiro computador que se tem notícia é literalmente duro. Os Fenícios armazenavam peças cerâmicas representando coisas como estoque e grãos em vasilhames, que não eram usados apenas pelo mercador mas pelos contadores e oficiais do governo.

6. Histórico O ábaco: Dispositivo para facilitar o cálculo.

7. Histórico Primeiras calculadoras mecânicas • Em 1623 Wilhelm Schickard construiu a primeira calculadora mecânica e assim, tornou-se o pai da era da computação. Ela foi colocada em uso prático por seu amigo Johannes Kepler, que revolucionou a astronomia. • A máquina de Blaise Pascal (a Pascalina, 1642) e Gottfried Wilhelm von Leibniz (1670) se seguiram. • Leibniz descreveu também o código binário, um ingrediente central de todos os computadores modernos. Entretanto, até 1940, muitos projetos (incluindo a máquina de Babbage do século XIX e mesmo o ENIAC de 1945) foram baseados no sistema decimal, mais difícil de implementar. • John Napier  desenvolveu a  régua de cálculo

8. Histórico Cartões perfurados: • Em 1801, Joseph-Marie Jacquard desenvolveu uma máquina têxtil em que o padrão de saída era controlado por cartões perfurados. O conjunto de cartões poderia ser alterado sem alterar a estrutura da máquina têxtil. Este foi um marco na programação. • Em 1890o censo dos Estados Unidos utilizou cartões perfurados e máquinas de ordenação desenhadas por Herman Hollerith para controlar os dados do censo da década conforme previsto na constituição. A companhia de Hollerith tornou-se posteriormente o núcleo da IBM.

9. Histórico Cartões perfurados: • No século XX, a eletricidade foi utilizada pela primeira vez em máquinas de calcular e ordenar. Em 1940, W.J. Eckert doThomas J. Watson Astronomical Computing Bureau da Universidade de Columbia publicou o artigo Método dos cartões perfurados na computação científica que era suficientemente avançado para resolver equações diferenciais, multiplicar e dividir números de ponto flutuante, baseado unicamente em cartões perfurados e mesas de conexão similares às utilizadas por operadores de telefonia.

10. Histórico • Computadores analógicos, pré-1940 Antes da segunda guerra, computadores mecânicos e elétricos computadores analógicos foram considerados o 'estado da arte', e muitos pensavam que eles eram o futuro da computação.  Computadores analógicos utilizam variações contínuas de variáveis físicas, como voltagem e corrente, ou a velocidade de rotação de um dispositivo, para representar as quantidades sendo processadas. 

11. Histórico • Primeira geração dos computadores digitais 1940 • A era da computação moderna começou com uma corrida de desenvolvimento antes e durante a Segunda guerra mundial, com circuitos eletrônicos,relés,  capacitores e válvulas substituindo seus equivalentes mecânicos e o cálculo digital substituindo o cálculo analógico. Os computadores projetados e construídos nesta época foram chamados computadores de 'primeira geração'. 

12. Histórico • Primeira geração dos computadores digitais 1940 O ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), freqüentemente chamado o primeiro computador eletrônico de propósito-geral, validou publicamente o uso da eletrônica para a computação em larga escala. Isto foi crucial para o desenvolvimento da computação moderna, inicialmente devido à enorme vantagem em velocidade e depois pelo potencial de miniaturização. Construído sob a direção de John Mauchly e J. Presper Eckert, ele era 1.000 vezes mais rápido que seus contemporâneos. O desenvolvimento e construção do ENIAC iniciou em 1941 e entrou em operação completa 1945.

13. Histórico O ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)

14. Histórico • Segunda geração 1947-1960 • O grande passo seguinte na história da computação foi a invenção do transistor em 1948. Ele substituiu as frágeis válvulas, que ainda eram maiores e gastavam mais energia, além de serem menos confiáveis. Computadores transistorizados são normalmente referidos como computadores da 'segunda geração' e dominaram o mercado nos anos entre 1950 e início de1960.

15. Histórico • Segunda geração 1947-1960 • Apesar de utilizar transistores e placas de circuito impresso estes computadores ainda eram grandes e utilizados principalmente em universidades, órgãos públicos e grandes empresas. • O IBM 650 baseado em válvulas de 1954 pesava 900 Kg, a fonte de alimentação pesava cerca de 1350 Kg e ambos eram mantidos em gabinetes separados de 1,5 metros por 0,9 metros por 1,8 metros. Ele custava US$500.000 ou podia ser alugado por US$3.500 por mês. Entretanto a memória tinha originalmente apenas 2000 palavras de 10 dígitos, uma limitação que forçava uma programação difícil, para obter resultados. Este tipo de limitação dominou a programação por décadas.

16. Histórico • Terceira geração e posterior, após-1958 • A explosão no uso dos computadores começou com a 'Terceira Geração' de computadores. Estes se baseiam na invenção independente do circuito integrado (ou chip) por Jack St. Claire Kilby e Robert Noyce, que posteriormente levou à invenção do  microprocessador por Ted Hoff da Intel.

17. Histórico • Micro-computadores

18. Histórico • Micro-computadores • Computadores de pequeno porte desenvolvidos principalmente pela IBM (projeto PC) e pela Apple (macinthosh) no início da década de 80. • Poder de computação limitado a princípio em comparação com os mainframes da época.

19. Histórico • Micro-computadores • Em 1984, a Apple apresenta o computador Macintosh, enquanto a IBM introduz o PC-AT (Advanced Technology, tecnologia avançada). • A IBM torna público o projeto do PC, popularizando a plataforma.

20. Futuro • Na virada do milênio, pesquisadores notaram que o modelo descrito pela mecânica quântica poderia ser visto como elementos computacionais probabilísticos, com um poder de computação excedendo qualquer um dos computadores mencionados anteriormente, a Computação quântica.