Evolución histórica del ordenador y arquitectura de Von Neumann
Qué es un ordenador
Un ordenador es una máquina capaz de procesar datos de entrada, manipularlos aritmética y lógicamente y obtener y representar un resultado de salida. Transforma la información de entrada en información de salida para resolver un problema determinado.
Antecedentes: el ábaco
El ábaco fue la primera máquina de cálculo, que servía para representar números decimales y realizar operaciones con ellos.
Era mecánica
La era mecánica emplea elementos mecánicos para realizar cálculos. La primera máquina fue creada por Pascal, precursora de las actuales calculadoras.
Hitos principales
- 1822: Babbage idea la máquina de diferencias, capaz de resolver funciones de una variable (no llegó a construirse).
- 1833: Babbage idea la máquina analítica, que establece los principios de un ordenador. Sus características son: dispositivos de E/S, memoria, UC (unidad de control) y UAL (unidad aritmético-lógica).
- 1885: Hollerith idea las tarjetas perforadoras para almacenar información del censo y construye una máquina censadora capaz de leer y tabular dicha información.
- 1944: Howard Aiken desarrolla la idea de Babbage y fabrica la MARK I, considerada el primer ordenador, empleando componentes electromecánicos y utilizando como medio de entrada las tarjetas perforadas.
Desventajas de la era mecánica
Velocidad de trabajo limitada, transmisión de la información poco fiable y difícil de manejar.
Era electrónica
- Válvula de vacío: primer elemento electrónico empleado para realizar cálculos.
- ENIAC: primer ordenador electrónico, construido por Eckert y Mauchly.
Modelo de Von Neumann
En 1944, Von Neumann describe el modelo de Von Neumann, que siguen los ordenadores actuales, basado en la idea de programa almacenado. El EDVAC fue una modificación del ENIAC y el primer ordenador que trabajó con programa almacenado. Los UNIVAC I y UNIVAC II emplearon memorias con núcleos de ferrita.
Generaciones de ordenadores
1.ª generación (1946-1955)
Válvula de vacío, alto consumo, tarjetas perforadas, largas cadenas de 0 y 1.
2.ª generación (1955-1964)
Transistor de silicio, reducción de tamaño y consumo, almacenamiento en núcleos de ferrita y tambores magnéticos, lenguajes de alto nivel.
3.ª generación (1964-1974)
Circuitos integrados, almacenamiento en discos magnéticos, aumento de velocidad, evolución de los sistemas operativos, multiprogramación y tiempo real. Aparece la memoria virtual y se optimiza la memoria principal.
4.ª generación (1974-1983)
Microprocesador, toda la CPU en un solo chip, aparecen los primeros ordenadores personales, almacenamiento en discos flexibles (disquetes) y proliferación de redes para la transmisión de datos.
5.ª generación (1983-actualidad)
Lenguaje artificial, entornos multimedia, procesamiento en paralelo e interconexión de todo tipo de ordenadores, dispositivos y redes.
Arquitectura Von Neumann
La arquitectura Von Neumann describe los fundamentos teóricos del funcionamiento de un ordenador eléctrico con programa almacenado.