Hestoria del hardware

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La máquina analítica de Charles Babbage, nel Science Museum de Londres.

El hardware foi un componente importante del procesu de cálculu y almacenamientu de datos desque se volvió útil por que los valores numbéricos fueren procesaos y compartíos. El hardware de computador más primitivu foi probablemente'l paliyu de cuenta;[1] dempués grabáu dexaba recordar cierta cantidá d'elementos, probablemente ganáu o granos, en contenedores. Daqué similar puede atopase cerca de les escavaciones de Minoan. Estos elementos paecen ser usaes polos comerciantes, contadores y el oficiales del gobiernu de la dómina.

Los dispositivos d'ayuda provenientes de la computación camudaron de simples dispositivos de grabación y conteo al ábaco, la riegla de cálculu, la ordenador analóxicu y los más recién, la computadora o ordenador. Hasta güei, un usuariu esperimentáu del ábaco usando un dispositivu que tien más de 100 años puede dacuando completar operaciones básiques más rápido qu'una persona inesperta nel usu d'el calculadores electróniques, anque nel casu de los cálculos más complexos, los computadores son más efectivos que l'humanu más esperimentáu.

Los dispositivos más antiguos[editar | editar la fonte]

el gran detalle ye qu'esto lo podemos editar y el to o cualesquier puede poner información útil pero non siempres ye fiable puedes acotar con otra pagina Zhaza La humanidá usó dispositivos de cómputu por milenios. Un exemplu ye'l dispositivu pa establecer la igualdá de pesu: les clásiques balanzas. Una máquina más aritmética ye'l ábaco. Piénsase que la forma más antigua d'esti dispositivu —el ábaco de polvu— foi inventáu en Babilonia. El ábaco exipciu del granu y del alambre daten del añu 500 A.C.

Na antigüedá y na edá media construyéronse dellos computadores analóxicos pa realizar cálculos d'astronomía. Ente ellos taba: el Mecanismu de Anticitera, un mecanismu de la antigua Grecia (aprox. 150-100 a. C.), el Planisferiu; dalgunes de les invenciones de Al-Biruni (aprox. 1000 d. C.), el Ecuatorio de Azarquiel (alredor de AD 1015), y otros computadores analóxicos d'astrónomos ya inxenieros musulmanes.

Introducción[editar | editar la fonte]

Los computadores pueden ser dixebraos en software y hardware. El hardware de computación ye la máquina física, que so la dirección d'un programa, almacena y manipolia los datos. Originalmente, los cálculos fueron fechos por seres humanos, quien fueron llamaos computadores, como títulu del trabayu o oficiu. Esti artículu cubre los principales desenvolvimientos na hestoria del hardware de computación, y procura ponelos en contestu. Pa una detallada llinia de tiempu vea l'artículu llinia de tiempu de la computación. L'artículu Hestoria de la computación trata de los métodos previstos pa la pluma y el papel, con o ensin l'ayuda de tables. Cuidao que el calculadores dixitales confíen nel almacenamientu dixital, y tienden a tar llindaes pol tamañu y la velocidá de la memoria, la hestoria del almacenamientu de datos del computador ta xuníu al desenvolvimientu de los ordenadores.

Primeres calculadores[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Calculadora
Suanpan (el númberu representáu nel cuadru ye 6.302.715.408)

Mientres milenios, la humanidá usó dispositivos p'ayudar nos cálculos. El dispositivu de cuntar más tempranu foi probablemente una cierta forma de palito de cuntar. Posteriores ayudes pa caltener los rexistros inclúin el magre de Fenicia que representaben conteos d'artículos en contenedores, probablemente ganáu o granos. Una máquina más empobinada escontra l'aritmética ye'l ábaco. La forma más temprana de ábaco, el ábaco de polvu, fuera usáu en Babilonia tan ceo como en 2.400 A.C.. De magar, munches otres formes de tables de cuntar fueron inventaes, por casu nuna casa de cuenta medieval, un pañu a cuadros sería asitiáu nuna mesa, como una ayuda pa calcular sumes de dineru, y los marcadores movíense alredor nella según ciertes riegles.

Los engranajes tán nel corazón de dispositivos mecánicos como la calculadora de Curta.

Un númberu de computadores análogos fueron construyíos en dómines antigües y medioevales pa realizar cálculos astronómicos. Estos inclúin el mecanismu de Anticitera y el astrolabiu de la Grecia antigua (c. 150-100 A.C.). Estos dispositivos son usualmente consideraos como los primeros ordenadores análogos. Otres versiones tempranes de dispositivos mecánicos usaos pa realizar ciertos tipos de cálculos inclúin el Planisferiu; dalgunes de les invenciones de Al-Biruni (c. AD 1000); el Equatorium de Azarquiel (c. AD 1015); y los computadores astronómicos análogos d'otros astrónomos y inxenieros musulmanes medievales.

John Napier (1550-1617) reparó que la multiplicación y la división de númberos pueden ser realizaes pola adición y la sustracción, respectivamente, de los llogaritmus d'esos númberos. Mientres producía les primeres tables logarítmiques Napier precisó realizar munches multiplicaciones, y foi nesti puntu que diseñó los güesos de Napier, un dispositivu similar a un ábaco usáu pa la multiplicación y la división.

Cuidao que los númberos reales pueden ser representaos como distancias o intervalos nuna llinia, la riegla de cálculu foi inventada nos años 1920 pa dexar que les operaciones de multiplicación y de división van realizase perceptiblemente más rápido que lo que yera posible primeramente. Les riegles de cálculu fueron usaes por xeneraciones d'inxenieros y d'otru trabayadores profesionales con enclín matemáticu, hasta la invención de la calculadora de bolsu. Los inxenieros del programa Apollo pa unviar a un home a la Lluna, fixeron munchos de los sos cálculos en riegles de cálculu, que yeren esactes a trés o cuatro díxitos significativos.

La riegla de cálculu, una calculadora mecánica básica, facilita la multiplicación y la división.

En 1623, Wilhelm Schickard construyó la primera calculadora mecánica dixital y polo tanto convertir nel padre de la era de la computación.[2] Cuidao que la so máquina usó técniques tales como dientes y engranajes desenvueltos primero pa los relóes, tamién foi llamada un 'reló calculador'. Foi puestu n'usu prácticu pol so amigu Johannes Kepler, quien revolucionó la astronomía.

Una orixinal calculadora de Pascal (1640) ye presentada nel muséu de Zwinger. Siguieron les máquines de Blaise Pascal (la Pascalina, 1642) y de Gottfried Wilhelm von Leibniz (1671). Alredor 1820, Charles Xavier Thomas d'Apinar creó la primer calculadora mecánica esitosa producida en serie, El Aritmómetro de Thomas, que podía sumar, restar, multiplicar, y estremar. Taba basáu principalmente nel trabayu de Leibniz. El calculadores mecániques, como'l Addiator de base diez, el Comptómetro, la calculadora Monroe, el Curta y el Addo-X permanecieron n'usu hasta los años 1970.

Leibniz tamién describió'l sistema de numberación binariu, un ingrediente central de toes los ordenadores modernos. Sicasí, hasta los años 1940, munchos diseños subsecuentes fueron basaos nel difícil d'enllantar sistema decimal, incluyendo les máquines de Charles Babbage de los años 1800 ya inclusive el ENIAC de 1945.

1801: Tecnoloxía de tarxeta furada[editar | editar la fonte]

Sistema de tarxeta furada d'una máquina de música.
Sistema de tarxeta furada d'un telar del sieglu XIX.

Tan ceo como en 1725, Basile Bouchon, quien foi alumnu de Carlos Bruné, usó un llazu de papel furáu nun telar pa establecer el patrón a ser reproducíu na tela, y en 1726 el so compañeru de trabayu, Jean-Baptiste Falcon, ameyoró'l so diseñu al usar tarxetes furaes de papel xuníes una a la otra pa la eficacia n'afaer y camudar el programa. El telar de Bouchon-Falcon yera semiautomático y riquía l'alimentación manual del programa.

En 1801, Joseph Marie Jacquard desenvolvió un telar nel que'l patrón que yera texíu yera controláu por tarxetes furaes. La serie de tarxetes podría ser camudada ensin camudar el diseñu mecánicu del telar. Esto un finxu en programabilidad.

Nos años 1890, Herman Hollerith inventó una máquina tabuladora usando tarxetes furaes.

En 1833, Charles Babbage avanzó dende desenvolver el so máquina diferencial a desenvolver un diseñu más completu, la máquina analítica, que, pa la so programación, tomaría emprestada directamente les tarxetes furaes del telar Jacquar. [1].

En 1835 Charles Babbage describió la so máquina analítica. Yera'l plan d'una computadora programable de propósitu xeneral, emplegando tarxetes furaes pa la entrada y un motor de vapor pa la enerxía.

La so idea inicial yera usar les tarxetes furaes pa controlar una máquina que podía calcular ya imprimir con precisión enorme les tables logarítmiques (una máquina de propósitu específicu). La idea de Babbage llueu se desenvolvió nuna computadora programable de propósitu xeneral, la so máquina analítica.

A pesar qu'el so diseñu yera brillosu y los planes yeren probablemente correctos, o a lo menos depurables, el proyeutu foi retardáu por dellos problemes. Babbage yera un home difícil pa trabayar con él y aldericaba con cualquier persona que nun respetara les sos idees. Toles partes pa la so máquina teníen que ser feches a mano. Nuna máquina con miles de partes, dacuando los pequenos erros en cada elementu pueden atropase, terminando en grandes discrepancies. Esto riquía qu'estes partes fueren enforma ameyores que les tolerancies que podíen llograse cola tecnoloxía d'esa dómina. El proyeutu eslleir en conflictos col artesanu que construyó les partes y foi termináu cuando s'escosó'l financiamiento del gobiernu.

Ada Lovelace, fía de Lord Byron, tradució y amestó notes al "Sketch of the Analytical Engine" por Federico Luigi, Conte Menabrea. Ella foi acomuñada cercanamente con Babbage. Dalgunos afirmen qu'ella foi la primer programadora d'ordenadores del mundu, sicasí esta afirmación y el valor de les sos otres contribuciones son aldericaos por munchos.

Una reconstrucción la Máquina Diferencial II, un diseñu anterior, más llindáu, tuvo operacional dende 1991 nel Muséu de Ciencia de Londres. Con dellos cambeos triviales, trabaya como Babbage diseñar y demuestra que Babbage taba, en teoría, no cierto.

El muséu usó máquines ferramientes operaes por computador pa construyir les partes necesaries, siguiendo les tolerancies que podría algamar un maquinista d'esi períodu. Dalgunos creen que la tecnoloxía d'esi tiempu nun podía producir partes d'abonda precisión, anque esto apaez ser falsu. La falla de Babbage en terminar la máquina puede ser principalmente atribuyida a dificultaes non solamente rellacionaes cola política y el financiamiento, pero tamién col so deséu de desenvolver un ordenador cada vez más sofisticada. Güei, munchos nel campu de la computación llamen a esta clase obsesión creeping featuritis (daqué según "caracterititis creciente", esto ye, el deséu d'amestar cada vez más y más característiques).

En 1890, la Oficina del Censu de los Estaos Xuníos usó tarxetes furaes, les máquines d'ordenamientu, y les máquines tabuladoras diseñaes por Herman Hollerith pa remanar l'hinchente de datos del censo decenial ordenáu pola constitución d'Estaos Xuníos. La compañía de Hollerith eventualmente convertir nel núcleu de IBM. La IBM desenvolvió la tecnoloxía de la tarxeta furada nuna poderosa ferramienta pal procesamientu de datos de negocios y produció una estensa llinia de máquines tabuladoras especializaes. Por 1950, la tarxeta de IBM aportara a ubicua na industria y el gobiernu. L'alvertencia impresa na mayoría de les tarxetes previstes pa la circulación como documentos (cheques, por casu), "Nun doblar, nun furar nin tullir", convertir nun lema pa la era posterior a la Segunda Guerra Mundial.[3]

Siguiendo los pasos de Babbage, anque ignorante d'esti anterior trabayu, Percy Ludgate, un contable de Dublín, Irlanda, diseñó independientemente un ordenador mecánicu programable, que describió nun trabayu que foi publicáu en 1909.

Los artículos de Leslie Comrie sobre métodos de tarxetes furaes, y les publicaciones de Wallace Eckert sobre Métodos de Tarxetes Furaes na Computación Científica en 1940, describieron técniques que fueron abondo avanzaes pa solucionar ecuaciones diferenciales, realizar multiplicación y división usando representaciones de puntu flotante, tou ello fechu con tarxetes furaes y les máquines de rexistru d'unidaes??. La Oficina de Computación Astronómica Thomas J. Watson, de la Universidá de Columbia realizó cálculos astronómicos representando l'estáu del arte na Computación.

En munches instalaciones de computación, les tarxetes furaes fueron usaes hasta (y dempués) del final de los años 1970. Por casu, en munches universidaes alredor del mundu los estudiantes de ciencia y inxeniería someteríen les sos asignaciones de programación al centru de computación local en forma d'una pila de tarxetes, una tarxeta per llinia de programa, y entós teníen qu'esperar que'l programa tuviera en cola pa ser procesáu, compilado, y executáu. N'espera pa la impresión de cualquier resultancia, marcáu cola identificación de quien lo solicitó, sería puestu nuna bandexa de salida fora del centru de computación. En munchos casos estes resultaos seríen solamente un llistáu de mensaxes d'erru con al respective de la sintaxis, etc, del programa, precisando otru ciclu d'edición-compilación-execución[2]. Ver tamién Programación del ordenador na era de la tarxeta furada.

Les tarxetes furaes inda son usaes y manufacturadas a esti día, y les sos dimensiones distintives (y la capacidá de 80 columnes) inda pueden ser reconocíes en formes, rexistros, y programes alredor del mundu.

1930s-1960s: Calculadores d'escritoriu[editar | editar la fonte]

Calculadora de Curta.

Pelos años 1900, les primeres calculadores mecániques, caxes rexistradores, máquines de contabilidá, etcétera fueron rediseñadas pa usar motores eléctricos, cola posición de engranajes como representación pal estáu d'una variable. Dende los años 1930, compañíes como Friden, Marchant Calculator y Monroe fixeron calculadores mecániques d'escritoriu que podíen sumar, restar, multiplicar y estremar. La palabra "computador" yera un títulu de trabayu asignáu a la xente qu'usaba esti calculadores pa realizar cálculos matemáticos. Mientres el Proyeutu Manhattan, el futuru galardonáu premio Nobel, Richard Feynman, foi'l supervisor d'un cuartu llenu de ordenadores humanos, munches d'elles yeren muyeres dedicaes a la matemática, qu'entendíen les ecuaciones diferenciales que yeren solucionaes pal esfuerzu de la guerra. Dempués de la guerra, inclusive'l renombráu Stanislaw Ulam foi primíu en serviciu pa traducir les matemátiques a aproximamientos computables pa la bomba d'hidróxenu.

En 1948, foi introducíu'l Curta. Ésti yera una calculadora mecánica pequeña y portable, que tenía'l tamañu averáu d'una amoladora de pimienta. Col tiempu, mientres los años 1950 y los años 1960 apaecieron nel mercáu una variedá de distintes marques de calculadores mecániques.

La primer calculadora d'escritoriu dafechu electrónica foi la ANITA Mk.VII británica, qu'usaba una pantalla de tubu Nixie y 177 tubos tiratrón subminiatura. En xunu de 1963, Friden introdució la EC-130 de cuatro funciones. Tenía un diseñu dafechu transistorizado, la capacidá 13 díxitos nun CRT de 5 pulgaes (130 mm), ya introdució la notación polaca inversa (RPN) al mercáu d'el calculadores con un preciu de $2200. El modelu EC-132 añedió la raigañu cuadráu y funciones recíproques. En 1965, los llaboratorios Wang producieron el LOCI-2, una calculadora d'escritoriu transistorizada de 10 díxitos qu'usaba una exhibición de tubu Nixie y podía computar llogaritmus.

Col desenvolvimientu de los circuitos integraos y los microprocesadores, el calculadores grande y costosu fueron sustituyíes por dispositivos electrónicos más pequenos.

Ordenadores analóxicos avanzaes[editar | editar la fonte]

Artículu principal: Computador analóxicu

Antes de la Segunda Guerra Mundial, les ordenadores analóxicos mecániques y eléctriques yeren consideraes el "estáu del arte", y munchos pensaben que yeren el futuru de la computación.

Los ordenadores analóxicos tomen ventaya de les fuertes semeyances ente les matemátiques de propiedaes de pequena escala -- la posición y el movimientu de ruedes o'l voltaxe y la corriente de componentes electrónicos -- y les matemátiques d'otros fenómenos físicos, ej. trayectories balístiques, inercia, resonancia, tresferencia d'enerxía, momentu, etc.

Modelar los fenómenos físicos coles propiedaes eléctriques rinde una gran ventaya sobre usar modelos físicos:

  1. los componentes eléctricos son más pequenos y baratos; son más fácilmente construyíos y exercitaos.
  2. Anque d'otra manera similar, los fenómenos eléctricos pueden faese qu'asocedan en marcos de tiempu convenientemente curtios.

Estos sistemes trabayen creando análogos eléctricos d'otros sistemes, dexando a los usuarios predicir el comportamientu de los sistemes d'interés al reparar los análogos eléctricos. La más útil de les analoxíes foi la manera en que'l comportamientu en pequena escala podía ser representáu con ecuaciones diferenciales ya integrales, y polo tanto podía ser usáu pa solucionar eses ecuaciones. Un atélite exemplu de tal máquina foi'l integrador d'agua construyíu en 1928; un exemplu eléctricu ye la máquina de Mallock construyida en 1941.

A diferencia de los ordenadores dixitales modernes, los ordenadores analóxicos nun yeren bien flexibles, y precisen ser reconfiguradas (ye dicir reprogramadas) manualmente pa camudar d'un problema a otru. Los ordenadores analóxicos teníen una ventaya sobre los primeres computadores dixitales en que podíen ser usaes pa solucionar problemes complexos usando comportamientos análogos, ente que les primeres tentatives con ordenadores dixitales fueron bien llindaes. Pero a midida que los ordenadores dixitales vinieron siendo más rápides y usaben memories más grandes (ej, RAM o almacenamientu internu), movieron casi dafechu a los ordenadores analóxicos, y la programación de computadores, o codificación surdió como otru oficiu humanu.

Cuidao que los ordenadores yeren rares nesta era, les soluciones yeren de cutiu manuales en formes como gráficas en papel y nomogramas, qu'entós podíen producir soluciones analóxiques a esos problemes, tales como la distribución de presiones y temperatures nun sistema de calefacción.

Dalgunes de los ordenadores analóxicos más estensamente esplegaes incluyeron dispositivos p'apuntar armes, tales como los sistemes de llanzamientu de torpedos o'l Norden bombsight y Fire-control system pa embarcaciones navales. Dalgunos d'éstos permanecieron n'usu por décades dempués de la segunda guerra mundial. Un exemplu ye'l Mark I Fire Control Computer, esplegáu pola Armada de los Estaos Xuníos nuna variedá de naves dende los destructores y los acorazáus.

Otros exemplos incluyeron el Heathkit EC-1, y l'ordenador hidráulicu MONIAC.

L'arte de la computación analóxica algamó la so cenit col Analizador diferencia, inventáu en 1876 por James Thomson y construyíu por H. W. Nieman y Vannevar Bush nel MIT empezando en 1927. Fueron construyíes menos d'una docena d'estos dispositivos; el más poderosu foi construyíu na Escuela Moore d'Inxeniería Eléctrica na Universidá de Pensilvania, onde tamién foi construyíu'l ENIAC. Les computadores electróniques dixitales, como'l ENIAC, significaron el fin pa la mayoría de les máquines analóxiques de computación, pero los ordenadores analóxicos híbrides, controlaes por electrónica dixital, permanecíen n'usu nos años 1950 y 1960, y siguieron más palantre n'aplicaciones especializaes.

Primeros computadores dixitales[editar | editar la fonte]

La era del computador modernu empezó con un esplosivu desenvuelvo antes y mientres la Segunda Guerra Mundial, a midida que los circuitos electrónicos, los relés, los condensadores, y los tubos de vacíu reemplazaron los equivalentes mecánicos y los cálculos dixitales reemplazaron los cálculos análogos. Les máquines como'l Atanasoff–Berry Computer, Z3, Colossus, y el ENIAC fueron construyíes a mano usando circuitos que conteníen relés o válvules (tubos de vacíu), y de cutiu usaron tarxetes furaes o cintes furaes pa la entrada y como el mediu d'almacenamientu principal (non volátil).

Nesta era, un númberu de distintes máquines fueron producíes con capacidaes que costantemente avanzaben. De primeres d'esti períodu, nun esistió nada que s'asemeyara remotamente a un ordenador modernu, sacante nos planes perdíos por llargu tiempu de Charles Babbage y les visiones matemátiques de Alan Turing y otros. A la fin de la era, fueren construyíos dispositivos como'l EDSAC, y son consideraos universalmente como computadores dixitales. Definir un solu puntu na serie, como la "primer computadora", pierde munchos sutiles detalles.

El testu escritu por Alan Turing en 1936 probó ser descomanadamente influyente na computación y ciencies de la computación de dos maneres. El so principal propósitu yera probar qu'había problemes (nomaos el problema de la parada) que nun podíen ser solucionaos por nengún procesu secuencial. Al faer eso, Turing apurrió una definición d'un ordenador universal, una construcción que vieno ser llamada máquina de Turing, un dispositivu puramente teóricu que formaliza'l conceutu d'execución de algoritmu, reemplazando l'engarrosu llinguaxe universal basáu n'aritmética de Kurt Gödel. Sacante poles llimitaciones impuestes polos sos almacenamientos de memoria finitos, dizse que los ordenadores modernos son Turing completu, que ye como dicir que tienen la capacidá d'execución d'algoritmu equivalente a una máquina universal de Turing. Esti tipu llindáu de la cualidá de Turing completu ye delles vegaes vistu como la capacidá estragal que dixebra los ordenadores d'usu xeneral de los sos precursores de propósitu específicu.

Por que una máquina de computación sía un ordenador de propósitu xeneral práutica, tien d'haber dalgún mecanismu de llectura/escritura conveniente, como por casu la cinta furada. Pa la completa versatilidad, la arquitectura de von Neumann usa la mesma memoria p'almacenar tantu los programes como los datos; virtualmente toes los ordenadores contemporaneos usen esta arquiteutura (o dalguna variante). Ente que ye teóricamente posible implementar un ordenador completu mecánicamente (como demostró'l diseñu de Babbage), la electrónica fixo posible la velocidá y más palantre la miniaturización que caractericen los ordenadores modernos.

Na era de la Segunda Guerra Mundial había trés corrientes paraleles nel desenvolvimientu del ordenador, y dos fueron ignoraes en gran parte o deliberadamente calteníes de callao. La primera foi'l trabayu alemán de Konrad Zuse. La segunda foi'l desenvolvimientu secretu del ordenador Colossus nel Reinu Xuníu. Nenguna d'éstes tuvieron muncha influencia nos varios proyeutos de computación nos Estaos Xuníos. La tercera corriente de desenvolvimientu del ordenador, el ENIAC y el EDVAC de Eckert y Mauchly, foi publicada estensamente.

La serie Z de Konrad Zuse: Los primeros ordenadores controlaos por programa[editar | editar la fonte]

Una reproducción del ordenador Z1 de Zuse.

Trabayando aislladamente n'Alemaña, en 1936 Konrad Zuse empezó la construcción de les sos primeres calculadores de la serie Z qu'ufiertaben memoria y programabilidad (llindada primeramente). La Z1 de Zuse, qu'anque puramente mecánica yá yera binaria, foi rematada en 1938. Nunca trabayó confiablemente por cuenta de problemes cola precisión de les pieces.

La subsecuente máquina de Zuse, el Z3, foi rematada en 1941. Taba basada en relés telefónicos y trabayó satisfactoriamente. El Z3 convirtióse asina nel primer ordenador funcional, de too propósitu, controlada por programa. De munches maneres yera bien similar a les máquines modernes, siendo pionera en numberoses meyores, tales como númberos de coma flotante. El reemplazu del difícil d'implementar sistema decimal, usáu nel diseñu tempranu de Charles Babbage, pol más simple sistema binariu, significó que les máquines de Zuse yeren más fáciles de construyir y potencialmente más confiables, daes les tecnoloxíes disponibles naquel tiempu. Esto dacuando ye vistu como la razón principal pola que Zuse tuvo ésitu onde Babbage falló.

Los programes fueron alimentaos nel Z3 per mediu de películes furaes. Faltaben los saltos condicionales, pero dende los años 1990 probóse teóricamente qu'el Z3 siguía siendo un computador universal (ignorando les sos llimitaciones de tamañu físicu d'almacenamientu). En dos aplicaciones de patente de 1936, Konrad Zuse tamién antemanó que les instrucciones de máquina podíen ser almacenaes nel mesmu almacenamientu usáu pa los datos escurrir clave de lo que sería conocíu como la arquitectura de von Neumann y foi implementada per primer vegada nel posterior diseñu del EDSAC británicu (1949). Zuse tamién dicía diseñar el primera llinguaxe de programación de altu nivel, (Plankalkül), en 1945 (que foi publicáu en 1948) anque foi implementáu per primer vegada en 2000 por un equipu empobináu por Raúl Coloraes na Universidá Llibre de Berlín, cinco año dempués de la muerte de Zuse.

Zuse sufrió reveses mientres la Segunda Guerra Mundial cuando dalgunes de les sos máquines fueron destruyíes nel cursu de les campañes aliaes de bombardeos. Aparentemente'l so trabayu en gran parte siguió siendo desconocíu a los inxenieros nel Reinu Xuníu y los Y.Y.O.O. hasta muncho más tarde, anque siquier la IBM taba enterada d'ellos pos financiaron a la so compañía de llanzamientu de posguerra en 1946, en cuenta de una opción sobre les patentes de Zuse.

Colossus[editar | editar la fonte]

El colossus foi usáu pa romper cifraos alemanes mientres la Segunda Guerra Mundial.
Artículu principal: Colossus

Mientres la Segunda Guerra Mundial, los británicos en Bletchley Park algamaron un númberu d'ésitos al romper les comunicaciones militares alemanes cifraes. La máquina de cifráu alemana, Enigma, foi atacada cola ayuda de máquines electromecániques llamaes bombes. La bombe, diseñada por Alan Turing y Gordon Welchman, dempués de la bomba criptográfica polaca (1938), esaniciaba axustes posibles del Enigma al realizar cadenes deducciones lóxiques implementaes eléctricamente. La mayoría de les posibilidaes conducíen a una contradicción, y les poques restantes podíen probase a mano.

El alemanes tamién desenvolvieron una serie de sistemes de cifráu de teleimpresora, bien distintos del Enigma. La máquina Lorenz SZ 40/42 foi usada pa les comunicaciones d'altu nivel del exércitu, llamada "Tunny" polos británicu. Les primeres intercepciones de los mensaxes Lorenz empezaron en 1941. Como parte d'un ataque contra los Tunny, el profesor Max Newman y los sos colegues ayudaron a especificar el colossus. El Mk I colossus foi construyíu ente marzu y avientu de 1943 por Tommy Flowers y los sos colegues nel Post Office Research Station en Dollis Hill en Londres y dempués unviáu a Bletchley Park.

El colossus foi'l primer dispositivu de computación totalmente electrónicu. El colossus usó una gran cantidá de válvules (tubos de vacíu). Tenía entrada de cinta de papel y yera capaz de ser configuráu pa realizar una variedá d'operaciones de lóxica booleana nos sos datos, pero nun yera Turing completu. Fueron construyíos nueve Mk II Colossi (el Mk I foi convertíu nun Mk II faciendo diez máquines en total). Los detalles de la so esistencia, diseñu, y usu fueron calteníos secretos bien entraos los años 1970. Winston Churchill personalmente publicó una orde pa la so destrucción en pieces non más grandes que la mano d'un home. por cuenta de esti secretu los Colossi nun fueron incluyíos en munches hestories de la computación. Una copia reconstruyida d'una de les máquines Colossus ta agora n'exhibición en Bletchley Park.

Desenvolvimientos norteamericanos[editar | editar la fonte]

En 1937, Claude Shannon produció la so tesis maxistral nel MIT que per primer vegada na hestoria implicaba'l álxebra booleana usando relés y conmutadores electrónicos. La tesis de Shannon, intitulada A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits (Un analís simbólicu de circuitos de conmutación y relés), esencialmente funda'l diseñu de circuitos dixitales prácticos.

En payares de 1937, George Stibitz, entós trabayando nos Llaboratorios Bell, terminó un ordenador basáu en relés que calculaba cola adición binaria y moteyó col nome de "Modelu K" (por "kitchen" (cocina), onde él la había ensamblado). A finales de 1938, los Llaboratorios Bell autorizaron un programa d'investigación completu con Stibitz al timón. El so Complex Number Calculator, termináu'l 8 de xineru de 1940, podía calcular númberos complexos. Nuna demostración del 11 de setiembre de 1940 na conferencia de la American Mathematical Society nel Dartmouth College, Stibitz pudo unviar, al Complex Number Calculator, comandos remotos sobre llinies telefóniques por un teletipu. Foi la primer máquina de computación usada remotamente, nesti casu sobre una llinia telefónica. Dellos participantes na conferencia qu'atestiguaron la demostración yeren John von Neumann, John Mauchly, y Norbert Wiener, quien escribió sobre ello nes sos memories.

En 1939, John Vincent Atanasoff y Clifford Y. Berry de Iowa State University desenvolvieron el Atanasoff Berry Computer (ABC), una calculadora electrónica dixital de propósitu especial pa solucionar sistemes d'ecuaciones lineares. La meta orixinal yera solucionar 29 ecuaciones simultánees de 29 incógnites caúna, pero por cuenta d'erros nel mecanismu del furador de tarxetes la máquina terminada solamente podía solucionar delles ecuaciones. El diseñu usaba más de 300 tubos de vacíu p'alta velocidá y emplegaba pa la memoria condensadores fitos nun tambor que rotaba mecánicamente. Anque la máquina ABC nun yera programable, foi la primera n'usar circuitos electrónicos. El co-inventor del ENIAC, John Mauchly, esaminó'l ABC en xunu de 1941, y la so influencia nel diseñu de la posterior máquina ENIAC ye una cuestión de discutiniu ente'l historiadores del computador. El ABC foi en gran parte escaecíu hasta que se convirtió nel focu del pleitu llegal Honeywell vs. Sperry Rand, la decisión invalidó la patente de ENIAC (y delles otres), ente munches razones por ser antemanáu pol trabayu de Atanasoff.

En 1939, nos llaboratorios Endicott de la IBM empezó'l desenvolvimientu del Harvard Mark I. Conocíu oficialmente como'l Automatic Sequence Controlled Calculator, el Mark I foi un ordenador electromecánicu de propósitos xenerales construyida col financiamiento de la IBM y cola asistencia del personal de la IBM, so dirección del matemáticu de Harvard, Howard Aiken. El so diseñu foi influyíu pola Máquina Analítica de Babbage, usando ruedes d'aritmética y almacenamientu decimal y interruptores rotatorios amás de relés electromagnéticos. Yera programable vía una cinta de papel furáu, y contenía delles unidaes de cálculu trabayando en paralelu. Versiones posteriores contuvieron dellos llectores de cinta de papel y la máquina podía camudar ente'l llectores basaos nuna condición. Sicasí, la máquina nun yera absolutamente Turing completa. El Mark I foi treslladáu a la universidá de Harvard y empezó la operación en mayu de 1944.

ENIAC[editar | editar la fonte]

Artículu principal: ENIAC
El ENIAC realizó cálculos de la trayectoria balística usando 160 quilovatios d'enerxía.

El ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), construyíu nos Estaos Xuníos, foi'l primera computador electrónicu de propósitos xenerales. Construyíu so la dirección de John Mauchly y John Presper Eckert na universidá de Pennsylvania, yera 1.000 vegaes más rápidu que los sos contemporaneos. El desenvolvimientu y la construcción del ENIAC duró dende 1943 hasta tar operativu dafechu a la fin de 1945.

Cuando'l so diseñu foi propuestu, munchu investigadores creyeron que los millares de delicaes válvules (ye dicir tubos de vacíu) quemaríense tan frecuentemente qu'el ENIAC taría con tanta frecuencia inactivu por arreglos que sería inútil. Sicasí, yera capaz de miles d'operaciones per segundu per hores enteres ente les falles de válvules. Validó abiertamente l'usu de la electrónica pa la computación en gran escala. Esto foi crucial pal desenvolvimientu del computador modernu.

El ENIAC yera inequívocamente un dispositivu Turing completu. Sicasí, un "programa" nel ENIAC yera definíu pol cableaxe mesmu, enchufes y interruptores, una decepcionante disparidad coles máquines electróniques de programa almacenáu que se desenvolvieron a partir del ENIAC. Programalo significaba recablearlo. Les meyores completaes en 1948 fixeron posible executar programes almacenaos na "memoria" afita de la tabla de funciones (un gran panel portátil de interruptores decimales), que fixo de la programación un esfuerzu más senciellu y sistemáticu.

La máquina de von Neumann de primera xeneración y otros trabayos[editar | editar la fonte]

Inclusive primero que el ENIAC tuviera termináu, Eckert y Mauchly reconocieron les sos llimitaciones y empezaron el diseñu d'un nuevu ordenador, el EDVAC, que tenía de tener programa almacenáu. John von Neumann escribió un reporte d'amplia circulación que describía'l diseñu del EDVAC nel que tanto los programes como los datos de trabayu taben almacenaos nun solu espaciu d'almacenamientu unificáu. Esti diseñu básicu, que sería conocíu como la arquitectura de von Neumann, sirviría como la base pal desenvolvimientu de los primeros ordenadores dixitales de propósitu xeneral realmente flexibles.

Nesta xeneración, l'almacenamientu temporal o de trabayu foi apurríu por llínees de retardo acústicu, qu'usaben el tiempu d'espardimientu del soníu al traviés d'un mediu como'l mercuriu líquidu (o al traviés d'un alambre) p'almacenar datos de volao. Una serie de pulsos acústicos yeren unviaos a lo llargo d'un tubu; dempués d'un tiempu, no que'l pulsu algamaba l'estremu del tubu, el circuitu detectaba si'l pulsu representaba un 1 ó un 0 y causaba al oscilador volver a reenviar el pulsu. Otros usaron los tubos de Williams, qu'utilicen la capacidá d'un tubu d'imaxe de televisión p'almacenar y de recuperar datos. Por 1954, la memoria de núcleu magnéticu rápido movió la mayoría de les otres formes d'almacenamientu temporal, y apoderó el campu hasta mediaos de los años 1970.

El "Ñácaru" nel Muséu de Ciencia ya Industria (MSIM), de Mánchester (Inglaterra).

La primer máquina funcional de von Neumann foi'l "Baby" ("Ñácaru") de Mánchester o Small-Scale Esperimental Machine, construyida na universidá de Mánchester en 1948; foi siguida en 1949 pol computador Manchester Mark I que funcionó como un sistema completu usando'l tubu Williams y el tambor magnéticu pa la memoria, y tamién introdució los registro d'índiz. L'otru competidor pal títulu de "primer computador dixital de programa almacenáu" fuera'l EDSAC, diseñáu y construyíu na Universidá de Cambridge. Operacional en menos d'un añu dempués de la Manchester "Baby", tamién yera capaz d'encetar problemes reales. EDSAC foi inspiráu de fechu polos planes pal EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), el socesor del ENIAC; estos planes yá taben nel llugar correctu pal tiempu en qu'el ENIAC foi operacional exitosamente. A diferencia del ENIAC, qu'usaba'l procesamientu paralelu, el EDVAC usó una sola unidá de procesamientu. Esti diseñu yera más simple y foi el primeru en ser implementáu en cada esitosa onda de miniaturización, y creciente confiabilidad. Dalgunos ven al Manchester Mark I/EDSAC/EDVAC como les "Evas" de les cualos casi toes los ordenadores actuales deriven la so arquiteutura.

