3ª Geração dos Computadores
A terceira geração começa com a substituição dos transistores pela
tecnologia de circuitos integrados SLT (Solid Logic
Technolo-gy) – transistores e outros componentes eletrônicos miniaturizados
e montados num único chip -, que já calculavam em nanossegundos (bilionésimos).
O evento considerado precursor da terceira geração é o anúncio em 7 de abril de
1964 da família criada por Gene Amdahl, chamada System/360, o IBM 360, com seis modelos básicos e várias
opções de expansão que realizava mais 2 milhões de adições por segundo e cerca
de 500 mil multiplicações. Esse fato tornou seus antecessores totalmente
obsoletos e possibilitou a IBM comercializar bem mais de 30.000 sistemas.
O CI – Circuito Integrado entrou no mercado em 1959, pela Fairchild Semicondutor e pela Texas Instruments, localizadas no emergente Vale do Silício na região de Palo Alto e Stanford na Califórnia, mas só a partir de 1965 começou a substituir o transistor em computadores comercializados. As características dos Cis resumem a evolução e tendência até os dias de hoje dos computadores: muito mais confiáveis – não têm partes móveis; muito menores – equipamentos mais compactos e mais rápidos pela proximidade dos circuitos; baixíssimo consumo de energia – miniaturização dos componentes; e muito menor custo.
De 1970 em diante, as evoluções tecnológicas concentram-se principalmente na procura de processos mais precisos de miniaturização dos componentes internos dos computadores. Cada avanço alcançado em termos de tecnologia relaciona-se com a escala de integração – quantos circuitos se pode colocar num único chip, CI – Circuito Integrado. Surgem vários termos para designar essas tecnologias.
As técnicas de integração evoluíram de SSI (integração em pequena escala) para MSI
(integração em média escala), LSI (integração
em grande escala) e VLSI (integração em muito
grande escala). Esta classificação é baseada na quantidade de componentes que o
integrado contém.
A programação dos computadores desta geração foi facilitada pelo aparecimento
de linguagens orientadas para o problema específico. As linguagens são de
natureza universal e assemelham-se cada vez mais a linguagem do homem.
As operações de cálculos eram realizadas em bilionésimos de segundos.
Realizando 1.280.000 adições/segundos
Os primeiros computadores a usar circuitos integrados em seus projetos foram o B2500 e o B3500, ambos da Burroughs e desenvolvidos em 1968.
Por volta de 1964, a IBM
era o fabricante líder de computadores, e tinha um grande problema com suas
máquinas de grande sucesso, o 7094 e o 1401: eram totalmente incompatíveis
entre si. Uma era uma processadora de números altamente veloz, que usava
aritmética binária paralela sobre registradores de 36 bits, e a outra era uma
excelente processadora de Entrada/Saída, que utilizava aritmética decimal sobre
palavras de tamanho variável na memória. Muitos clientes possuíam ambos, e não
gostavam da idéia de ter dois departamentos de programação com nada em comum.
Quando chegou o momento de substituir estas duas séries, a IBM deu um passo
radical. Lançou uma única linha de produtos, o System/360
, baseada em circuitos integrados, projetada tanto para a computação científica
quanto comercial. O System/360 continha muitas inovações, a mais importante
delas era que esta família, de cerca de meia dúzia de máquinas, possuía a mesma
linguagem de montagem, com tamanhos e potências crescentes. Um cliente poderia
substituir seu 1401 por um 360 Modelo 30, e o seu 7094 por um 360 Modelo 75. O
modelo 75 era maior e mais rápido (além de caro), mas o software escrito
para um deles poderia, em princípio, ser executado no outro. A idéia de família
de máquinas foi aceita imediatamente e, alguns anos depois, a maioria dos
fabricantes possuía uma família de máquinas comuns.
Outra grande inovação do 360 foi a multiprogramação, com vários
programas presentes na memória simultaneamente, de forma que quando um estiver
esperando pela Entrada/Saída ser completada, um outro poderia estar sendo
executado.
