Introducción a la informática

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Índice de contenido
1 DEFINICIÓN DE INFORMÁTICA............................................................................................................3
2 BREVE PERSPECTIVA HISTÓRICA .......................................................................................................3
2.1 GENERACIONES DE ORDENADORES..................................................................................................6
2.1.1 PRIMERA GENERACIÓN (1951­1958)....................................................................................................................6
2.1.2 SEGUNDA GENERACIÓN (1959­1964)...................................................................................................................6
2.1.3 TERCERA GENERACIÓN (1964 ­ 1971)..................................................................................................................7
2.1.4 CUARTA GENERACIÓN (1971­1982).....................................................................................................................7
2.1.5 GENERACIÓN POSTERIOR Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL (1982­ )..................................................................................7
3 REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN...............................................................................................8
3.1 SISTEMAS DE NUMERACIÓN...........................................................................................................8
3.1.1 PASO DEL SISTEMA DECIMAL AL SISTEMA BINARIO......................................................................................................9
3.1.2 PASO DEL SISTEMA BINARIO A DECIMAL..................................................................................................................9
3.1.3 SISTEMA OCTAL.............................................................................................................................................10
3.1.4 SISTEMA HEXADECIMAL.....................................................................................................................................10
3.2 EL CÓDIGO ASCII...................................................................................................................12
4 ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN ORDENADOR..................................................................................13
4.1 HARDWARE.............................................................................................................................13
4.2 SOFTWARE.............................................................................................................................14
5 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN ORDENADOR.....................................................................................15
6 EVOLUCIÓN DE LOS ORDENADORES..................................................................................................15
6.1 OTROS ORDENADORES QUE NO SON PC’S......................................................................................17
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1 DEFINICIÓN DE INFORMÁTICA
Se pueden encontrar en los diferentes libros y manuales de informática diferentes definiciones de informática. El origen de la palabra es francés y está compuesto de los vocablos Información y Automática.
En esencia todas las definiciones son un giro sobre los mismos conceptos. Por poner algunos ejemplos citaremos como definiciones las siguientes.
✔
Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.
✔
La ciencia que se ocupa, mediante máquinas electrónicas, del tratamiento automático de la información. ✔
La ciencia que estudia el tratamiento automático de la información mediante el uso de ordenadores e incluye, además, la teoría, el diseño y la fabricación de éstos.
✔
...
2 BREVE PERSPECTIVA HISTÓRICA La historia de las máquinas de cálculo que dieron origen a los ordenadores actuales empieza con un instrumento utilizado por diversas civilizaciones, siglos antes de Jesucristo: el ábaco. Este instrumento simplificaba las operaciones aritméticas básicas (suma, resta, multiplicación y división). Pese a su antigüedad se sigue utilizando hoy en día en algunas culturas orientales.
Figura 1: Ábaco.
En los siglos XVI y XVII se construyeron máquinas mecánicas basadas en ruedas dentadas que simulaban el funcionamiento del ábaco, lo que dio lugar a la aparición de las calculadoras mecánicas como la Máquina Aritmética o Sumadora de Pascal (1642), construida por éste a la edad de 19 años. 4 D E
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Wilhelm von Leibniz (1646­1716) construyó la primera máquina capaz de multiplicar directamente, que además efectuaba divisiones y raíces cuadradas. Charles Babbage (1792­1871) fue quien diseñó en 1832 la Máquina Analítica. Esta máquina fue pensada como un calculador universal, que pudiera resolver de forma automática cualquier problema matemático y capaz de albergar distintos programas, murió sin poder construirla. Figura 2: Máquina diferencial de Babbage.
A finales del siglo XIX se utilizan en los negocios y la gestión de empresas máquinas de cálculo mecánicas, como la Máquina Tabuladora de Herman Holletrith (1887), que procesaba los datos utilizando unas tarjetas perforadas. Con ella se realizó el primer censo norteamericano, y se fundó la Tabulating Machine Corporation que después se transformaría en IBM. Figura 3: Tarjetas perforadas.
El primer ordenador electromecánico fue el MARK I construido en la Universidad de Harvard por Howard Aiken en 1944 con la subvención de IBM, tenía 760.000 ruedas y relés, 800 km de cable; medía 15 m de largo y 2,5 m de alto; pesaba 5 toneladas y se basaba en Maquina Analítica de Babbage. Figura 3: El ordenador MARK I.
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El primer ordenador electrónico fue el ENIAC, construido en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica, por John W. Mauchly y John Presper Eckert en 1945, era capaz de realizar 5.000 sumas por segundo, pesaba 30 Tm, utilizaba 18.200 válvulas, ocupaba 140 m2 y tenía un consumo medio de 150.000 W. Debido a la gran cantidad de calor que desprendía no se podía trabajar mucho tiempo sin que se produjese una avería. Evidentemente necesitaba un potente equipo de refrigeración. Figura 4: El ordenador ENIAC.
John von Neumann (1903­1957), matemático húngaro, propuso almacenar el programa y los datos en la memoria del ordenador, con lo que se evitaba la modificación del cableado en el cambio de programas.
A finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más prolongada, se conseguían máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, y los espacios entre ellos también, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata.
A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado, que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala, 6 D E
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con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio.
2.1 GENERACIONES DE ORDENADORES
Teniendo en cuenta las diferentes etapas de desarrollo que tuvieron las computadoras, se consideran las siguientes divisiones como generaciones aisladas con características propias de cada una, las cuáles se enuncian a continuación.
2.1.1 Primera Generación (1951­1958)
Las características principales de este tipo de ordenadores eran sistemas constituidos por tubos de vacío (bulbos), que desprendían bastante calor y tenían una vida relativamente corta. Eran máquinas grandes y pesadas. Se construye el ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas), que tienen un alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300 V y la posibilidad de fundirse era grande. El almacenamiento de la información se hacía en un tambor magnético interior. que recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban. Tenían continuos fallos o interrupciones en el proceso y requerían de sistemas auxiliares de refrigeración especiales.
La programación era en lenguaje máquina, que consistía en largas cadenas de bits, de ceros y unos, por lo que la programación resultaba larga y compleja. Utilizaban tarjetas perforadas para suministrar datos y los programas.
2.1.2 Segunda generación (1959­1964)
Las características principales de este tipo de ordenadores eran sistemas constituidos por transistores. El componente principal era un pequeño trozo de semiconductor, y se expone en los llamados circuitos transistorizados. Al ser sustituidos los tubos de vacío por los transistores, y ser estos últimos más económicos y más pequeños que las válvulas miniaturizadas consumían menos y producían menos calor. Por todos estos motivos, la densidad del circuito podía ser aumentada sensiblemente, lo que quería decir que los componentes podían colocarse mucho más cerca unos a otros y ahorrar mucho más espacio. Con ello se conseguía una disminución del tamaño, disminución del consumo y de la producción del calor y además su fiabilidad alcanzaba metas inimaginables con los efímeros tubos al vacío.
Se adquiere una mayor rapidez y la velocidad de las operaciones ya no se mide en segundos sino en milisegundos.
Tenían memoria interna de núcleos de ferrita y los instrumentos de almacenamiento eran cintas y discos. Se mejoran los dispositivos de entrada y salida, para la mejor lectura de tarjetas perforadas, se disponía de células fotoeléctricas y aumenta la fiabilidad.
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Las impresoras aumentan su capacidad de trabajo. Los lenguajes de programación son mas potentes: ensambladores y de alto nivel (fortran, cobol y algol). Y aparecen las primeras aplicaciones comerciales, para la elaboración de nóminas, facturación y contabilidad, etc.
2.1.3 Tercera generación (1964 ­ 1971)
Las características principales de este tipo de ordenadores eran sistemas constituidos por circuitos integrados (chips). El circuito integrado era una miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio (o chip). Con ellos se conseguía un menor consumo de energía, una apreciable reducción de espacio, un aumento de la fiabilidad y la flexibilidad, y aumentaba la capacidad de almacenamiento y reducía el tiempo de respuesta.
Además irrumpe la generalización de lenguajes de programación de alto nivel, la compatibilidad para compartir software entre diversos equipos, la multiprogramación (es decir, que una computadora pueda procesar varios programas de manera simultánea) y el tiempo compartido (el uso de una computadora por varios clientes a la vez).
