Quarta geração de computadores: história, características, hardware, software - Ciência - 2023

Contente

o quarta geração de computadores refere-se aos tipos de computadores usados durante a fase que começou em 1972. Essa fase foi baseada na tecnologia da informação de microprocessador.

Essa geração de computadores é aquela que ainda está sendo trabalhada hoje. Pode-se dizer que os computadores que podemos ver ao redor são computadores de quarta geração.

Os primeiros desenvolvimentos em tecnologia de computador foram baseados em avanços tecnológicos revolucionários, onde a força motriz eram invenções e novas tecnologias. Esta geração é provavelmente melhor vista como evolucionária do que revolucionária.

Assim, a quarta geração de computadores foi uma grande extensão ou aprimoramento da terceira geração de computadores.

O nascimento do microprocessador ocorreu ao mesmo tempo que o nascimento do microcomputador. Essa geração também estava alinhada ao cumprimento da lei de Moore, que previa o crescimento exponencial de transistores em microchips a partir de 1965.

Importância

Os microprocessadores usaram primeiro a tecnologia de integração em grande escala e depois a tecnologia de integração em muito grande escala para encapsular milhões de transistores em um único chip.

A tecnologia de microprocessador agora é encontrada em todos os computadores modernos. Os chips podem ser fabricados de forma barata e em grandes quantidades.

Essa geração de computadores se desenvolveu muito rapidamente porque eram muito versáteis e fáceis de usar.O papel dos computadores tem sido muito útil, especialmente no campo da indústria e da tecnologia da informação.

O novo microprocessador era tão poderoso quanto o computador ENIAC de 1946. O que ocupava uma sala inteira na primeira geração agora cabia na palma da sua mão.

Os computadores desktop tornaram-se comuns. Os computadores pessoais vistos em escritórios e residências são computadores de quarta geração.

Origem e históriada quarta geração

A invenção do chip microprocessador deu início aos computadores de quarta geração. Isso levou ao desenvolvimento de microcomputadores ou computadores pessoais.

O primeiro microprocessador, denominado Intel 4004, foi desenvolvido pela empresa americana Intel em 1971.

A tecnologia VLSI (Very Large Scale Integration) tornou rotina a fabricação de uma CPU completa ou memória principal com um único circuito integrado, produzido em massa a um custo muito baixo.

Isso resultou em novas classes de máquinas, como computadores pessoais e processadores paralelos de alto desempenho contendo milhares de CPUs.

Computadores pessoais

Em 1981, a IBM selecionou a Intel como fabricante do microprocessador para sua nova máquina, o IBM-PC. Esse microprocessador era o Intel 8086.

Este computador pode executar 240.000 somas por segundo. Embora fosse muito mais lento do que os computadores da família IBM 360, custava apenas US $ 4.000 em dólares de hoje. Essa relação preço-desempenho causou um boom no mercado de microcomputadores.

Em 1996, o PC Pentium Pro da Intel podia rodar 400 milhões de somas por segundo. Isso foi aproximadamente 210.000 vezes mais rápido que o ENIAC.

Interface gráfica do usuário

Essa era basicamente uma interface em que o usuário médio interagia com o computador usando ícones visuais, em vez de ter que digitar comandos em uma linguagem de programação.

Isso tornou o uso do computador muito mais fácil e, portanto, mais pessoas puderam usar a tecnologia.

O software executado nesses computadores também estava disponível por pouco ou mesmo gratuitamente.

Características da quarta geração de computadores

- Aumento do uso do computador em comparação com a geração anterior.

- Houve um aumento dramático na velocidade do processador.

- O teclado e o monitor de vídeo tornaram-se dispositivos padrão. O mouse começou a desempenhar um papel importante.

- O tamanho, custo, necessidade de energia e geração de calor diminuíram em comparação com a geração anterior.

Miniaturização

O componente eletrônico de miniaturização, denominado Large Scale Integration (LSI), foi desenvolvido para empacotar cada vez mais circuitos em um único chip.

A Very Large Scale Integration (VLSI) foi introduzida posteriormente, usando tecnologia baseada em microprocessador.

Multitarefa

Ao contrário dos computadores da geração anterior, eles podem processar várias tarefas, proporcionando grande versatilidade.

Os computadores reproduzem vídeos, exibem imagens, reproduzem música, podem ser usados para navegar na Internet, etc.

Essa versatilidade significa que eles têm mais poder de processamento. Esse poder adicional foi criado com a implementação do microprocessador.

Os microprocessadores têm esse poder porque reduziram o tamanho dos transistores e aumentaram o número de processadores incluídos em um circuito.

Armazenamento

Semicondutores como RAM, ROM e memória cache foram usados como memórias primárias. Memória principal aumentada na forma de EPROM e SRAM.

Discos magnéticos, como discos rígidos, disquetes, discos ópticos (CD, DVD) e memórias flash, foram usados como memória secundária.

