HOME ICT
SITE'S MAP ICT
   
   
   
 
0.2. Classificació dels ordinadors per generacions.  

Els ordinadors es poden classificar en sis generacions: ( els mes puristes dirien que només hi ha quatre, però els canvis socials que els ordinadors estan introduint ens possibilita aquesta ordenació )

Primera generació.  
La podem delimitar entre els anys 1940 i 1947, i com a sobrenom podríem dir que és la generació de la vàlvula de buit. Fins a les hores, els ordinadors eren màquines electromecàniques. La creació i posterior utilització de la vàlvula de buit va permetre la construcció entre 1941 i 1945 del ja mític ENIAC.
Per fer-se una idea del que era només cal dir que ocupava una superfície aproximada de 140 m2, pesava gairebé 30 tones, i van ésser necessàries més de 18.000 vàlvules de buit.
El mateix any 1945, Von Neumann va presentar la seva proposta pel EDVAC, mai es construiria però les seves idees han estat el fonament dels ordinadors actuals.
Segona generació.
Neix el transistor i substitueix la vàlvula de buit. Els laboratoris Bell presenten el 1947 el transistor. Avantatges: menor volum, menor consum, menor cost i major fiabilitat de funcionament. Apareixen les memòries de ferrita. Durant els següents 10 anys aquests dos avanços van estar la base principal per a construir ordinadors com el UNIVAC 1100 (de Mauchly y Eckert ).
Tercera generació.
La indústria electrònica estava capficada en la integració dels transistors. De la mà de Texas Instruments, el 1957, neix el circuit integrat “ els famosos xips”. El seu creador, Jack St Clair Kilby el qual, uns anys abans no va poder entrar en el MIT “ Institut de Tecnologia de Massachusetts” per falta de coneixements.
Treballant als laboratoris de TI se li va acudir d’integrar resistències, condensadors i transistors en una sola placa de silici de només un centímetre quadrat. Aquest va estar el primer xip de l’historia.
El cost dels ordinadors, el seu volum i el seu consum elèctric baixen espectacularment, – encara restaran prohibitius pel gran públic - contràriament augmenta la rapidesa operativa, la fiabilitat, i la facilitat d’ús. L’avanç experimentat en el disseny de perifèrics fa apareguin els primers sistemes de teleprocés. Tot això va passar fins l’any 1971. Però fins les hores els IBM 360 i l’UNIVAC 1108, eren els màxims representants.
Quarta generació.
Durant la dècada dels 70, realment fins 1980 – la frontera de la informàtica domèstica - es continua integrant. Els “xips”, són més petits, integren més transistors, consumeixen menys, són capaços de realitzar més operacions. Era cantat el seguen pas.
El ordinadors comencen a emprar els MICROPROCESSADORS. De la ma d’en Stanley Mazor, d’en Marcian Edward Hoff i d’en Federico Fangini, l’any 1971 Intel presenta al món el primer microprocessador, el 4004, la primera CPUUnitat de Control de Procés - que integra la Unitat de control i la Unitat d’Execució.
Aquesta CPU va ésser el primer membre d’una extensa família denominada CMS-4 – Conjunt Microprocessadors de 4 bits-. Les memòries de ferrita, van estar substituïdes per circuits integrats d’aquesta família, que tenien com a component bàsic els semiconductors. Apareix el terme de Memòria RAM, – Random Access Memory - -Memòria de lectura –escriptura a nivell d’usuari - i el terme de Memòria ROM. – Read Only Memory - - Memòria només de Lectura -
Totes dues estaven intercomunicades amb la CPU per un bus intern de 4 bits, el que permetia integrar el conjunt en una sola pastilla de 16 pins – connectors –  Paral·lelament al naixement dels “mP” [2] , l’empresa IBM presentà el primer “floppy disk” que feia servir discs de 8½ polsades per guardar la informació. Més tard, el 1976 aparegué el floppy disk de que va ser una veritable revolució.
Cinquena generació.

