2001/02 Lezione N. 2 Cenni storici Generazioni di elaboratori

2001/02
Lezione N. 2
Cenni storici
Era meccanica.
1642. Pascalina. Macchina calcolatrice di somme in base dieci con propagazione automatica dei riporti
realizzata mediante un meccanismo di ruote dentate. Principio dell’accumulatore. La macchina calcolava
anche sottrazioni effettuando somme di numeri in complemento a 10. La macchina fu inventata da Pascal
per aiutare il padre esattore.
1673. Leibnitz perfeziona la pascalina effettuando anche moltiplicazioni e divisioni con somme e sottrazioni
ripetute.
1725. Programmazione automatica dei telai tessili, ideata dal francese Jacquard.
1834. Macchina analitica. Prima macchina calcolatrice automatica programmabile, con memoria di dati e
programmi. Concepita da Babbage ma mai realizzata per difficoltà tecniche.
1889. Macchina tabulatrice. Macchina a schede perforate progettata da Hollerith per accelerare le
operazioni di censimento in America nel 1890 (l’elaborazione manuale dei dati del precedente censimento
aveva richiesto 8 anni).
1936. Macchina di Turing. Modello astratto formulato da Turing nell’ambito della teoria del calcolo
automatico. Concetti di operazioni elementari (instruction set) e di algoritmo finito.
1936. Shannon dimostra il legame tra logica simbolica e reti di interruttori.
Era elettromeccanica. Ingranaggi meccanici azionati elettricamente.
1941. Z1. Primo calcolatore elettromeccanico a relays, realizzato da Zuse in Germania. Prestazioni: 20
addizioni in virgola mobile al secondo, una moltiplicazione ogni 4 secondi. Registri.
1944. Mark-I. Progettato nel 1937 da Aiken, presso la Harward University, e realizzato tra il 1939 e il 1944
dall’IBM. Somme a 23 cifre in tre decimi di secondo. Sistema di numerazione binario, successive
realizzazioni a valvole.
Era elettronica. Supera il principale svantaggio della meccanica, l’inerzia.
1946. ENIAC (Electronic Numeric Integrator Automatic Calculator). Realizzato con tubi a vuoto presso la
University of Pennsylvania per il Dipartimento della Difesa Americano. 4 tonnellate su una superficie di
180mq. Prestazioni: 3000 moltiplicazioni al secondo in virgola fissa.
1951. EDVAC, Macchina di Von Neumann. Progettata da Von Neumann presso la Princeton University nel
1945. Central Processor Unit (CPU), memoria principale, programma memorizzato.
Generazioni di elaboratori elettronici a memorizzazione di programma
Prima generazione. Tecnologia: tubi a vuoto/valvole termoioniche, anni 40. Forte interazione con l’utente,
programmi in linguaggio macchina. (Es: ENIAC, UNIVAC)
Seconda generazione. Tecnologia: transistor (maggior affidabilità, minor potenza, minori dimensioni), anni 50.
Memorie a nuclei di ferrite. Memorie di massa a nastro magnetico. Sistema operativo, linguaggi ad alto livello. (Es:
TRADIAC, IBM 1401)
Terza generazione. Tecnologia: circuiti integrati SSI (Small Scale Integration), anni 60-70. Dai calcolatori scientifici
ai calcolatori commerciali. Compatibilità del software (Bill Gates, 1975). (Es: famiglia di calcolatori IBM 360)
Quarta generazione. Tecnologia: circuiti integrati LSI (Large Scale Integration) e VLSI (Very LSI), 1978.
Microprocessori: unità di elaborazione integrate in un chip. Memorie a stato solido. Personal computer: calcolatori
ad uso personale (Apple, Digital, IBM). Reti di calcolatori.
Quinta generazione. Tecnologia: ULSI (Ultra LSI) e WSI (Wafer Scale Integration) (anni 90). Sistemi elettronici
integrati su un unico chip. Dispositivi di dimensioni sub-micrometriche, decine di milioni di dispositivi su un singolo
chip.
Ref: Boni Cap. 12