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

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o computadores de terceira geração Trata-se de uma informática baseada em circuitos integrados, utilizada no período de 1963 a 1974. Os circuitos integrados combinavam vários componentes eletrônicos, como transistores e capacitores, entre outros.

Transistores muito pequenos foram produzidos, podendo ser dispostos em um único semicondutor, fazendo com que o desempenho geral dos sistemas de computador melhorasse drasticamente.

Esses circuitos superaram os tubos de vácuo e transistores, tanto em custo quanto em desempenho. O custo dos circuitos integrados era muito baixo. Portanto, a principal característica dos computadores de terceira geração é que os circuitos integrados passaram a ser usados como dispositivos de computação, que continuaram a ser usados até a geração atual.

A terceira geração foi basicamente o ponto de viragem na vida dos computadores. Cartões perfurados e impressoras foram trocados por teclados e monitores conectados a um sistema operacional.

Nessa época, os computadores tornaram-se mais acessíveis ao público de massa, devido ao seu menor tamanho e custo mais adequado.

lei de Moore

A implantação desses computadores também foi alinhada à Lei de Moore, divulgada em 1965.

Essa lei afirmava que, como o tamanho do transistor estava diminuindo tão rapidamente, nos dez anos seguintes o número de transistores que caberiam nos novos microchips dobraria a cada dois anos. Após dez anos, em 1975, esse crescimento exponencial foi reajustado para cada cinco anos.

Durante a terceira geração, o processador foi construído usando muitos circuitos integrados. Na quarta geração, um processador completo podia ser localizado em um único chip de silício, cujo tamanho era menor que um selo postal.

Hoje, quase todos os dispositivos eletrônicos usam algum tipo de circuito integrado colocado em placas de circuito.

Origem e história da terceira geração

Os transistores foram uma grande melhoria em relação aos tubos de vácuo, mas ainda geravam muito calor, causando danos a partes do computador. Essa situação foi resolvida com a chegada do quartzo.

Os transistores foram reduzidos em tamanho para serem colocados em semicondutores de silício, também popularmente chamados de chips. Desta forma, os transistores foram substituídos pelo circuito integrado ou chip. Os cientistas conseguiram colocar muitos componentes em um único chip.

Como resultado, o computador ficou cada vez menor à medida que mais componentes eram compactados em um único chip. Eles também foram capazes de aumentar a velocidade e a eficiência dos computadores de terceira geração.

Circuito integrado

Na terceira geração, a tecnologia de circuito integrado ou microeletrônica tornou-se o carro-chefe principal.

Jack Kilby da Texas Instruments e Robert Noyce da Fairchild Semiconductor foram os primeiros a desenvolver a ideia do circuito integrado em 1959.

O circuito integrado é um dispositivo único que contém internamente um grande número de transistores, registradores e capacitores, que são construídos em uma única peça fina de silício.

O primeiro circuito integrado continha apenas seis transistores. Torna-se difícil comparar com os circuitos integrados em uso hoje, que contêm até centenas de milhões de transistores. Um desenvolvimento extraordinário em menos de meio século.

Portanto, é inegável que o tamanho do computador foi ficando cada vez menor. Os computadores desta geração eram pequenos, baratos, tinham grande memória e a velocidade de processamento era muito alta.

Características da terceira geração de computadores

Esses computadores eram altamente confiáveis, rápidos e precisos, com um custo menor, embora ainda fossem relativamente caros. Não só o tamanho foi reduzido, mas também a necessidade de energia e geração de calor.

Os usuários podem interagir com o computador por meio de teclados e monitores de tela para entrada e saída de dados, bem como interagir com um sistema operacional, obtendo integração de hardware e software.

A capacidade de se comunicar com outros computadores é alcançada, avançando na comunicação de dados.

Os computadores foram usados nos cálculos do censo, bem como em aplicações militares, bancárias e industriais.

Tecnologia usada

Os transistores foram substituídos pelo circuito integrado em seus circuitos eletrônicos. O circuito integrado era um único componente que continha um grande número de transistores.

Velocidade de processamento

Devido ao uso de circuitos integrados, o desempenho dos computadores tornou-se mais rápido e preciso.

Sua velocidade era quase 10.000 vezes maior que a da primeira geração de computadores.

Armazenamento

A capacidade de memória era maior e centenas de milhares de caracteres podiam ser armazenados, antes apenas dezenas de milhares. Memória semicondutora, como RAM e ROM, foi usada como memória primária.

Discos externos foram utilizados como meio de armazenamento, cuja natureza de acesso aos dados era aleatória, com grande capacidade de armazenamento de milhões de caracteres.

Software aprimorado

- Linguagens de programação de alto nível continuaram a ser desenvolvidas. Linguagens de alto nível como FORTAN, BASIC e outras são usadas para desenvolver programas.

- Capacidade de fazer multiprocessamento e multitarefa. A capacidade de realizar várias operações simultaneamente foi desenvolvida através da instalação de multiprogramação.

Hardware

Essa geração deu início ao conceito de “família de computadores”, que desafiou os fabricantes a criar componentes de computador que fossem compatíveis com outros sistemas.

A interação com computadores melhorou acentuadamente. Terminais de vídeo para saída de dados foram introduzidos, substituindo as impressoras.

Teclados foram usados para entrada de dados, em vez de imprimir cartões perfurados. Novos sistemas operacionais foram introduzidos para processamento automático, assim como programação múltipla.

Em relação ao armazenamento, para os terminais auxiliares os discos magnéticos passaram a substituir as fitas magnéticas.

Circuito integrado

Nesta geração de computadores, os circuitos integrados foram usados como o principal componente eletrônico. O desenvolvimento de circuitos integrados deu origem a um novo campo da microeletrônica.

Com o circuito integrado buscou-se resolver os complexos procedimentos usados para projetar o transistor. Ter que conectar manualmente os capacitores e diodos aos transistores era demorado e não era totalmente confiável.

Além da redução de custo, colocar vários transistores em um único chip aumentou muito a velocidade e o desempenho de qualquer computador.

Os componentes do circuito integrado podem ser híbridos ou monolíticos. O circuito integrado híbrido é quando o transistor e o diodo são colocados separadamente, enquanto o monolítico é quando o transistor e o diodo são colocados juntos em um único chip.

Programas

Sistema operativo

Os computadores começaram a usar software de sistema operacional para gerenciar hardware e recursos de computador. Isso permitiu que os sistemas executassem diferentes aplicativos ao mesmo tempo. Além disso, foram usados sistemas operacionais de processamento remoto.

A IBM criou o sistema operacional OS / 360. O crescimento do software foi muito melhorado por ter sido desmembrado, com o software sendo vendido separadamente do hardware.

Linguagens de alto nível

Embora as linguagens assembly tenham se mostrado muito úteis na programação, a pesquisa continuou a ser feita para linguagens melhores, mais próximas do inglês convencional.

Isso tornou o usuário comum bastante familiarizado com o computador, sendo a principal razão para o imenso crescimento da indústria de informática. Essas linguagens foram chamadas de linguagens de alto nível.

As linguagens de terceira geração eram de natureza procedimental. Portanto, elas também são conhecidas como linguagens orientadas a procedimentos. Os procedimentos exigem que você saiba como um problema será resolvido.

Cada linguagem de alto nível foi desenvolvida para atender a alguns requisitos básicos para um tipo específico de problema.

As diferentes linguagens de alto nível que um usuário poderia usar eram FORTRAN, COBOL, BASIC, PASCAL, PL-1 e muitas outras.

Programa fonte

O programa escrito em uma linguagem de alto nível é chamado de programa-fonte. Este é o elemento que o programador insere no computador para obter resultados.

O programa de origem deve ser convertido em um programa objeto, que é a linguagem de zeros e uns que o computador pode entender. Isso é feito por um programa intermediário chamado compilador. O compilador depende da linguagem e da máquina usada.

Invenções e seus autores

Circuito integrado

É um circuito que consiste em um grande número de componentes eletrônicos colocados em um único chip de silício por meio de um processo fotolitográfico.

Ele foi projetado pela primeira vez em 1959 por Jack Kilby na Texas Instrument e por Robert Noyce na Fairchild Corporation, de forma independente. Foi uma invenção importante no campo da ciência da computação.

Kilby construiu seu circuito integrado em germânio, enquanto Noyce o construiu em um chip de silício. O primeiro circuito integrado foi usado em 1961.