La primera computadora programable universal na Unión Soviética foi creada por un equipu de científicos so dirección de Sergei Alekseyevich Lebedev del Institutu Kiev de Electrotecnología, Xunión Soviética (agora Ucrania). El computador MESM (МЭСМ, Small Electronic Calculating Machine) tuvo operacional en 1950. Tenía cerca de 6.000 tubos de vacíu y consumida 25 kW d'enerxía. Podía realizar aprosimao 3.000 operaciones per segundu. Otra máquina temprana foi'l CSIRAC, un diseñu australianu que corrió'l so primer programa de prueba en 1949. CSIRAC ye'l computador más vieyu inda n'esistencia y el primeru en ser usáu pa executar música dixital.[4]

N'ochobre de 1947, el direutores de J. Lyons & Company, una compañía británica del famosa poles sos tiendes de té (pequenos restoranes) pero con fuertes intereses nes nueves técniques de xerencia d'oficines, decidíu a tomar un papel activu en promover el desenvolvimientu comercial de los computadores. Por 1951 el computador LLEO I tuvo operacional y corrió el primera job de computador d'oficina rutinariu regular del mundu.

La máquina de la universidá de Mánchester convertir nel prototipu pa la Ferranti Mark I. La primer máquina Ferranti Mark I foi apurrida a la Universidá en febreru de 1951 y a lo menos otres nueve fueron vendíes ente 1951 y 1957.

En xunu de 1951, el UNIVAC I (Universal Automatic Computer) foi apurríu a la Oficina del Censu de los Estaos Xuníos. Anque foi fabricada por Remington Rand, la máquina con frecuencia foi referida equivocadamente como la "IBM UNIVAC". Eventualmente Remington Rand vendió 46 máquines en más de $1 millón por caúna. El UNIVAC yera'l primera computador 'producíu en masa'; toos el predecesores fueren unidaes 'úniques nel so tipu'. Usó 5.200 tubos de vacíu y consumía 125 kW d'enerxía. Usó pa la memoria una llinia de retardo de mercuriu capaz d'almacenar 1.000 palabres de 11 díxitos decimales más el signu (palabres de 72 bits). A diferencia de les máquines de la IBM nun foi forníu d'un llector de tarxetes furaes sinón con una entrada de cinta magnética de metal al estilu de los años 1930, faciéndola incompatible con dellos almacenamientos de datos comerciales esistentes. La cinta de papel furáu d'alta velocidá y les cintes magnétiques del estilu modernu fueron usaos para entrada/salida por otros ordenadores de la era.

En payares de 1951, la compañía J. Lyons empezó la operación selmanal d'un Job de valuaciones de panadería nel LLEO (Lyons Electronic Office). Ésti foi la primer aplicación de negociu en tener vida nun computador de programa almacenáu.

En 1952, la IBM anunció públicu'l IBM 701 Electronic Data Processing Machine, la primera nel so excitosa 700/7000 series y el so primera computador IBM mainframe. El IBM 704, introducíu en 1954, usó la memoria de núcleu magnéticu, que se convirtió nel estándar pa les máquines grandes. El primer llinguaxe de programación de propósitos xenerales d'altu nivel implementáu, FORTRAN, tamién foi desenvueltu na IBM pa los 704 mientres 1955 y 1956 y llanzáu a principios de 1957. (El diseñu en 1945 del leguaje d'altu nivel Plankalkül, de Konrad Zuse, nun foi implementáu naquel tiempu).

En 1954 la IBM introdució un computador más pequenu y más económicu que probó ser bien popular. El IBM 650 pesaba más de 900 kg, la fonte d'alimentación pesao alredor 1.350 kg y dambos fueron conteníos en gabinetes separaos de más o menos 1,5 x 0,9 x 1,8 metros. Costaba $500.000 o podía ser arrendada por $3.500 al mes. El so memoria de tambor tenía originalmente solamente 2.000 palabres de diez dígito, y riquía una programación arcana pa una eficiente computación. Les llimitaciones de la memoria tales como ésta diben apoderar la programación por décades posteriores, hasta la evolución de les capacidaes del hardware y un modelu de programación que yeren más benévolos al desenvolvimientu del software.

En 1955, Maurice Wilkes inventó la microprogramación, que foi darréu llargamente usada nos CPUs y les unidaes de puntu flotante de los mainframes y d'otros ordenadores, tales como les series del IBM 360. La microprogramación dexa al conxuntu d'instrucciones base ser definíu o estendíu por programes incorporaos nel hardware (agora dacuando llamáu como firmware, microcódigo, o milicódigo).

En 1956, la IBM vendió la so primer sistema de discu magnéticu, RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Usó 50 discos de metal de 24 pulgaes (610 mm), con 100 pistes per llau. Podía almacenar 5 megabytes de datos y costaba $10.000 por megabyte. (En 2006, l'almacenamientu magnéticu, na forma de discos duros, costaba menos d'un décimu d'un centavu por megabyte).

Segunda xeneración: Transistores[editar | editar la fonte]

Un Sistema IBM 1401. Dende la esquierda: llector/furador 1402, procesador 1401, imprentadora 1403.

Primeramente, creíase que seríen producíos o utilizaos bien pocos computadores. Esto yera debíu en parte al so tamañu, al costo, y a la falta de previsión nos tipos d'usos a los que podíen ser aplicaos los computadores.

En 1951 empecipia la primer máquina de cálculu fecha en serie y hai un gran desenvolvimientu d'estes máquines, por cuenta de la introducción de nueves técniques, de nueves unidaes y métodos de programación. En 1953 el númberu de máquines de cálculu en tol mundu alzar hasta cerca de 100 unidaes.

En 1958 solamente los Estaos Xuníos tienen cerca de 2.500 modelos en total.

N'Italia la primer máquina de cálculu foi asitiada en 1954 na Universidá Politécnicu de Milán y solamente en 1957 ye usada por una firma. En 1958 ye asitiada n'Italia un décimu de les máquines de cálculu, que sofiten cerca de 700 emplegaos meccanográficos. Na conclusión de la Primer Xeneración, a la fin de los años 1950, les máquines electróniques de cálculu ganaron l'enfotu de los sos usuarios. De primeres yeren consideraes, más como preseos de cálculu y preseos pa la investigación na universidá, que máquines útiles poles sos capacidaes de procesar información, pa les corporaciones o les necesidaes operatives de les firmes.

Les máquines de cálculu superen más y más les restricciones por cuenta de dalguna construcción y técniques de programación non refinaes.

El so usu nun representa más una "aventura" pa les firmes y les corporaciones que les asitien, sinón que respuenden a la necesidá de solucionar los varios problemes operativos.