Per fi, la informàtica arriba al gran públic. 1980 és l’any. Són els temps dels mítics “mP”: El Z-80 i el Z81 de Zilog; els 8080, 8085 i 8086 de Intel; Els Motorola 6800 i MC6802. Tots ells “micros” amb un bus de dades de 8 bits i un bus d’adreces de 16 bits, amb CPU i una ALU – Unitat Aritmètica – Lògica – que podien adreçar 2 16 = 65536 posicions de memòria. Va estar el 1980, l’any en que el britànic, Sir Clive Sinclair presentà el ZX-80, seguit poc després del ZX-81. Tots dos es basaven en el Z80 de Zilog. El ZX-Spectrum de Sinclair va permetre rebaixar el cost del petit computador domèstic i va multiplicar la seva difusió per tota Europa, i en particular en Espanya. Els seu competidor va estar el Commodore,. Aquesta empresa aparegué al mercat ambel seu mític VIC-20 i posteriorment els Commodore 64

Els mP són “chips” amb una gran escala d’integració, – podem començar a parlar de microelectrònica - alta velocitat de procés. Els llenguatges de programació deixen d’ésser un secret per enginyers molt capacitats i especialitzats – es passa de programar en codi màquina, pneumònics..., a programar en llenguatges d’alt nivell, similars als llenguatges humans -. Desprès de desenvolupar els programes es compilem per fer-los entenedors per les màquines.

Apareix el terme Intel·ligència artificial. La indústria informàtica es marca un gran repte: la comunicació Home – Màquina. Aquesta ha de ésser més fàcil, agradable, intuïtiva...

 

L’evolució de la família Intel 86xx va seguir, mantenint sempre la compatibilitat amb els models anteriors. A principis de 1982, Intel introdueix el 80286 amb un BUS de dades de 16 bits i un BUS d’adreces de 24 bits, el que feia possible adreçar fins 16 MB de RAM.
Tenia dos modes de funcionament: el mode real i el mode protegit. En mode real només podíem accedir a 1 MB de memòria, la compatibilitat mana – no era res més que un 8086 més ràpid -. La veritable novetat estava en el mode protegit en el que disposàvem d’una memòria virtual de fins 1 GB i podíem accedir al total de la memòria, es a dir als 16 MB de RAM física.
 
Si teníem una nova arquitectura que passa amb els programes dissenyats pels models anteriors de micros? Doncs res, el joc d’instruccions del 80286, era totalment compatible amb les instruccions dels anteriors.
 
Un dels seus competidors AMD, produïa processadors amb tecnologia CMOS, el que permetia arribar a velocitats de 20 MHz.  L’empresa IBM va adoptar aquest processador en el seu IBM-PC que és va convertir en el rei de vendes a nivell mundial.
Apple va incorporar el Motorola 68000 al seu Macintosh, ordinador elitista i massa car. Aquest processador també el va adoptar l’empresa Atari pel seu Atari ST i Commodore per l’Amiga que va estar un PC revolucionari, al integrar per primer cop una eina multimèdia a l’abast de totes les butxaques.
L’octubre de 1985, Intel presenta al mercat el processador 80386, el primer mP de 32 bits, tant per a dades com per adreces. El 80386DX treballava amb 3 modes de funcionament (real, protegit i virtual) amb velocitats de 16, 20, 25 i 33MHz. És capaç d’adreçar més de 4 GB de memòria física i 64 TB de memòria virtual. Inclou: un registre de translació de memòria per gestionar-la, memòria virtual paginada, hardware avançat per operacions multitasca. És per tant el primer mP que pot gestionar les altes demandes de prestacions que comencen a exigir les noves aplicacions.
 
Motorola no vol quedar-se enrera en les quotes de mercat. L’any 1987, llença el 68020 del qual la principal característica és la de disposar d’una memòria “caché” interna molt gran. Al 1989 introdueix el 68040 que incorporava un coprocessador matemàtic.

El mateix any 1989, Intel i AMD signen un intercanvi de tecnologia. Fins a les hores i des del inicis AMD avantatjava Intel en la fabricació de coprocessadors matemàtics. Intel va copiar la tecnologia de AMD, i es va desdir del acords. Els judicis van donar fa poc la raó a AMD.

Amb aquesta nova tecnologia el 1989, Intel  produeix un nou micro. El 80486 que continua essent de 32  bits ja integra en una sola pastilla el coprocessador matemàtic 80387, el controlador de caché 82385 i el processador 80836. Per potenciar-lo Intel va incorporar-li una caché interna de primer nivell de 8 KB, a més d’optimitzar el joc d’instruccions del 80386 per a què els processos foren més ràpids.

No va ésser fins mitjans dels 90, en que Intel treu la seva versió del 80386SL, és pràcticament igual que el seu antecessor però el consum és molt més baix i està destinat al cada cop més incipient mercat d’ordinadors portàtils. AMD ho farà poc desprès amb la seva versió de 386DX.

 

Són anys de multituds de revisions, i aparicions noves al mercat del mateix microprocessador, el 80386, L’empresa Americana Cyrix s’incorpora al mercat traient les seves versions de 80386 a uns preus més econòmics que els seus competidors, però en ocasions aquest mP donaven alguns problemes de funcionament.
Al mateix temps, Intel es dedicava a accelerar la velocitat de treball dels seus processadors, el 486DX2 era un 486 al que havien doblat la velocitat de rellotge, el 486DX4 la multiplicava per 3. Evidentment ni AMD, ni Cyrix volien quedar-se enrera, i presentaven les seves versions al poc temps.
 
I de nou la revolució. El maig de 1993, Intel presenta les primeres versions de seu nou mP, el Pentium. Els primers mP treballaven a velocitats de 60 i 66 MHz i dissipaven només 16 W. Però era aquesta la raó del seu encapsulat, PGA’s metàl·lics d’alta temperatura, el veritable enemic dels mP. Al poc temps apareixen les versions a 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166 i 200 MHz.
AMD i NeXT s’associen volen fer la competència a Intel. D’aquesta associació neix l’AMD K5,  totalment compatible amb el Pentium, però amb un rendiment força superior. Els tests d’anàlisis vàrem comprovar que un K5 a 75MHz rendia el mateix que un Pentium a 92MHz.
 

Pel seu costat Cyrix treu la seva versió de Pentium, és un processador molt semblant al de AMD amb rendiment i els mateixos problemes de rescalfament, però amb l’afegit de problemes de compatibilitat.

Tres anys després ( 1997 ) va arribar el Pentium MMX. De fet era el mateix, però amb un joc de 57 operacions extres de 64 bits. Un processador escalar com és el Pentium, va passar a donar prestacions vectorials. AMD i Cyrix no van trigar a treure les seves versions, AMD K6 i Cyrix MMX.

Paral·lelament, INTEL treu al mercat professional el Pentium PRO. Tot i ésser un processador molt ràpid, ja que integrava memòria de segon nivell, els problemes de dissipació de temperatura i altres, com no tenir les instruccions MMX integrades, van fer que suposés un fracàs comercial.

I Motorola on és? Aquesta empresa de cop, presenta després dels seu 68040, el 68060. Aquest és un mP amb unes prestacions realment impressionants. Dues cachés independents, una per a dades i l’altra per instruccions, dues unitats segmentades d’enters, unitat de càlcul en coma flotant, replicació de blocs,  – la denominada arquitectura Hardward – gestió de consum propi, amb funció de baix comsum LPSTOP. Ideal per a sistemes portàtils. A més a més, fruit d’un acord, Motorola - IBM – Apple, apareix al mercat el PowerPC amb tecnologia RISCexecució de varies instruccions en un sol cicle de rellotge -.

L’empresa DIGITAL treu al mercat l’ALPHA, un mP de  luxe ( a la mateixa freqüència de treball rendeix quatre cops més que un Pentium ): 64 bits, tecnologia RISC, – quatre instruccions per cicle – cachés internes de 1er i 2on nivell, i una externa de 3er nivell de 4MB, coprocessador matemàtic amb unitats de coma flotant independents per a les sumes i altre per operacions més complexes.

L’empresa HP ( Helwett Packat) crea un gran mP, desconegut pel gran públic. El PA-RISC, un mP de 64 bits fabricat amb arquitectura RISC, que dona un rendiment estratosfèric. ( un PA-RISC a 180 MHz només pot ésser superat per un Pentium Pro a 900 MHz )

 

El 5 de Juliol de 1997 Intel presenta el Pentium II que soluciona alguns dels problemes que presentava el Pentium Pro: es va modificar l’arquitectura interna per augmentar el rendiment a l’hora d’executar software amb codi de 16 bits, sense pèrdues significatives amb el rendiment pel de 32 bits per altes freqüències de rellotge (233, 266, 300, 333, 400, 450 MHz). La caché interna es va traure de l’integrat per tal d’abaratir la producció. Aquest model ja incorporava les noves extensions multimèdia (MMX). Són bons temps per Intel, que intentarà copsar el màxim de mercat diversificant la seva gamma de productes, - un mP per cada necessitat: Celerón per ús domèstic, Xenon per servidors departamentals, i el Pentium II per feines intermitges )

Al poc temps, AMD presenta el K6-2 amb un nou joc d’instruccions que acceleren els processos gràfics en tres dimensions. Aquestes instruccions reben el nom de 3D Now, Les quals van estar incloses en Direct X 6 de Microsoft. Cyrix també les inclouria en els seus nous processadors.
SANSUNG compra els drets a DIGITAL per tal de fabricar el seus mP ALPHA.
 
El 25 de Febrer de 1999, AMD presenta el K6-III, que integra 256KB de caché de segon nivell. A més de gestionar els dos nivell interns de caché, pot amb un tercer muntat en amb una memòria que pot arribar a de més de 2 MB.
El 28 de Febrer de 1999, Intel presenta el Pentium III. Aquest mP per freqüències de treballs de: 400, 500, 550 i 600, presenta un nou joc d’instruccions conegudes pel nom de MMX2.
L’abril de 1999, va estar un mes significatiu en la indústria informàtica. AMD supera Intel en ventes de mP per primer cop en la historia.
 

El Juny de 1999, AMD presenta el K7 més conegut amb el nom d’Athlon. En un inici podia treballar a velocitats de 500, 550 i 600 MHz. Amb una caché de primer nivell de 128 Kb i una de segon de 512 KB ampliable fins a 8 MB. Per primera vegada és capaç de treballar en multiprocés per a configuracions de 2, 4, 8 i 16 mP muntats en la mateixa placa. És el primer mP que incorpora un coprocessador matemàtic superescalar i ofereix un rendiment superior al Pentium III Xeon.

Any 2000, la primera companyia que treu mP a 1 GHz és AMD. Poc després el farà Intel, però amb limitacions productives.
 

Novembre de 2000. Ja està aquí el Pentium IV de Intel. I de moment ( juliol de 2001 ) ja el podrem trobar per funcionar a velocitats de 1,7GHz. L’Athlon d’AMD ho fa a 1,3GHz. Però no només és la seva velocitat la que impressiona. Amb el Pentium IV, naix una nova micro-arquitectura, la NETBURST. Velocitats superiors als 2 GHZ, tecnologia de hipercanalització, nova caché d’instruccions L1 i una L2 de 256KB, Nova ALU amb el doble de velocitat de procés, i la incorporació de 144 noves instruccions. ( MMX i SSEstreaming SIMD extensionsinstruccions que millorem el tractament multimèdia i de creació d’imatges 3D en temps real ).

Sisena generació.
El PC - acrònim de “Personal Computer” - - Ordinador Personal - deixa d’ésser personal. Les xarxes, i el seu mundial representant, Internet, ens porten a l’inabastable món de les Tecnologies de la Informació i la Comunicació.
Des de 1993, podem dir que els ordinadors han passat ha estar un company habitual en moltes de les tasques quotidianes en gairebé totes les activitats professionals. Hom no entendria un enginyer fent càlcul d’estructures amb una simple calculadora o un arquitecte dibuixant plànols amb un estilògraf sobre paper vegetal. No parlem de les comptabilitats de les grans empreses, o per no allunar-nos molt. Què diríeu sí aquests apunts que esteu lleguin a l’ordinador els tinguéssiu que escriure a mà, mentre jo els dicto des de una fitxa groga?
La indústria informàtica, els usuaris, hom, persegueix integrar els avantatges que ens poden oferir els ordinadors en totes - sense cap mena de dubte – activitats professionals, lúdiques, etc.
 
On ens dirigim? La idea d’Aldea Global no es pot entendre, sense aquest ajudant – facilitador de vida, seria més correcte - què és el nostre ordinador. Podem renunciar a les Tecnologies de la Comunicació i la Informació?. Tenir a l’abast del teu PC la mediateca global, amb una ingent quantitat d’informació – llastimosament quantitativa i no qualitativament parlant, però tot arribarà- fa o hauria de fer-nos - d’un cop per tots – més humans. Podrà fer-ho la gran xarxa?

Ara només resta que hom, pugui gaudir-ne d’aquests avantatges, sense fronteres: naturals, racials, religioses, tècniques, econòmiques...

I la setena seran les xarxes neuronals i els “xips” biològics ?. De moment tant Intel com AMD es dediquem a augmentar la freqüència de rellotge. Que passarà amb la nova tecnologia presentada als Pentium IV? Quan apareixeran els microprocessadors superescalars? Tindrem aviat els processadors òptics o quàntics?

 

  Activitats.
Història de la Informàtica II.
Història de la Informàtica III.

[2] A partir d’ara “mP” microprocessador.

by Jordi Jordan
 
DownLoad Plug-in     JordianWeb ® © ™ Optimized Web for: IE 6.0. 1024x768 32bits.Since 19/03/2003- DownLoad Plug-in