O 360 também foi a primeira máquina que podia emular outros computadores. Os modelos menores podiam emular o 1401, e os maiores podiam emular o 7094, de forma que os clientes podiam continuar a executar seus antigos programas binários sem modificações, enquanto eram convertidos para o 360. Alguns modelos executavam os programas do 1401 tão mais rapidamente que o próprio, que muitos clientes nunca o converteram.
O 360 resolveu o dilema do binário-paralelo vesus
decimal-serial com um compromisso: a máquina tinha 16 processadores de 32 bits
para aritmética binária, mas sua memória era orientada para bytes, como aquela
do 1401, e ela possuía instruções seriais do estilo 1401 para copiar registros
de tamanhos variáveis na memória.
Uma outra característica importante do 360 era um enorme (para aquela época)
espaço de endereçamento de 224 bytes (16 Megabytes). Com o custo de
memória na ordem de vários dólares por byte, 16 Mb parecia uma infinidade.
Infelizmente, a série 360 foi seguida posteriormente pela série 370, série
4300, série 3080 e série 3090, todas utilizando exatamente a mesma arquitetura.
Por volta da metade dos anos 80, o limite dos 16 Mb tornou-se um sério
problema, e a IBM teve que abandonar parcialmente a compatibilidade quando
adotou os endereços de 32 bits necessários para endereçar a nova memória de 232
bytes.
O mundo do minicomputador deu um enorme passo à
frente na terceira geração com o lançamento, pela DEC, do PDP-11
, um sucessor de 16 bits do PDP-8. De várias maneiras, era como se o PDP-11
fosse o irmão caçula da série 360, assim como o PDP-1 parecia ser o irmão
caçula do 7094. Tanto o 360 quanto o PDP-11 possuíam registradores orientados
para palavras e memória orientada por bytes, e ambos cobriam uma ampla faixa de
relação custo/desempenho. O PDP-11 obteve um enorme sucesso, especialmente nas
universidades, e manteve a liderança da DEC em relação aos outros fabricantes
de minicomputadores.
Com o advento do circuito integrado, a principal preocupação dos projetistas
passou a ser a diminuição do espaço físico dos circuitos. Isto permitiria
baixar o preço dos componentes além de introduzir ganhos significativos de
desempenho. As diferentes fases da evolução dessas tecnologias, que permitiram
reduzir cada vez mais os circuitos, foram classificadas de acordo com a
quantidade média de transistores contidas em um circuito integrado. De acordo
com a tabela abaixo:
|
||
Significado |
Quantidade de Transistores |
|
SSI |
Small Scale Integration |
1 a 10 transistores |
MSI |
Medium Scale Integration |
10 a 100 transistores |
LSI |
Large Scale Integration |
Centenas a milhares de transistores |
LSI |
Very Large Scale Integration |
Mais de um milhão de transistores |
Algumas principais estrelas deste período de extrema miniaturização foram os supercomputadores, sendo seu representante mais famoso o Cray
O Cray foi inventado por Seymour Cray, que deixou a Control Data em 1972 para formar sua própria companhia. Esta máquina foi muito conhecida pelo seu design em forma de ferradura - um esforço para acelerar o processamento encurtando o comprimento dos circuitos - tanto quanto por ter sido a primeira máquina a tornar viável o processamento vetorial. Processamento vetorial, onde arrays numéricos muito extensos são computados por uma simples instrução, passaram a ser uma característica fundamental dos supercomputadores desde então.
Também único foi o uso, pelo Cray, de circuitos de baixa densidade/alta velocidade (ECL, que requeriam Freon liquido para resfriamento), em vez de alta densidade/baixa velocidade. Sua combinação de ECL com a estrutura em forma de três quartos de círculo concedeu à máquina uma performance altíssima - 100 MFLOPS (milhões de operações de ponto-flutuante por segundo) - em um "invólucro" relativamente pequeno. Um fato interessante é que o Cray podia ser encomendado na cor que o comprador escolhesse, fato que permanece até hoje.
Voltar à página "geração dos PC"
CONHEÇA UM POUCO SOBRE / LINKS E REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS /