Evolução dos computadores


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A evolução dos computadores desde o primeiro computador até os smartphones e os supercomputadores de hoje em dia se deu em etapas chamadas de gerações.

Existem cinco gerações de computadores, elas são definidas a partir da tecnologia e componentes empregados: válvulas, transistores, circuitos integrados, microprocessadores e inteligência artificial, respectivamente.

Cada geração de computadores refere-se a um período em que uma tecnologia com capacidades e características semelhantes é lançada no mercado e produzida em larga escala.

Desde os primeiros computadores valvulados, os computadores preservam a mesma arquitetura fundamental: processador de dados, memória principal, memória secundária e dispositivos de entrada e saída de dados.

Componente/

tecnologia principal

Linguagem de programação

Características Exemplos

Primeira Geração
(1940–1956)

Válvulas termiônicas

Código de máquina

Grandes dimensões

Alto consumo de energia

Dados inseridos por cartões perfurados

ENIAC
Univac

Segunda Geração
(1956–1963)

Diodos

Transistores

Código de montagem

Menores dimensões

Peso de até 750 kg

PDP-1

Terceira Geração
(1964–1971)

Circuitos integrados

COBOL
FORTAN
Pascal
C
Basic

Criação dos sistemas operacionais

Entrada de dados por dispositivos periféricos

IBM 360
UNIVAC 1108

Quarta Geração
(1971 — presente)

Microprocessadores

JavaScript
Python
Java
C#
Kotlin

Microcomputadores
Computadores portáteis
Memoria RAM e ROM.
Entrada de dados por dispositivos periféricos

Apple Machintosh
IBM-286
IBM-386
IBM-486
IBM-586

Quinta Geração
(presente-futuro)

Inteligência artificial
Computadores quânticos
Nanotecnologia
Multiprocessadores

Linguagem de alto nível
Linguagem natural

Portáteis
Leves
Maior velocidade
Maior memoria
Reconhecimento de linguagem natural
Reconhecimento facial e de voz

Laptops
Smartphones
Computadores Quânticos

O primeiro computador e a primeira geração de computadores

A primeira geração de computadores surgiu em volta de 1940 e durou até 1956. O funcionamento dos primeiros computadores era conseguido através de válvulas termiônicas (ou, tubos de vácuo).

Uma válvula, ou tubo de vácuo, é um componente eletrônico em forma de lâmpada, responsável por amplificar ou modificar um sinal elétrico. Este dispositivo foi fundamental para o desenvolvimento das telecomunicações e da computação e, na verdade, ainda é usado hoje em dispositivos como o forno de micro-ondas ou transmissores de radiofrequência.

ENIAC, o primeiro computador
ENIAC, o primeiro computador

Os computadores de primeira geração conseguiam realizar milhares de cálculos por segundo, mas só podiam realizar uma operação por vez e consumiam muita energia elétrica.

Eles foram programados em linguagem de máquina, uma linguagem de programação de baixo nível, e a entrada e saída dos dados era feita a partir de cartões perfurados.

O primeiro computador lançado foi o ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer ou, em português, computador e integrador numérico eletrônico), em 1946, e possuía quase 18 mil tubos de vácuo (17.468).

Segunda geração de computadores: diodos e transistores

De 1956 a 1963, foi a época da segunda geração de computadores, que só foi possível com a invenção dos diodos e transistores. Isso marcou a substituição dos tubos de vácuo e um importante avanço no mundo da computação.

O diodo é um semi condutor utilizado para transformar a corrente alternada em corrente contínua. Já o transistor é um dispositivo que funciona como um regulador da corrente elétrica, o que permitiu a criação de computadores com maior eficiência energética.

Os computadores de segunda geração não se diferenciaram apenas pela tecnologia e pelo menor tamanho, mas pela mudança na linguagem de programação, que passou para a linguagem assembly.

Essa linguagem é básica e não é portátil, ou seja, não poderia ser usada em outro computador, mas consome menos recursos que sua antecessora.

PDP-1, computador de segunda geração
PDP-1, computador de segunda geração

Para a inserção de dados, os cartões foram substituídos pelos rolos de fita perfurada.