Alredor de finales de los años 1950 los tubos fueron sustituyíos por transistores. Esto llevanta lo que se conoz como la "segunda xeneración" de máquines de cálculu.

Usando los transistores y ameyorando les máquines y los programes, la máquina de cálculu vuélvese más rápida y económica y esto espubliza en diez mil modelos en tol mundu. Pola situación económica xeneral cambiante, la continua crecedera de les firmes, la introducción de nueves técniques d'organización y la xerencia d'una firma, pasa d'un usu prevalente de contabilidá y estadísticu a delles aplicaciones más complexos que se refieren a tolos sectores d'activos.

El transistor foi realizáu en 1948 polos norteamericanos John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley que compartieron pola so invención el Premio Nobel de Física de 1956. El transistor ye un dispositivu electrónicu fechu de cristal de siliciu o xermaniu nos que distintos átomos de materiales son a propósito ensertaos.

Pa dellos valores de tensión eléctrico a la cual ye espuesta'l transistor, tien la capacidá de tresmitir o non la corriente, asina que puede representar el 1 ó el 0 que son reconocíos pola máquina. Comparáu a les válvules, el transistor tien munches ventayes: tienen un preciu de fabricación más pequenu y una velocidá diez veces mayor, pasando de la posición 1 a 0 en delles millonésimes de segundu. Los tamaños d'un transistor son de dellos milímetros comparáu a los munchos centímetros del tubu de vacíu. Les direcciones d'operación segura son amontaes porque los transistores, trabayando "en fríu", eviten los frayatos que yeren frecuentes nes válvules debíu al calentamientu. Asina, les máquines son construyíes con decenes de miles de circuitos complexos que son incluyíos nun pequenu espaciu.

Ente los sistemes de la segunda xeneración marcamos el IBM 1401, que foi instaláu dende 1960 hasta 1964 en más de cientos de miles de modelos, monopolizando alredor d'un terciu del mercáu mundial. Nesti períodu tamién tuvo la única tentativa italiana: el ELEA de Olivetti, producíu en 110 modelos.

El desenvolvimientu notable de les máquines de cálculu y de les sos aplicaciones nesti períodu nun ye debíu solamente a la característica del CPU (Unidá Central de Procesu), sinón que tamién a les continues meyores feches nes memories auxiliares y nes unidaes pa tomar y emisión de datos.

Les memories de discos pueden remanar decenes de millones de lletres o díxitos. Más unidaes pueden ser conectaes coles mesmes a la máquina de cálculu, llevando asina la capacidá de memoria total a dellos cientos de millones de calteres.

Cerca de los discos que tán conectaos firmemente cola unidá central son introducíes delles unidaes nes cualos les piles de discos son móviles y pueden ser fácilmente reemplazaos por otra pila en pocos segundos.

Inclusive si la capacidá de discos móviles ye más pequena comparada a les fixes, la so intercambiabilidad garantiza una capacidá ilimitada de datos que tán llistos pa la ellaboración.

Les máquines de cálculu de la segunda xeneración, al traviés d'un dispositivu particular fechu pa ordenar los datos interiores, pueden sobreponer distintes operaciones, esto significa lleer y furar les tarxetes coles mesmes, executar cálculos y tomar decisiones lóxiques, escribir y lleer la información en cintes magnétiques.

Pa garantizar el continuu cambéu d'información ente'l centru y la periferia, surden les unidaes terminales que tienen que tresmitir los datos a la máquina de cálculu central que tamién puede tar a una distancia de cientos de kilómetros gracies a una conexón telefónica.

Post-1960: Tercer xeneración y más allá[editar | editar la fonte]

El primera Commodore PET, el PET 2001 (1977). Nótese'l grabador de cassette y el tecláu tipu calculadora.
Apple I espuestu nel Smithsonian Institution.

La esplosión nel usu de computadores empezó colos computadores de la 'tercer xeneración'. Estos dependíen na invención independiente de Jack St. Clair Kilby y Robert Noyce, el circuitu integráu (o microchip), que condució más palantre a la invención del microprocesador, por Ted Hoff y Federico Faggin en Intel.

Mientres los años 1960 había un considerable solapamiento ente les tecnoloxíes de la segunda y la tercer xeneración. Tan tarde como en 1975, Sperry Univac siguía la fabricación de máquines de segunda xeneración como'l UNIVAC 494.

El microprocesador condució al desenvolvimientu del microcomputador, computadores pequeños, de baxu costo, que podía ser teníu por individuos y pequenes empreses. Los primeres microcomputadores apaecieron nos años 1970, y aportaron a ubicuos nos años 1980 y más allá. Steve Wozniak, cofundador de Apple Computer, ye acreditáu por desenvolver el primera computador caseru comercializáu masivamente. Sicasí, el so primer ordenador, el Apple I, vieno dalgún tiempu dempués del KIM-1 y el Altair 8800, y el primer ordenador d'Apple con capacidaes de gráficos y de soníos salió bien dempués del Commodore PET. La computación desenvolvióse con arquitectures de microcomputador, con característiques añedíes de los sos hermanos más grandes, agora dominantes na mayoría de los segmentos de mercáu.

Una indicación de la rapidez del desenvolvimientu d'esti campu puede ser deducíu pol artículu seminal de Burks, Goldstein, von Neuman, documentado na revista Datamation de setiembre-ochobre de 1962, que foi escritu, como versión preliminar 15 años más tempranu. (ver les referencies embaxo). Pal momentu en que cualquier persona tuviera tiempu pa escribir cualquier cosa, yá yera obsoleto.

Ver tamién[editar | editar la fonte]

Notes al pie[editar | editar la fonte]

  1. paliyu de cuenta
  2. «2007-11-17».
  3. «"Do not fold, spindle or mutilate": A cultural history of the punched card». Archiváu dende l'orixinal, el 25 d'ochobre de 2006. Consultáu'l 31 d'ochobre de 2006.
  4. «CSIRAC: Australia’s first computer». Archiváu dende l'orixinal, el 16 de payares de 2007. Consultáu'l 21 d'avientu de 2007.

Referencies[editar | editar la fonte]

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]

Hestoria británica[editar | editar la fonte]



Historia del hardware