2.1.4 Cuarta generación (1971­1982)
Las características principales de este tipo de ordenadores son sistemas constituidos por microcircuitos integrados: el microprocesador. Es un circuito integrado que reúne en la placa de silicio las principales funciones de la computadora y que va montado en una estructura que facilita las múltiples conexiones con los restantes elementos. El proceso de reducción del tamaño de los componentes llega a operar a escalas microscópicas. La micro miniaturización permite construir el microprocesador, circuito integrado que rige las funciones fundamentales del ordenador.
Las aplicaciones del microprocesador se han proyectado más allá del ordenador y actualmente se encuentra en multitud de aparatos, sean instrumentos médicos, automóviles, juguetes, electrodomésticos, etc.
Aparecen las memorias electrónicas; se desechan las memorias internas de los núcleos magnéticos de ferrita y se introducen memorias electrónicas, que resultan más rápidas. Al principio presentan el inconveniente de su mayor costo, pero éste disminuye con la fabricación en serie.
Surgen los sistemas de tratamiento de bases de datos : el aumento cuantitativo de las bases de datos lleva a crear formas de gestión que faciliten las tareas de consulta y edición. Los sistemas de tratamiento de base de datos consisten en un conjunto de elementos de hardware y software interrelacionados que permite un uso sencillo y rápido de la información
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2.1.5 Generación posterior y la inteligencia artificial (1982­ )
El propósito de la Inteligencia Artificial es equipar a las computadoras con la Inteligencia Humana y con la capacidad de razonar para encontrar soluciones. Otro factor fundamental del diseño es la capacidad del ordenador para reconocer patrones y secuencias de procesamiento que haya encontrado previamente; que permita al ordenador recordar resultados previos e incluirlos en el procesamiento. En esencia, el ordenador aprenderá a partir de sus propias experiencias; usará sus datos originales para obtener la respuesta por medio del razonamiento y conservará esos resultados para posteriores tareas de procesamiento y toma de decisiones. El conocimiento recién adquirido le servirá como base para la próxima serie de soluciones.
Las características principales de este tipo de ordenadores son sistemas caracterizados por una mayor velocidad, una mayor miniaturización de los elementos. También aumenta la capacidad de memoria, y aparecen los ordenadores con multiprocesador (procesadores interconectados) y el lenguaje natural.
La Inteligencia Artificial recoge en su seno los siguientes aspectos fundamentales: aparecen lenguajes de programación de muy alto nivel como:PROLOG (Programming Logic) y LISP (List Processing); máquinas activadas por la voz que pueden responder a palabras habladas en diversas lenguas y dialectos; capacidad de traducción entre lenguajes que permitirá la traducción instantánea de lenguajes hablados y escritos; elaboración inteligente del saber y número; tratamiento de datos y características de procesamiento similares a las secuencias de procesamiento Humano. La evolución de este tipo de Inteligencia se desarrolla avanzando por diferentes campos como pueden ser: Los Sistemas Expertos, el Lenguaje Natural y la Robótica 3 REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Uno de los problemas que surgieron a la hora de automatizar la información fue la forma de introducir y almacenar los datos en el ordenador.
El lenguaje que se utiliza para comunicar está constituido por combinaciones de letras y números, con los que se forman las palabras y las cantidades. Pero el ordenador no es capaz de utilizar este sistema de comunicación. El ordenador es una máquina y tan sólo entiende dos estados: cuando pasa la corriente eléctrica y cuando no pasa corriente.
Para poder introducir datos en el ordenador es preciso adaptar nuestro sistema de comunicación al único lenguaje que la máquina es capaz de reconocer.
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Los datos que recibe un ordenador han de darse en forma de impulsos eléctricos, que se acostumbra a representar con un 1 si hay impulso y con un 0 si no hay impulso. Por eso se ha de transcribir nuestro lenguaje a combinaciones de ceros y unos.
3.1 SISTEMAS DE NUMERACIÓN
Se puede representar en nuestro sistema de numeración cualquier cantidad valiéndose de 10 dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. A este sistema de representar cantidades se le llama sistema numérico decimal o base 10. Sin embargo, el ordenador trabaja utilizando únicamente dos dígitos: 0 y 1, es decir, con el sistema binario o base 2. Cualquier cantidad se puede representar como una combinación de ceros y unos.
3.1.1 Paso del sistema decimal al sistema binario
Para pasar del sistema decimal al binario se realizan divisiones sucesivas entre dos, sin aproximar. Se para cuando el resultado del último cociente es menor que dos.