Um exemplo de computador de segunda geração é o PDP-1, um dispositivo desenvolvido em 1960 para a pesquisa científica e onde o primeiro jogo de videogame da história foi jogado, o Spacewar!.

Terceira geração: circuitos integrados

De 1964 a 1971, o mercado foi dominado pela terceira geração de computadores, caracterizada pela incorporação de circuitos integrados que substituíram os transistores.

Um circuito integrado é um chip feito de silício que possui diferentes componentes que formam uma espécie de circuito em miniatura.

Nesse tipo de computador, os dados de entrada e saída eram gerenciados por dispositivos periféricos como monitor, teclado ou impressora.

omputador de terceira geração
IBM 360, utilização de circuitos integrados - terceira geração de computadores

Além disso, generalizou-se o uso de sistemas operacionais, que são um tipo de software que permite a execução de múltiplas instruções simultaneamente.

A partir desta geração, linguagens de programação de alto nível começaram a ser utilizadas de forma massiva como COBOL, FORTAN, Pascal, etc.

Esses tipos de linguagens diferem das linguagens de baixo nível por serem muito mais próximas da linguagem natural (usada por humanos) do que da linguagem de máquina (código binário). Além disso, elas são portáteis, portanto, podem ser usados em outros dispositivos.

Um exemplo de computador de terceira geração foi o UNIVAC 1108, uma atualização do UNIVAC de primeira geração criado na década de 1950.

Quarta geração: microprocessadores

A partir de 1971, os computadores deixaram de funcionar com circuitos integrados e incorporaram os microprocessadores. Um microprocessador é um circuito integrado, mas muito mais complexo, capaz de gerenciar todas as funções de um computador. É por isso que também é conhecida como Unidade Central de Processamento ou CPU.

Nessa época a popularização dos disquetes permitiu separar o usuário e programador. Foi possível copiar softwares em disquetes e distribuí-los, sem a necessidade de realizar uma programação para cada máquina.

Commodore PET 2001, Apple II e TRS-80 Model I - computadores de terceira geração (1977)
Da esquerda para a direita: Commodore PET 2001, Apple II e TRS-80 Model I - computadores de quarta geração (1977)

A quarta geração de computadores foi caracterizada também por incluir dois tipos de memória:

  • Memória RAM : armazena os dados do programa temporariamente, enquanto o equipamento está ligado.
  • Memória ROM : armazena os dados do programa permanentemente.

Esses tipos de computadores usam linguagens de programação de alto nível, como JavaScript, Python ou Java.

A entrada e saída dos dados são feitas através de dispositivos periféricos como teclado, scanner, monitor, CDs, DVDs, etc. Além disso, seu tamanho e a diminuição dos custos de produção fizeram com que esse tipo de computador fosse vendido em massa.

Um exemplo de computadores de quarta geração seria o Apple Macintosh e os PCs, como os famosos 286, 386, 486 e 586 da IBM, muito populares na década de 1990.

Quinta geração: inteligência artificial, computação quântica e nanotecnologia

A quinta geração de computadores é composta por todos os dispositivos já criados ou em processo de criação que incorporam tecnologias como inteligência artificial, computação quântica ou nanotecnologia.

A inteligência artificial permite aos computadores reconhecer e aprender a linguagem humana de forma autônoma, sem a intervenção do usuário.

A incorporação da tecnologia quântica permitiria aos computadores trabalhar com enormes quantidades de dados que ainda não são possíveis de processar.

Interior de um computador quântico
Interior de um computador quântico

Já a nanotecnologia favorece a criação de componentes cada vez menores com maior capacidade de processamento e armazenamento.

A quinta geração de computadores é portátil e se caracteriza pelo fato de que a entrada e saída de dados podem ser feitas a partir do hardware, mas também a partir do reconhecimento de voz ou facial.

Mão segurando um smartphone
Os smartphones revolucionaram o modo de uso dos computadores

Um exemplo de computadores de quinta geração são os smartphones, que possuem maior capacidade de armazenamento e velocidade do que um computador de quarta geração. Além disso, são pequenos, têm ligação à Internet e reconhecem a linguagem natural e as expressões faciais.

Veja também a diferença entre: