5ª Geração dos Computadores

Supercomputadores e a Quinta Geração
A história dos supercomputadores começa, de fato, no final, de 1975, quando Seymour Roger Cray, projetista do CDC 6600 e 7600 da Control Data, forma sua empresa, a Cray Research Inc., que entrega o primeiro Cray-1 ao Los Alamos National Laboratories, que por sinal adquiril mais quatro até 1989. As aplicações para esses computadores são muito especiais e incluem laboratórios e centros de pesquisa aeroespacial como Los Alamos e a NASA, empresas de altíssima tecnologia, previsão do tempo, centros de reserva de aviação e produção de imagens e de efeitos especiais por computador.

Como não poderia deixar de ser, os supercomputadores são os mais poderosos, mais rápidos e de maior custo. O Cray-1 custava mais de 5 milhões de dólares e seus modelos sucessores ou concorrentes podem, até hoje, passar de 20 milhões de dólares. O primeiro Cray foi vendido em 1976 para o Los Alamos por 8,8 milhões de dólares; o projeto custou perto desse valor.

Os supercomputadores são desenhados para executar tarefas complexas e diferentes das aplicações dos mainframes. Só para ter uma idéia da sua rapidez, pode-se falar em MIPS – Milhões de Instruções Por Segundo ou milhões de instruções executadas por segundo. mainframes, de meados da década de 80, têm em média 2 a 10 MIPS, podendo chegar a 30. O Cyber 205 ou CDC 205 da Control Data chega a 50 MIPS e o Cray X-MP, lançado no final de 1983, passa de 100 MIPS e é de 2 a 3 vezes mais rápido que o Cray-1.

Para avaliar o desempenho de supercomputadores, a unidade mais usada é o megaflops – milhões de operações – milhões de operações em ponto fluente por segundo -, que mede melhor a capacidade de cálculo do computador. Enquanto os maniframes dessa época não passam de 2 megaflops, os supercomputadores atingem dezenas de megaflops.

Para conseguir esses índices, os supercomputadores utilizam cada vez mais o conceito de processamento paralelo e são máquinas vetoriais (vector computer), isto é, podem executar a mesma operação em diversas variáveis simultaneamente.

O Fujitsu Facon-APU e o Hitachi M200HIAP, fabricados no Japão, têm um desempenho semelhante aos Cray-1 e foram substituídos pelos modelos lançados em 1983: Fujitsu V-200 e Hitachi S-810/20. Em 1985 já se falava em modelos de 500 MIPS e a NEC, em mais de 1.000 MIPS. A China também tem o Galaxy com um desempenho conhecido um pouco menor que o Cray-1. Estima-se em 100 o total de Supercomputador em uso no mundo até o início de 1986, sendo que cerca de 55 Cray e 15 CDC 205. No início de 1988 a estimativa é de 310 supercomputadores, sendo 190 Cray, 30 CDC e 90 de fabricantes japoneses.

No início da década de 90, a unidade de medida de capacidade dos supercomputadores passa de megaflops para gigaflops – bilhões de operações de ponto flutuante por segundo. Para meados da década de 90, a unidade será o teraflops (trilhões). O Cray-2, lançado em 1985/86, é 6 a 10 vezes mais rápido (centenas de milhões de operações por segundo) e 10 vezes menor que o Cray-1. Em 1990/91 são lançados diversos modelos novos, como o Cray-3, o Nec SX-3 e no final de 1991 a Connection Machine 5. Os novos modelos, que incluem os japoneses. Os novos modelos, que incluem os japoneses, o Cray-4, o Cyber agora fabricado pela ETA Systems – subsidiária da Control Data para supercomputadores – e um modelo fabricado pela nova divisão de supercomputadores da IBM prometem mais capacidade. As especulações para os modelos a serem lançados até meados ou final da década falam em teraflops. Ou seja, um computador com “capacidade equivalente” a mais de 1 milhão de PCs trabalhando ao mesmo tempo.
 

Modelos de Supercomputadores

Fabricante Modelo Anúncio/Uso Capacidade (gigaflops) Observação
Cray            Cray-       1976                  0,2                        80 MIPS
Cray            Cray-2     1985                  1,8                        480 MIPS
Cray            Cray-3     1990/91             16                         8.000 MIPS
IBM          3090-1200 1990                  1,6                        é um mainframe
Nec           SX-3          1990                  22
Thinking Conection                                                               depende do número
Machine Machine 5      1991                16 a 900                   de processadores
IBM           SP1           1992/93            1 a 8                      8 a 64 processadores
Cray       Cray-4          1993/9?            160                         em desenvolvimento
 

Seymour Cray é considerado o “pai dos supercomputadores”; até a década de 80 mantinha a liderança fabricando sempre o modelo de maior capacidade. Começou a enfrentar problemas tecnológicos no Cray-2 – não conseguiu usar processadores de arseneto de gálio (GaAs) como tinha planejado. O projetista dos modelos Cray X e Y – MP, Steve S. Chen, que em 1987 fundou a Supercomputers com recursos da IBM, promete para os próximos anos modelos mais possantes que os da Cray.

Outro nome de destaque é o de Denny Hills, da Thinking Machine, fabricante da CM-5 (Connection Machine 5) lançada em 1991. Um supercomputador com processamento paralelo chegar a 16.000 processadores. No lançamento vendeu 7 unidades com 32 a 1.024 processadores por preços de 1,5 a 25 milhões de dólares, principalmente para universidades e centros de pesquisa, em especial uma máquina para Los Alamos, que comprou o primeiro Cray.

A drástica redução do preço dos modelos com processamento paralelo que começam a surgir no início da década de 90 é outro aspecto importante que acompanha a tendência dos equipamentos de menor porte.

A SPI – Scalable Power Parallel System 1 da IBM apresenta como grande atração um preço inicial para 8 processadores de 312.000 dólares. A Silicom Graphics anunciou em 1993 para entrega em 1994 o Power Challenge System que funciona com 2 a 36 processadores RISC de 64 bits, tem uma potência de 1 a 8 gigaflops e um preço inicial de apenas 120.000 dólares.

Como supercomputadores são, por definição, os computadores mais rápidos disponíveis numa determinada época, espera-se que o critério para essa classe se torne cada vez mais exigente, senão vejamos:

Em 1982 o governo japonês iniciou um programa de cerca de 500 milhões de dólares chamado de “Projeto Computador de Quinta Geração” e formou o ICOT – Institute for New Geration Computer Technology, com a participação das principais empresas de eletrônica e o MITI – Ministério Internacional do Comércio (Trade) e da Indústria, com objetivo de desenvolver, até o final da década, uma nova e revolucionária família de computadores completamente diferente dos atuais.
O governo americano, em meados da década de 80, por meio da Advanced Research Projects Agency do Departamento de Defesa, criou dois programas de 200 milhões de dólares para incentivar determinados centros universitários no desenvolvimento de supercomputadores e outro para melhorar os recursos computacionais das Universidades e criar uma rede de recursos computacionais disponível para a comunidade científica.

Um projeto conjunto do MIT e da Thinking Machines fala em um computador Non-von (que não é serial como os que usam os conceitos de von Neumann) com um milhão de processadores numa estrutura paralela. Cogita-se para os próximos anos de supercomputadores com velocidade de mais de teraflops, gigas de memória principal e gigas por segundo de taxa de transferência.

Em outras palavras, o resultado desses esforços deve ser o surgimento de um computador que, de acordo com P. MacCorduk, é descrito como capaz de ponderar um caminho adequado através de uma enorme quantidade de conhecimento e de dados. Espera-se que seja capaz de aprender, associar, fazer inferências e tomar decisões, ou seja, executar tarefas usualmente consideradas exclusivamente humanas. A quinta geração!
 Já são coisas do passado, por exemplo, as tecnologias do PC, do 286, do 386, e já está passando a do 486. Vimos surgir e passar os CD’s de velocidades simples e dupla e já se tem notícia que os CD’s como os conhecemos estão com seus dias contados. O que o futuro nos reserva em termos de evolução de tecnologia, é inimaginável. Internet? Fusão das tecnologias de informática com as telecomunicações? O computador substituindo a televisão? Automação doméstica? Todos os dias temos notícias de computadores, periféricos, softwares e aplicações mais poderosas, que trazem funções e implementos que o mortal comum não irá nunca compreender, quanto mais utilizar. Por tudo isto é preciso que nós usuários destas tecnologias estejamos atento. Temos que ter acesso à tecnologia de ponta por um preço justo, mas temos principalmente que ter condições de manter os investimentos já realizados quer em máquinas, softwares ou treinamento, sem nos vermos forçados à cada novidade da indústria reestruturarmos nossos conhecimentos e investimentos.
 
O mundo dos computadores tem sofrido uma transformação freqüente que tem sido da noite para o dia que não dá nem para contar. O mais recente lançamento é o DVD, Um disco 2 vezes menor que o conhecido CD-ROM, e que cabe 10 vezes mais informações do que o próprio CD-ROM. Também existem outros lançamentos como o vídeo constituído praticamente todo de Plasma. Isso mesmo, constituído com o líquido do plasma para aumentar o conteúdo de informações exibidas e para diminuir o consumo e a memória adquirida pelos vídeos de hoje em dia.

 Outra invenção que já está a mais ou menos 1 ano no mercado brasileiro é o drive que armazena até 100 MB que é o conhecido ZIP DRIVE. Enfim, são muitos os lançamentos no mercado. Informações são jogadas e retiradas de nós como se fossem doces de crianças, e nunca conseguiremos nos manter atualizados, por que a cada minuto surge um novo Hardware, um novo software, uma nova linguagem de programação, uma nova forma de montagem de rede, novos conceitos na área de Informática, enfim, a cada hora é exibido o Futuro em nossa frente e não nos damos conta do que está acontecendo.

É previsto para esta década o surgimento da quinta geração, que será marcada pela tendência de imitar a natureza, tanto nos circuitos integrados BIOCHIPS (Circuitos Integrados com moléculas orgânicas) como na programação com o desenvolvimento das técnicas de inteligência artificial, processamento simbólico, linguagens naturais, reconhecimento de voz.

Outra tendência para o computador de quinta geração está sendo elaborado por um conjunto de cientistas de diversos países, e deverá conter basicamente:

· múltiplas unidades de "UCP" (Unidade Central de Processamento), construídas e arquitetadas sob novas concepções;
· unidades de memória e arquivos com módulos pré - programados com conhecimento para executar tarefas sem necessidade de programação, formando um enorme banco de dados de conhecimento;
· unidades processadoras de imagem e figuras;
· unidades processadoras da voz e de som.

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