El número binario se forma, comenzando por la derecha, por el último cociente, seguido en orden ascendente de los restos de las divisiones.
En el ejemplo, 75 en base 10 equivale a 1001011 en base 2.
75
15
2
37
1
17
2
18
1
0
2
9
1
2
4
0
2
2
2
0
1
Cocient
e
3.1.2 Paso del sistema binario a decimal
Los números representados en sistema binario contienen ceros y unos (1001011). ¿Cómo se transforma este número al sistema decimal? Es sencillo: en lugar de realizar divisiones sucesivas entre dos, como se ha hecho anteriormente, se hace la operación inversa, o sea, multiplicaciones sucesivas por las potencias de dos, y luego se suman.
Por ejemplo, dado el número binario 1001011, su conversión a decimal es 75:
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INFORMÁTICA
1 x 26 = 64
0 x 25 = 0
0 x 24 = 0
1 x 23 = 8
0 x 22 = 0
1 x 21 = 2
1 x 20 = 1
Total = 75
Es decir, para calcular el valor de un dígito binario se multiplica el dígito (0 ó 1) por 2n­
1
donde n es la posición que ocupa el dígito contando desde la derecha. Una vez calculados los valores de todos los dígitos, simplemente se realiza la suma de todos ellos para obtener el valor en decimal.
3.1.3 Sistema Octal
Otro de los sistemas de numeración utilizados ampliamente en informática es el sistema octal. Este consta de 8 dígitos (números del 0 al 7) para representar las distintas cantidades. Lo interesante de este sistema de numeración es que existe una relación unívoca entre este sistema y el binario, como se puede ver en la siguiente tabla:
Octal Binari
o
0
000
1
001
2
010
3
011
4
100
5
101
6
110
7
111
Tabla 1: Conversión Octal­Binario.
Por tanto, para pasar del sistema binario al octal, lo único que se ha de hacer es coger grupos de tres dígitos binarios empezando por la derecha, y sustituirlos por su correspondiente valor octal (si en el último grupo no existen tres dígitos, se añadirán ceros hasta conseguirlos).
Por ejemplo, el número 11011100111001110, se convertiría de la siguiente forma:
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011,011,100,111,001,110 (como el primer grupo de la izquierda no tenía tres dígitos, se añade un cero). Una vez dividido, se sustituye por el valor correspondiente en octal: 334716 (en octal).
1
1
0
011
1
1
1
011
3
0
0
1
100
3
1
1
111
0
0
1
1
4
001
7
1
0
110
1
6
Para pasar del sistema octal al binario basta con coger cada uno de los valores del número en octal y sustituirlo por su equivalente (mirando en la tabla).
3.1.4 Sistema hexadecimal
En este sistema de numeración tenemos 16 representaciones distintas, por lo que, además de utilizar del 0 al 9, se usan las letras de la A a la F.
La siguiente tabla muestra la equivalencia entre hexadecimal y binario:
Hexad eci m Binari
al
o
0
0000
1
0001
2
0010
3
0011
4
0100
5
0101
6
0110
7
0111
8
1000
9
1001
A
1010
B
1011
C
1100
D
1101
E
1110
F
1111
Tabla 2: Conversión Hexadecimal­Binario.
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Para pasar del sistema binario al hexadecimal, se actua como anteriormente pero formando grupos de cuatro dígitos. Por tanto, el número binario 11011100111001110, se convierte en:
0001,1011,1001,1100,1110 = 1B9CE
Para pasar del sistema hexadecimal al binario basta con coger cada uno de los valores del número en hexadecimal y sustituirlo por su equivalente (mirando en la tabla por ejemplo).
¡Aprender más!
Evidentemente se ha explicado sólo el paso de binario a los otros sistemas de numeración y así se puede conseguir convertir cualquier número en cualquier sistema de numeración (aunque sea siempre pasando por el sistema binario).
Se podría, en estos apuntes, hablar de más sistemas de numeración y de las diferentes maneras de pasar de un sistema a otro, pero no es objetivo de estos apuntes.
Como mero indicador comentar que para pasar de cualquier sistema de numeración al decimal habrá que tomar cada uno de los dígitos del sistema base, sustituirlo por su equivalente en decimal y multiplicarlo por la base del sistema (el 2 en el sistema binario, el 8 en el octal, el 16 en el hexadecimal, etc.) elevada a n­1 donde n es la posición que ocupa el dígito contando desde la derecha (como se explica en el apartado 3.1.2).
Como ayuda se puede mirar en la siguiente tabla las equivalencias entre estos cuatro sistemas de numeración
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Hexade ci m Decima Octal Binari
al
l
o
0
0
0
0000
1
1
1
0001
2
2
2
0010
3
3
3
0011
4
4
4
0100
5
5
5
0101
6
6
6
0110
7
7
7
0111
8
8
10
1000
9
9
11
1001
A
10
12
1010
B
11
13
1011
C
12
14
1100
D
13
15
1101
E
14
16
1110
F
15
17
1111
Tabla 3: Conversión Hexadecimal­Decimal­Octal­Binario.
Cuando se trabaje con esta tabla hay que tener en cuenta dónde acaban los dígitos de cada sistema y con cuántos valores hay que hacerlos coincidir (Por ejemplo si se mira la relación Octal­Binario, hay que quedarse sólo con los tres últimos dígitos de la columna de binario).
Aparecen en cursiva los números que completarían el resto de las columnas
¿Serías capaz de obtener todos los pasos de conversión entre los diferentes sistemas vistos?
3.2 EL CÓDIGO ASCII
Traducir todos los símbolos que se utilizan para comunicar a combinaciones de ceros y unos se llama codificar. El código más empleado es el llamado ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Se elaboró asignando a cada carácter del teclado una combinación de ocho dígitos de ceros y unos.
En informática, se denomina bit a la unidad mínima de información que podemos representar. Con un solo bit podemos representar dos estados, 0 y 1.
Juntando dos bits podemos representar 22 = 2 x 2 = 4 estados.
Juntando tres bits podemos representar 23 = 2 x 2 x 2 = 8 estados.
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En general, con n bits podemos representar 2n estados.
El teclado del ordenador, posee más de 170 caracteres. ¿Cuántos bits tendríamos que juntar para poder representar 170 estados? Se puede comprobar.
Con ocho bits podemos representar 28 = 256 estados; por tanto, ocho bits son más que suficientes para representar los más de 170 caracteres del teclado. En conclusión, para codificar todos los caracteres del teclado se han elegido combinaciones de ocho bits.
Una combinación de ocho bits se denomina byte. Con un byte se representa un carácter del teclado.
Un byte es una medida muy pequeña, comparando con las grandes cantidades de información que se pueden almacenar en un ordenador. Surgen entonces magnitudes mayores: kilobyte, megabyte, gigabyte y terabyte.
1 kilobyte equivale a 210 bytes = 1.024 bytes. En ocasiones, se aproxima el valor 1.024 a 1.000 para facilitar cálculos.
La siguiente tabla representa las relaciones entre las distintas medidas de información:
Magnitud Símbol Equi valen c
o
ia
1 byte
1
Kilobyte
b
Kb
8 bit s
1 0 2 4 bit s
1
Mb
Megabyte
1 0 2 4 Kb
1
Gigabyte
Gb
1 0 2 4 Mb
1
Ter abyte
Tb
1 0 2 4 Tb
Tabla 4: Relaciones entre medidas de información.
4 ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN ORDENADOR
Un ordenador está compuesto de dos partes fundamentales: la parte física y la lógica. A la primera se llama Hardware; a la segunda Software.
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4.1 HARDWARE
El Hardware (HW) es la parte física del ordenador. Está compuesta de todos los elementos electrónicos y electromecánicos. Un ejemplo de componente electrónico sería el procesador; ejemplos de componentes electromecánicos serían el teclado, el ratón, el disco duro, etc. Por tanto, la caja en la que se encuentran empaquetados los componentes del ordenador no es HW.
No es en este tema, sino en el siguiente donde se va a desarrollar estos conceptos. Aquí más bien se dará una muy breve pincelada de lo que se explicará en el sigueinte tema.
Así podemos comentar a modo de esquema que dentro del hardware forman parte:
✔
La placa base. ✔
La CPU (donde están la unidad de control y la unidad aritmético­lógica)
✔
La memoria principal o memoria RAM (memoria de acceso aleatorio) ✔
La memoria ROM (memoria de sólo lectura) .
✔
Las ranuras de expansión ✔
Los buses ✔
...
Además podemos distinguir entre dispositivos externos o periféricos, clasificándolos en:
✔
Periféricos de entrada: teclado, ratón, escáner, unidad de CD­ROM. unidades de DVD, etc.
✔
Periféricos de salida: el monitor, la impresora, etc.
✔
Periféricos de entrada/salida: la unidad de disco duro, la unidad de disquetes, el módem, etc.
Y por último cabe hacer una pequeña clasificación de los diferentes tipos de conexiones:
✔
Puertos serie. ✔
Puertos paralelo. ✔
USB ✔
Firewire
✔
...
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4.2 SOFTWARE
El software es la parte lógica, los programas que ponen en funcionamiento el ordenador, le capacitan para interpretar las instrucciones que recibe a través de los distintos componentes y le facultan para realizar múltiples tareas.
Los programas están formados por una serie de instrucciones que indican al ordenador la función que debe realizar en cada momento.
Según la función que desempeñan podemos dividirlo en software de sistemas, de programación y de aplicación.
✔
El software de sistemas está formado por los programas que coordinan y controlan el hardware, además de dotar al ordenador de capacidad para interpretar y ejecutar las órdenes introducidas por el usuario. Estos programas reciben el nombre de Sistemas Operativos.
✔
El software de programación, lo constituyen los programas que se utilizan para realizar nuevos programas.
✔
El software de aplicación, lo componen los programas dedicados a la realización de tareas específicas, como son los procesadores de texto, las hojas de cálculo, los programas de dibujo, etc.
5 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN ORDENADOR.
Para que el ordenador realice su tarea, se deben seguir estos pasos:
1. La información debe estar almacenada en algún periférico (como un disco duro o un CD­ROM).
2. Esta información pasa a la memoria RAM.
3. La CPU procesa la información almacenada en memoria RAM y va interpretando las instrucciones ahí almacenadas.
4. Finalmente la CPU muestra los resultados en cualquier dispositivo de salida, como el monitor, la impresora, etc.
¡Aprender más!
El funcionamiento de un ordenador se asemeja mucho al del cerebro humano. Cuando estamos estudiando estos apuntes, pasamos la información aquí escrita (los apuntes serían comparables a un disco duro) a nuestra memoria (memoria RAM en el ordenador). Una vez hemos leído los apuntes, el cerebro procesa la información leída y nos la aprendemos (el cerebro sería la CPU). Finalmente, el día del examen, nuestro cerebro vuelve a procesar de nuevo esta información y escribimos las respuestas en la hoja del examen (se puede comparar con la impresión que hace el ordenador en papel).
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6 EVOLUCIÓN DE LOS ORDENADORES
Desde la aparición de los primeros computadores en los años cuarenta, hasta la llegada del microprocesador la evolución está muy ligada a lo visto en las primeras partes de este tema.
Hay que destacar que los grandes avances en la construcción de microprocesadores se deben más a la Arquitectura de Computadores que a la miniaturización electrónica. El microprocesador se organiza con muchos componentes. En los primeros procesadores gran parte de los componentes estaban ociosos el 90% del tiempo. Sin embargo hoy en día los componentes están repetidos una o más veces en el mismo microprocesador, y los cauces están hechos de forma que siempre están todos los componentes trabajando. Por eso los microprocesadores son tan rápidos y tan productivos. Esta productividad tan desmesurada, junto con el gran número de transistores por microprocesador (debido en parte al uso de memorias caché) es lo que hace que necesiten los inmensos sistemas de refrigeración que se usan hoy en día. Inmensos en comparación con el microprocesador, que habitualmente consiste en una cajita de 2 centímetros de largo por 2 centímetros de ancho y por 1 milímetro de altura, cuando los refrigeradores suelen tener volúmenes de al menos 5 centimetros cubicos.
Podemos realizar una tabla de la evolución del microprocesador:
Añ o
Proce sad or
1971 Intel 40041
1972 Intel 8008
1978 Intel 8086, Motorola MC68000
1979 Intel 8088
1982 Intel 80286, Motorola MC68020
1985 Intel 80386, Motorola MC68020, AMD80386
1989 Intel 80486, Motorola MC68040, AMD80486
1993 Intel Pentium, Motorola MC68060, AMD K5, MIPS R10000
1995 Intel Pentium Pro
1 El p ri m e r micro p r oces a d o r co m e rcial f ue el Intel 40 0 4, q u e s alió al m e rca d o el 1 5 d e n ovie m b r e
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A Añ o
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Proce sad or
1997 Intel Pentium II, AMD K6, PowerPC6 (versiones G3 y G4), MIPS R120007
1999 Intel Pentium III, AMD K6­2
2000 Intel Pentium 4, Intel Itanium 2, AMD Athlon XP, AMD Duron, PowerPC G4, MIPS R14000
2005 Intel Pentium D, Intel Extreme Edition con hyper threading, Intel Core Duo, IMac con Procesador Intel Core Duo, AMD Athlon 64, AMD Athlon X2, AMD Athlon FX.
El Intel 4004 de 4 bits, fue el primer microprocesador en un simple chip, así como el primero disponible comercialmente. El Intel 8008 es un microprocesador primitivo diseñado y fabricado por Intel que fue lanzado al mercado en abril de 1972. Su diseño fue pedido a Intel por Computer Terminal Corporation para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, pero debido a que Intel terminó el proyecto tarde y a que no cumplía con la expectativas de Computer Terminal Corporation, finalmente no fue usado en el Datapoint 2200. Posteriormente Computer Terminal Corporation e Intel acordaron que el i8008 pudiera ser vendido a otros clientes.
Los primeros PC’s aparecieron en los años ochenta. El 12 de agosto de 1981, la empresa IBM comercializaba el primer ordenador personal. Este primer PC fue construido en colaboración con las empresas Intel y Microsoft, la primera de ellas dedicada a la fabricación de microprocesadores y la segunda a la creación de software. El microprocesador que incorporaba dicho PC era un Intel 8088. Este incorporaba 64 Kb de memoria RAM y un disco duro de 20 Mb en los equipos de gama alta. Comparando este dato con los actuales equipos de sobremesa, se puede observar cómo ha evolucionado la industria del hardware: cualquier PC hoy en día cuenta con una memoria de como mínimo 1 Gb y un disco duro (H. D. en inglés – hard disk) de 160 ó 200 Gb. Este primer microprocesador funcionaba a una velocidad de reloj de 4,7 MHz, mientras que los últimos procesadores de Intel, funciona a 4 GHz.
Todo ordenador necesita de un Sistema Operativo (S. O.) para poder funcionar. Como hemos mencionado, fue Microsoft la elegida por IBM para realizar el S.O. para el nuevo PC. Esta compañía realizó una jugada maestra. Después de comprar una versión de un S.O. de la empresa Digital Research, lo mejoró y lo adaptó al diseño de I
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IBM, ofreciéndoselo como sistema operativo PC­DOS, cuando fueron a solicitarle una versión de su lenguaje Basic. Además Microsoft se reservó una versión propia del mismo sistema, que poco después comercializaría bajo el nombre de MS­DOS, tanto para IBM como para la competencia.
6.1 OTROS ORDENADORES QUE NO SON PC’S
No todo en el mundo son PC’s, Microsoft e Intel. Existen muchas otras compañías dedicadas a la fabricación de ordenadores, microprocesadores y Sistemas Operativos. Uno de estos ordenadores son los Apple de la compañía Macintosh que utilizan microprocesadores Motorola. Son ordenadores utilizados principalmente en las artes gráficas y funcionan bajo el S.O. Mac OS. La compañía Apple fue la primera en incorporar un interfaz gráfico para el S.O., basado en menús e iconos en el año 1984 (Microsoft no incorporó un interfaz gráfico hasta que apareció Windows 3.1 en 1991).
Los ordenadores de gama alta que se utilizan para investigación, centros de cálculo, universidades, etc., funcionan con procesadores más rápidos que los de Intel, aunque el precio de los mismos es mucho más elevado. Este tipo de ordenadores funcionan generalmente con el S.O. Unix. Entre ellos cabe destacar Sun Microsystems, HP, etc.
De unos años a esta parte, ha adquirido mucha importancia el S.O. Linux. Este es una variante de Unix que funciona en plataforma PC. La ventaja de este S.O. es que es gratuito y la mayoría del software que se produce para él también lo es. Tiene el inconveniente de que es más difícil de instalar que Windows. La mayoría de los servidores de Internet utilizan este S.O. porque es más rápido y fiable que Windows.