1. Os primórdios
A história da informática nos leva ao fim do século XIX.
Naquela época, existiam alguns computadores rudimentares, mecânicos, que
realizavam cálculos através de um sistema de engrenagens. O acionamento do
sistema era feito por intermédio de manivelas ou outros elementos mecânicos,
que foram utilizados até o início da década de 1970, quando as calculadoras
eletrônicas tornaram-se populares.
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| Relé |
Ainda no final do século XIX, surgiu o relé, um dispositivo eletromecânico formado por um magneto móvel que se deslocava provocando a união de dois ou mais contatos metálicos. As centrais telefônicas analógicas utilizaram estes dispositivos em grande quantidade, substituindo a comutação manual feita por telefonistas.
Os relés foram uma espécie de antecessores mecânicos das
chamadas válvulas eletrônicas, cujo aparecimento permitiu, por exemplo, a
construção dos primeiros aparelhos de rádio, televisores e amplificadores de
som. Graças ao aperfeiçoamento das válvulas, no início da década de 1940, foi
possível criar os primeiros computadores eletrônicos.
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| Válvula eletrônica |
As válvulas, por não utilizarem componentes mecânicos, eram
bem mais rápidas que os relés e podiam operar em freqüências maiores. No
entanto, tinham limitações: aqueciam-se demais, consumiam muita energia
elétrica e queimavam com muita facilidade. Construir um rádio ou um televisor
utilizando válvulas requeria poucas unidades, tornando-os viáveis. Entretanto,
para se construir um computador, seriam necessárias milhares delas, o que os
tornavam extremamente caros e de alta complexidade de operação e manutenção.
Mesmo assim, os primeiros computadores começaram a surgir
durante a década de 1940, com propósitos exclusivamente militares. Os
principais usos eram a codificação e a decodificação de mensagens e cálculos de
artilharia.
2. O ENIAC
O primeiro computador eletrônico foi o ENIAC, abreviação de
Electronic Numerical Integrator Analyser And Computer, construído em 1945. Era
composto por 17.468 válvulas, 1.500 relés e inúmeros outros componentes. Foi
originalmente concebido para fazer cálculos de artilharia, mas sua primeira
utilização foi no projeto da bomba H.
Seu projeto e construção foram financiados pelo Exército dos
Estados Unidos durante a Segunda Guerra Mundial. O contrato de fabricação foi
assinado em 5 de junho de 1943 e os trabalhos foram iniciados secretamente pela
Universidade da Pennsylvania, no mês seguinte, sob o codinome “Projeto PX”.
Em 1946, foi anunciado pela imprensa como um “cérebro
gigante”. Podia fazer cálculos matemáticos mil vezes mais rápidos que as
máquinas eletromecânicas, marca jamais alcançada por qualquer outra máquina já
construída para tal.
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| O ENIAC e dois de seus programadores |
No total, ele pesava 30 toneladas e era tão volumoso que ocupava um enorme galpão. Além disso, consumia muita energia. Só para exemplificar, um PC típico atual, com um monitor LCD, consome cerca de 100 watts, enquanto o ENIAC consumia incríveis 200 kilowatts, duas mil vezes mais. Custou o equivalente a 468.000 dólares da época, que correspondem hoje a pouco mais de US$ 10 milhões, em valores corrigidos.
Apesar do tamanho, o poder de processamento do ENIAC é
desprezível para os padrões atuais. Na época, processava apenas 5.000 adições,
357 multiplicações ou 38 divisões por segundo. Desde a década de 70, as
simples calculadoras portáteis superaram em muito esta capacidade de
processamento.
Havia também uma grande dificuldade para se fazer a
programação do ENIAC. Utilizavam-se, em vez do teclado, 6.000 chaves manuais e
cartões de cartolina perfurados, que armazenavam poucas operações cada um.
Enquanto uma equipe preparava os cartões, outra ia trocando-os no leitor e uma
terceira fazia a conversão dos resultados, no padrão decimal.
Outro inconveniente era que, a cada 5 minutos, em média,
alguma das válvulas se queimava, tornando necessárias manutenções freqüentes.
3. O Transistor
Nas décadas de 1940 e 1950, a grande maioria da indústria
eletrônica continuou trabalho no aperfeiçoamento das válvulas, com a
finalidade de se obter modelos menores, mais econômicos e confiáveis. Entretanto,
alguns pesquisadores começaram a procurar por alternativas menos
problemáticas.
As pesquisas tinham como objetivo o estudo de novos
materiais, tanto condutores de eletricidade quanto isolantes. Os pesquisadores
começaram a descobrir que alguns materiais não se enquadravam em nenhum
daqueles grupos, formando um grupo intermediário que foi logo denominado grupo
dos semicondutores.
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| Transistores |
O seu funcionamento pode assim ser resumido: tendo apenas
uma carga elétrica aplicada ao pólo negativo, nada acontecia; o germânio atuava
com um isolante, bloqueando a passagem da corrente elétrica. Porém, quando uma
certa tensão elétrica era aplicada usando o filamento de controle, um fenômeno
físico fazia com que a carga elétrica passasse a fluir do pólo positivo para o
pólo negativo.
Estava criado um dispositivo que substituía a válvula, que não possuía partes móveis, gastava uma fração de eletricidade e, ao mesmo tempo, era muito mais rápido e durável.
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| Circuito integrado |
A figura ao lado mostra o microprocessador 4004 lançado pela
Intel em 1971. Ele era composto por pouco mais de 2000 transistores e operava a
apenas 740 kHz.
4. O primeiro computador pessoal
O microprocessador 4004 era tão lento que demorava 10 ciclos
para processar cada instrução, ou seja, ele processava apenas 74 mil
instruções por segundo. Mesmo assim, ele era cerca de 15 vezes mais rápido que
o ENIAC! Hoje em dia, esses números parecem piada, mas na época era a última
palavra em tecnologia. O 4004 permitiu o desenvolvimento das primeiras
calculadoras eletrônicas portáteis.
Pouco tempo depois, a Intel lançou um novo processador, que
fez sucesso durante muitos anos, o 8080. Ele já era um processador de 8 bits e
operava a incríveis 2 MHz: "Ele é capaz de endereçar até 64 KB de memória
e é rápido, muito rápido!" como dito num anúncio publicitário do Altair
8800 que, lançado em 1974, é considerado por muitos o primeiro computador
pessoal da história.
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O
Altair, primeiro computador pessoal
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Em sua versão básica, o Altair não tinha muita utilidade prática, a não ser a de servir como fonte de aprendizado em eletrônica e programação. Só para se ter uma ideia, não havia teclado. Um conjunto de chaves servia para programar o aparelho. Em vez do monitor de vídeo, os resultados eram mostrados por luzes.
Pouco tempo depois,
foram lançados alguns avanços para o Altair, tais como um teclado, um terminal
de vídeo, um dispositivo para ler e gravar disquetes, uma expansão de memória
e até mesmo uma impressora. O próprio Bill Gates, antes da fundação da
Microsoft, participou do desenvolvendo de uma versão do programa Basic para o
Altair.
O Altair serviu para demonstrar a grande paixão que a
informática podia exercer e que, ao contrário do que diziam muitos analistas
da época, existia sim um grande mercado para computadores pessoais.
5. O Apple I
A Apple foi fundada em 1976, pelos sócios Steve Jobs e Steve Wozniak, após verem recusado pela HP e Atari o
seu projeto do Apple I, desenvolvido nas horas vagas.
O Apple I não foi um grande sucesso de vendas. Um pouco mais
de 200 unidades, custando 666 dólares cada uma, foram vendidas naquela época.
Mesmo assim, a Apple conseguiu lucrar durante o primeiro ano e, assim, abriu
caminho para o lançamento de versões mais poderosas. Hoje, versões em bom
estado do Apple I estão avaliadas em aproximadamente US$50.000.
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| O Apple I, de 1976 |
Este modelo era vendido já montado, com a placa dentro de uma caixa de papelão, sem qualquer tipo de gabinete. Por isso, era comum que os modelos Apple I fossem instalados posteriormente dentro de caixas de madeira feitas artesanalmente.
Uma das suas vantagens era que podia ser ligado diretamente
a uma TV, dispensando a compra de um terminal de vídeo. Também possuía um
conector para unidade de fita cassette (isto mesmo, aquelas fitas que usávamos para
gravar músicas) e um conector proprietário reservado para futuras expansões.
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| Fita cassette |
6. O Apple II
O Apple I foi aperfeiçoado e substituído pelo Apple II,
lançado no ano seguinte, em 1977. Fez muito sucesso, apesar do preço
considerado alto na época, US$1298, aproximadamente US$10.000 em valores
corrigidos.
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| O Apple II, de 1977 |
Possuía apenas 4 kB de memória, mas incluía memória ROM adicional para armazenar um interpretador BASIC e um programa para inicializar o computador. Bastava apenas ligar para poder programar ou utilizar programas. No Apple I, era necessário, antes de tudo, carregar a fita com o interpretador BASIC para depois começar a fazer qualquer coisa.
Com o Apple II, era possível carregar jogos e também
utilizar alguns programas desenvolvidos para o Apple II, entre os quais,
destacou-se o Visual Calc, um ancestral dos programas de planilhas atuais.
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| Visual Calc, programa da década de 70, antecessor dos programas de planilhas atuais |
7. A década de 1980
Os processadores vêm, em média, dobrando sua capacidade de
processamento a cada 18 meses desde o início da década de 70. Uma década é uma
verdadeira eternidade dentro do mercado de informática, o suficiente para
revoluções acontecerem e serem esquecidas.
Depois dos dinossauros da primeira metade da década de 70,
os computadores pessoais finalmente começaram a atingir um nível de
desenvolvimento suficiente para permitir o uso de aplicativos sérios. Surgiram
então os primeiros aplicativos de processamento de texto, planilhas, e até
mesmo programas de editoração e desenho.
Após os lançamentos dos Apple I e Apple II, ZX80, Ataris e
outros computadores de 8 bits, chegamos finalmente à era dos chamados PC’s
A IBM de 1980 era uma gigantesca empresa, especializada em
computadores de grande porte. Entretanto, percebendo a crescente demanda por
computadores pessoais, a empresa decidiu criar um pequeno grupo (que
originalmente possuía apenas 12 desenvolvedores) para desenvolver um computador
pessoal de baixo custo.
O PC era considerado um projeto menor dentro da IBM, apenas
uma experiência para testar a demanda do mercado. O projeto chegou a ser
marginalizado dentro da empresa, pois muitos executivos acreditavam que o IBM
PC poderia concorrer com outros produtos da própria IBM.
Depois de quase um ano de desenvolvimento, o primeiro PC foi
lançado em 12 de agosto de 1981.
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| Primeiro PC original, produzido pela IBM |
Para cortar custos e acelerar o desenvolvimento, a equipe decidiu que usaria apenas componentes padronizados, que pudessem ser encontrados facilmente no mercado. O processador escolhido foi o Intel 8088, uma versão econômica do processador 8086, que havia sido lançado pela Intel em 1978. Quando a IBM estava desenvolvendo seu computador pessoal, chegou a ser cogitado o uso do 8086, mas acabou sendo escolhido o 8088 devido ao seu baixo custo.
8. Configuração básica do IBM PC original
O PC original produzido em 1981 tinha, em sua versão mais
simples, apenas 16 KB de memória RAM (125.000 vezes menos que os PC’s de hoje),
com direito apenas ao gabinete e teclado. A partir daí, tudo era opcional,
incluindo o monitor (você podia usar uma TV, embora a qualidade da imagem
ficasse ruim), as unidades de disquete e o disco rígido (HD). Também estava
disponível um conector para um gravador de fitas cassette (localizado ao lado do
conector para o teclado), mas ele nunca foi muito usado e desapareceu a partir
dos próximos lançamentos.
Na configuração básica, o PC custava "apenas"
1.564 dólares da época. Incluindo mais 48 KB de memória, duas unidades de
disquete e um monitor monocromático de 12 polegadas, o preço chegava
facilmente a 2.500 dólares, que equivalem a mais de 7.000 dólares em valores
atuais.
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Disco rígido Seagate ST-225,
de 20 MB, produzido em
1984
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Ao usar um PC sem HD, o sistema operacional e todos os
programas eram carregados a partir de disquetes de 5¼. Inicialmente, eram
usados disquetes de 180 KB, mas eles foram logo substituídos por disquetes de
360 KB (onde eram usadas as duas faces do disco) e, alguns anos mais tarde, por
disquetes de "alta densidade", com 1.2 MB. Os disquetes de de
3.5", com 1.44 MB, passaram a ser usados nos PCs
apenas em 1987, com o lançamento do IBM PS/2. Existiu ainda um padrão de
disquetes de 2.8 MB, lançado nos anos 90, mas não vingou.
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Disquete de 5 1/4
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9. Funcionamento e evolução do IBM PC
O PC era monotarefa, de forma que para carregar outro
programa, era necessário encerrar o primeiro e trocar o disquete dentro do
drive. O segundo drive de disquetes era um item extremamente popular (e
necessário), pois os disquetes de 5¼ eram extremamente frágeis, degradavam-se
com o tempo e requeriam frequentes cópias.
O sistema operacional usado no PC original era o MS-DOS 1.0
(na época ainda chamado de PC-DOS), que foi desenvolvido às pressas pela
Microsoft com base num sistema operacional mais simples, chamado QDOS. Foi
comprado da Seattle Computers, uma pequena empresa desenvolvedora de
sistemas. A Microsoft foi a segunda opção da IBM, depois de ter sua proposta
de licença recusada pela Digital Research, que desenvolvia versões do seu CP/M
para várias arquiteturas diferentes.
Na época, a IBM acreditava que ganharia dinheiro vendendo as
máquinas e não vendendo sistemas operacionais e softwares, o que era considerado
um negócio menor, dado de bandeja para a Microsoft.
Com o passar do tempo, os executivos da IBM se arrependeram
amargamente da decisão, pois a concorrência entre os diversos fabricantes
derrubou os preços e as margens de lucro dos PCs, enquanto a Microsoft
conseguiu atingir um quase monopólio do sistema operacional para eles e, sem
concorrentes de peso, passou a trabalhar com margens de lucro cada vez maiores.
Hoje em dia, a IBM sequer fabrica PCs. Mesmo os famosos
notebooks IBM Thinkpad são agora fabricados e vendidos pela Lenovo, uma empresa
Chinesa que comprou os direitos sobre a marca em 2000.
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| PC XT, modelo 5160 |
Voltando à história, em 1983, dois anos depois do lançamento do primeiro IBM PC, foi lançado o PC XT, que apesar de continuar usando o 8088 de 4.77 MHz, vinha bem mais incrementado, com 256 KB de RAM, disco rígido de 10 MB, monitor CGA e o MS-DOS 2.0. Tornou-se um computador bastante popular e chegou a ser fabricado no Brasil, durante a reserva de mercado. Enquanto os americanos já usavam muitos 386, os clones tupiniquins do XT eram a última palavra em tecnologia aqui no Brasil.
10. O PC AT 286
Depois do XT, o próximo lançamento foi o PC AT (lançado em
1984), já baseado no Intel 286. Na verdade, o processador 286 foi lançado em
fevereiro de 1982, apenas 6 meses após a IBM ter lançado o seu primeiro PC,
porém demorou até que a IBM conseguisse desenvolver um computador baseado
nele, pois foi preciso desenvolver toda uma nova arquitetura. Da placa de vídeo
ao gabinete, praticamente tudo foi mudado, o que somado à burocracia e a longos
períodos de testes antes do lançamento, levou mais de 2 anos.
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| PC AT 286 |
O processador 286 trouxe vários avanços sobre o 8088. Ele utilizava palavras binárias de 16 bits, tanto interna quanto externamente, o que permitia o uso de periféricos de 16 bits, muito mais avançados do que os usados no PC original e no XT. O custo dos periféricos desta vez não chegou a ser um grande obstáculo, pois enquanto o PC AT estava sendo desenvolvido, eles já podiam ser encontrados com preços mais acessíveis.
Devido às várias mudanças na arquitetura, destacando o
acesso mais rápido à memória e as alterações no conjunto de instruções do
processador, que permitiam realizar muitas operações de maneira mais rápida e
eficiente, um 286 conseguia ser quase 4 vezes mais rápido que um 8088 que
utilizava a mesma frequência de processamento.
11. O PC AT 386
Em outubro de 1985 a Intel lançou o 386, que marcou o início
dos tempos modernos. Ele trouxe vários recursos novos. Para começar, o 386
trabalhava tanto interna quanto externamente com sistema de 32 bits, permitindo
uma transferência de dados duas vezes maior. Era, então, possível acessar até 4
GB de memória (2 elevado a 32ª potência).
Embora o processador tenha sido lançado em 1985, a IBM só
foi capaz de lançar um PC baseado nele em 1987, dando tempo para a Compaq sair
na frente. Este foi um verdadeiro marco, pois, de repente, as companhias
perceberam que não eram mais obrigadas a seguir a IBM. Qualquer um que tivesse
tecnologia suficiente poderia sair na frente, como fez a Compaq. A partir daí,
a IBM começou a gradualmente perder a liderança do mercado, tornando-se apenas
mais um entre inúmeros fabricantes de PCs.
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| Placa principal para processador 386 |
O primeiro 386 operava a apenas 16 MHz. Quando foi lançada a
versão de 20 MHz, os projetistas perceberam que o processador havia se tornado
rápido demais para as memórias RAM existentes na época. Por isso, a cada
acesso, o processador tinha que ficar "esperando" os dados serem
liberados pela memória RAM para poder concluir suas tarefas, perdendo muito em
desempenho. Para solucionar esse problema, passaram a ser usadas pequenas
quantidades de memória cache (auxiliares)
na grande maioria das placas-mãe para micros 386 e superiores.
12. O Processador 486
Com o final da reserva de mercado, em 1992, a importação de
computadores voltou a ser permitida no Brasil, sem maiores restrições.
Rapidamente, os computadores de 8 bits e os XT's de fabricação nacional foram
substituídos por micros 386 e 486, e muita gente teve a chance de comprar o
primeiro micro. Isto coincidiu justamente com o início da era 486, fazendo com
que eles fossem vendidos em enorme quantidade aqui no Brasil.
Assim como outros processadores da época, o 486 era vendido
encapsulado dentro de uma pastilha de cerâmica, que ao mesmo tempo protegia o
processador e facilitava a dissipação do calor. Os contatos ficavam nas
beiradas internas do processador e eram ligados aos pinos externos através de
filamentos de ouro. Atualmente, são utilizados compostos plásticos resistentes
em vez de cerâmica, e os contatos do processador são feitos através de
minúsculos pontos de solda disponíveis na parte inferior do próprio wafer de
silício.
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| Visão interna do processador Intel 486 |
Esta foto de divulgação da Intel mostra um processador 486
aberto. Veja que é possível distinguir os componentes do processador dentro da
pastilha de silício:
O 486 possuía 1,2 milhões de transistores e era fabricado
utilizando-se técnica de 1 micron. Isto significa que cada transístor media um
milionésimo de centímetro. Como tínhamos 1.2 milhões deles, o bloco
semicondutor do processador tinha cerca de 120 milímetros quadrados. Para
efeito de comparação, o 386 tinha apenas 275.000 transistores, quase 5 vezes
menos.
13. Do Pentium ao Itanium
 |
| Intel Pentium, de 1993 |
Os primeiros modelos Pentium foram considerados problemáticos devido a problemas de aquecimento. Surgiram gradualmente versões com velocidades de processamento cada vez maiores. A velocidade de processamento é medida em milhões de ciclos por segundo ou Mega Hertz (MHz). Para se ter uma idéia da evolução do Pentium, o primeiro modelo mostrado na imagem ao lado operava a 60 MHz. O Pentium D produzido nos dias de hoje possui velocidade superior a 3600 MHz, pelo menos 60 vezes mais rápido que o modelo de 1993.
Principais modelos de processadores Pentium:
Modelo
|
Ano de Lançamento
|
Pentium
|
1993
|
Pentium
Pro
|
1995
|
Pentium
II
Celeron (Pentium II) Pentium II Xeon |
1997
1998 1998 |
Pentium
III
Celeron (Pentium III) |
1999
2000 |
Pentium
IV
|
2000
|
Pentium
IV-M
Pentium IV EE Pentium IV E Pentium IV F Xeon |
2002
2003 2004 2004 2004 |
Pentium
D
Intel Core 2 |
2005
2006 |
Pentium
Dual-Core
|
2007
|
O microprocessador com a marca Pentium ainda é utilizado em notebooks e computadores de mesa, os chamados desktops. O Celeron, uma versão mais simples do Pentium, é utilizado em computadores de baixo custo. O Xeon, é utilizado em computadores de alto desempenho, como os servidores empresariais. Finalmente, o processador com a marca Itanium, lançamento mais recente da Intel, foi concebido para utilização em computadores de altíssimo desempenho, destinados a sistemas de missão crítica.
14. A História continua...
No começo da história do computador, tínhamos máquinas
extremamente grandes, muito caras, consumiam muita energia elétrica, tinham
problemas frequentes e eram acessíveis somente a grandes corporações. Com o
passar dos anos, o avanço da tecnologia de fabricação dos componentes,
principalmente do processador, possibilitou o aumento da capacidade de
processamento, a diminuição do tamanho e a queda drástica no preço de
aquisição. O computador pessoal é uma realidade que cabe na palma da mão e pode
ser transportado no bolso.
Hoje, podemos fazer inúmeras atividades utilizando o
computador, sentados confortavelmente em nossa casa ou escritório: ler livros,
jornais e revistas, escrever, assistir filmes, ouvir músicas, telefonar, ver
fotografias, jogar, pesquisar sobre qualquer assunto, acessar a conta bancária
e fazer pagamentos, controlar as finanças e muito mais.
Haverá um limite para esta evolução? O que podemos esperar
em relação aos itens mais comuns que acompanham o computador pessoal, como o
teclado o mouse e a tela? Que produtos e serviços estão sendo lançados neste
momento, que cedo ou tarde produzirão uma mudança nas tendências da
informática e dos sistemas de computação?
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| Microsoft Surface |
Demonstração do uso do Microsoft Surface pode ser
assistida no endereço:
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