Networking

Surgiu o conceito de rede de computadores. À medida que os computadores se tornaram mais poderosos, eles foram capazes de se conectar para formar redes, o que acabou levando ao desenvolvimento da Internet.

Um software avançado e fácil de usar para páginas da web foi desenvolvido. Além disso, foram desenvolvidos e-mail e comunicação móvel.

Hardware

A quarta geração trouxe avanços importantes nos macrocomputadores da segunda geração e também nos minicomputadores da terceira geração, agregando uma nova categoria de máquina, que era o microcomputador ou computador pessoal.

Por outro lado, as memórias semicondutoras substituíram as memórias de núcleo magnético. O mouse e dispositivos portáteis também foram desenvolvidos.

Com o uso de microprocessadores em computadores, seu desempenho ficou muito mais rápido, além de eficiente.

O microprocessador é um chip usado no computador para realizar todas as funções aritméticas ou lógicas executadas por qualquer programa.

Integração

Esta geração aprendeu sobre os processos de criação de circuitos integrados que continham milhares de transistores em um único chip.

Na integração de grande escala (LSI) 1.000 dispositivos podem ser colocados por chip e na integração de grande escala (VLSI) 100.000 dispositivos podem ser colocados por chip.

Com o microprocessador foi possível colocar a unidade central de processamento (CPU) do computador em um único chip. Para sistemas simples, um computador inteiro pode caber em um único chip: processador, memória principal e controladores de entrada / saída.

Os chips de processamento são usados para a CPU e os chips de memória para a RAM. No entanto, foi possível projetar processadores com memória integrada ou cache em um único chip.

Processamento paralelo

O uso de processadores paralelos foi aumentado. Essas máquinas combinam vários processadores para realizar cálculos em paralelo, executando mais de uma instrução por vez.

Eles têm sido usados para cálculos científicos e também para bancos de dados e servidores de arquivos.

Programas

Esses computadores tinham uma linguagem de programação mais rápida, tornando populares os softwares aplicativos para microcomputadores.

Os computadores eram usados para processar texto, lidar com planilhas e entregar gráficos.

Sistemas operacionais

Em 1974, a Intel desenvolveu um microprocessador de 8 bits chamado 8808. Gary Kildall escreveu o sistema operacional para este processador, conhecido como Programa de Controle para Microcomputadores (CP / M).

Por outro lado, a IBM fez parceria com Bill Gates, que comprou o sistema operacional Computer Product, para distribuí-lo com o novo computador IBM.

Ambos eram sistemas operacionais baseados em linha de comando, onde o usuário podia interagir com o computador por meio do teclado.

Interface gráfica do usuário

Steve Jobs lançou o computador Apple Macintosh em 1984, com uma interface gráfica de usuário melhor, usando a ideia de interface Xerox Alto.

Seguindo o sucesso da Apple, a Microsoft integrou uma versão shell do Windows na versão 1985 do sistema operacional DOS.

O Windows foi usado assim por 10 anos, até ser reinventado com o Windows 95. Era um sistema operacional completo, com todos os utilitários.

Linguagens de quarta geração

Ao contrário das linguagens de terceira geração, as linguagens de quarta geração não são procedurais, mas usam um estilo declarativo.

O estilo declarativo fornece uma especificação matemática do que deve ser calculado, deixando o compilador com muitos detalhes sobre como o cálculo deve ser feito.

Portanto, um grande programa feito com uma linguagem de terceira geração pode ser substituído por uma única declaração com uma linguagem de quarta geração.

Invenções e seus autores

A invenção da tecnologia LSI e da tecnologia VLSI levou à quarta geração de computadores. Além disso, esta geração inclui os seguintes desenvolvimentos:

- Interface gráfica do usuário.

- Novos sistemas operacionais.

- Diferentes dispositivos de entrada / saída e armazenamento secundário.

- Redes locais.

Microprocessador

Foi desenvolvido em 1971 por Ted Hoff, junto com F. Faggin e S. Mazor. Eles desenvolveram o microprocessador Intel 4004 para a Intel Corporation.

Este microprocessador continha 2.300 transistores. Ele marcou o início de uma geração de computadores que continua até os dias atuais.

Altair 8800

Foi um dos primeiros microcomputadores. Foi criado em 1975 pela empresa Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).

Ed Roberts o projetou usando um chip de processamento Intel 8080, que foi o primeiro microprocessador de 16 bits. Foi a influência inicial da computação pessoal no mundo.

Manzana

Em 1976, Steve Wozniak desenvolveu o primeiro computador Apple (Apple I). Era um pequeno computador pessoal.

Steve Jobs o ajudou a vender este computador e mais tarde o ajudou a fazer o Apple II. Wozniak e Jobs foram os cofundadores da Apple.

IBM PC

Em 1981, a International Business Machine (IBM) lançou seu primeiro computador doméstico, executando o processador 4004.

Microsoft

Paul Allen e Bill Gates, fundadores da Microsoft, começaram a trabalhar escrevendo a linguagem BASIC para o ALTAIR 8800.

Posteriormente, o sistema operacional DOS trouxe grande sucesso para a empresa. Em 1985, eles lançaram o Windows 1.0, um ambiente operacional gráfico de 16 bits.

Em 1986, eles lançaram um programa de processamento de texto, banco de dados e planilha chamado Microsoft Works.

Computadores em destaque

Estão incluídos os minicomputadores da década de 1970, como o PDP-11/03 e PDP-11/34, computadores pessoais do final dos anos 1970 e início dos anos 1980 e macrocomputadores que usam microprocessadores, como a série z da IBM.

Xerox Alto

O computador Xerox Alto do PARC foi lançado em 1973. Era um verdadeiro computador pessoal, apresentando uma porta Ethernet, um mouse e também uma interface gráfica de usuário com bitmaps, o primeiro de seu tipo. Era alimentado por um chip de 16 bits da Texas Instruments.

Microcomputadores Apple

Wozniak e Jobs desenvolveram o Apple II, que foi um dos primeiros microcomputadores domésticos produzidos em massa e de grande sucesso.

Foi o primeiro da série Apple II. Cinco milhões foram vendidos no total. Funcionou com uma ROM e Integer BASIC. Wozniak desenvolveu o Disk II em 1978, uma unidade de disquete para armazenamento.

O computador Apple II atraiu as empresas a usarem mais os computadores porque ele podia executar softwares como a planilha VisiCalc.

A Apple lançou o Macintosh em 1984, baseado no microprocessador Motorola 68000. Inicialmente, ele não teve sucesso comercial, mas acabou tendo.

Muitos outros modelos de computadores Apple foram produzidos ao longo da quarta geração de computação. Alguns tiveram sucesso, enquanto outros não.

IBM PC

Em 1981, a IBM lançou o computador pessoal. Tornou-se um computador campeão de vendas e ainda é vendido hoje. Era um PC baseado em Windows.

A arquitetura do IBM PC se tornou o modelo padrão de fato no mercado, que outros fabricantes de PC procuraram emular.

Vantagens e desvantagens

Vantagem

Os avanços mais significativos no desenvolvimento dos computadores ocorreram na passagem da terceira para a quarta geração.

O maior benefício é que a maioria da população pode ter pelo menos um computador em casa graças à sua acessibilidade e tamanho adequado.

- São computadores altamente confiáveis, de tamanho pequeno e mais potentes. Eles exigem muito menos manutenção do que as gerações anteriores.

- Possuem poder de processamento rápido com menor consumo de energia. Além disso, são os mais baratos entre todas as gerações.

- Possuem ventilador interno para descarregar o calor e assim manter a temperatura adequada. O ar condicionado não é mais necessário para que funcionem normalmente.

- Eles fornecem um ambiente fácil de usar ao trabalhar com eles, devido ao desenvolvimento da interface gráfica do usuário e dos dispositivos interativos de entrada e saída.

- Eles são computadores de uso geral. Eles podem ser usados para fazer quase tudo. Sua produção é totalmente comercial.

- Todos os tipos de linguagens de alto nível podem ser usados.

Desvantagens

É necessário ter a tecnologia mais recente para poder fabricar os microprocessadores. Isso limitou o design e a fabricação a muito poucas empresas (Intel, AMD, etc.), tornando todos dependentes delas.

O projeto e a fabricação do microprocessador são muito complexos. Uma configuração cara e pessoal altamente qualificado são necessários para a fabricação.

Por outro lado, um sistema em rede tem a suscetibilidade a um ataque em grande escala, deixando também a possibilidade de um ataque de vírus em todo o sistema, tornando todos vulneráveis.

Referências

Benjamin Musungu (2018). As gerações de computadores desde 1940 até o presente. Kenyaplex. Retirado de: kenyaplex.com.
Enciclopédia (2019. Gerações, Computadores. Retirado de: encyclopedia.com.
Wikieducator (2019). História do Desenvolvimento e Geração de Computadores. Retirado de: wikieducator.org.
Prerana Jain (2018). Gerações de computadores. Incluir ajuda. Retirado de: includehelp.com.
Kullabs (2019). Geração do Computador e seus Recursos. Retirado de: kullabs.com.
Byte-Notes (2019). Cinco gerações de computadores. Retirado de: byte-notes.com.
Alfred Amuno (2019). História da Computação: Classificação das Gerações de Computadores. Turbo Future. Retirado de: turbofuture.com.
Stephen Noe (2019). 5 Geração de Computador. Stella Maris College. Retirado de: stellamariscollege.org.
Weebly (2019). Uma história do computador. Retirado de: weebly.com.