IBM 360

A IBM inventou este computador em 1964. Ele foi usado para fins comerciais e científicos. A IBM gastou aproximadamente $ 5 bilhões para desenvolver o System 360.

Não era simplesmente um novo computador, mas uma nova abordagem ao design de computadores. Introduziu a mesma arquitetura para uma família de dispositivos.

Em outras palavras, um programa projetado para ser executado em uma máquina desta família também pode ser executado em todas as outras.

UNIX

Este sistema operacional foi inventado em 1969 por Kenneth Thompson e Dennis Ritchie. UNIX foi um dos primeiros sistemas operacionais para computadores, escrito em uma linguagem chamada C. No final, havia muitas versões diferentes do UNIX.

O UNIX se tornou o sistema operacional líder para estações de trabalho, mas teve baixa popularidade no mercado de PC.

Pascal

Esta linguagem deve o seu nome a Blaise Pascal, um matemático francês do século 17 que construiu uma das primeiras máquinas de somar mecânicas. Foi desenvolvido pela primeira vez como uma ferramenta de ensino.

Niklaus Wirth desenvolveu essa linguagem de programação no final dos anos 1960. Pascal é uma linguagem altamente estruturada.

Computadores em destaque

IBM 360

A terceira geração começou com a introdução da família de computadores IBM 360. Esta foi provavelmente a máquina mais importante construída durante este período.

Os modelos grandes tinham até 8 MB de memória principal. O modelo de menor capacidade era o modelo 20, com apenas 4Kbytes de memória.

A IBM entregou quatorze modelos desta série de computadores, incluindo modelos raros para a NASA.

Um membro desta família, o Modelo 50, poderia executar 500.000 somas por segundo. Este computador foi aproximadamente 263 vezes mais rápido que o ENIAC.

Era um computador de bastante sucesso no mercado, pois permitia escolher entre diferentes tipos de configurações. No entanto, todos os computadores da série IBM 360 usaram o mesmo conjunto de instruções.

Honeywell 6000

Os diferentes tipos de modelos nesta série incluíram uma função aprimorada de conjunto de instruções, que adicionou aritmética decimal às operações.

A CPU nesses computadores funcionava com palavras de 32 bits. O módulo de memória continha 128k palavras. Um sistema pode suportar um ou dois módulos de memória para um máximo de 256k palavras. Eles usaram vários sistemas operacionais, como GCOS, Multics e CP-6.

PDP-8

Foi desenvolvido em 1965 pela DEC. Foi um minicomputador de sucesso comercial. Naquela época, esses computadores foram os computadores mais vendidos da história. Eles estavam disponíveis em modelos de desktop e em montagens de chassi.

Ele tinha um conjunto menor de instruções. Ele usou 12 bits para o tamanho da palavra.

Eles tinham várias características, como baixo custo, simplicidade e expansibilidade. O design desses computadores tornou a programação fácil para os programadores.

Vantagens e desvantagens

Vantagem

- A principal vantagem dos circuitos integrados não era apenas seu pequeno tamanho, mas também seu desempenho e confiabilidade, superiores aos circuitos anteriores. O consumo de energia foi muito menor.

- Essa geração de computadores teve uma velocidade de computação maior. Graças à sua velocidade de computação, eles foram muito produtivos. Eles podem calcular dados em nanossegundos

- Os computadores eram menores em tamanho em comparação com as gerações anteriores. Portanto, eram fáceis de transportar de um local para outro devido ao seu menor tamanho. Eles podiam ser instalados com muita facilidade e exigiam menos espaço para sua instalação.

- Produziu menos calor em comparação com as duas gerações anteriores de computadores. Um ventilador interno foi iniciado para descarregar o calor para evitar danos.

- Eles eram muito mais confiáveis e, portanto, exigiam um programa de manutenção menos frequente. Portanto, o custo de manutenção era baixo.

- Menos caro. A produção comercial aumentou consideravelmente.

- Eles tinham uma grande capacidade de armazenamento.

- Seu uso era para fins gerais.

- O mouse e o teclado passaram a ser usados para entrada de comandos e dados.

- Eles podem ser usados com linguagens de alto nível.

Desvantagens

- Era necessário ainda ter ar condicionado.

- A tecnologia necessária para a fabricação de chips de circuito integrado era altamente sofisticada.

- Os chips de circuito integrado não eram fáceis de manter.

Referências

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