Arquitetura e Organização de Computadores

Evolução e Desempenho de Computadores

Primeira Geração

• Válvulas Eletrônicos;• Medido em metros quadrados;• Poucas instruções;

ENIAC

• ENIAC (Pensilvânia), primeiro computador de propósito geral, era uma máquina decimal com memória suficiente para armazenar dados em 20 acumuladores (cada um armazenava um número decimal de 10 dígitos);

• A bomba H foi projetada em parte usando o ENIAC;

A máquina de Von Neumann

• No ENIAC programação era feita no próprio hardware;

• Cria-se então a idéia de programa armazenado;

• A memória passa a armazenar além dos dados o próprio programa;

• Inicia o projeto IAS por Von Neumann;

IAS

A máquina de Von Neumann

• O computador deverá executar frequentemente operações aritméticas, e por isso uma unidade só para este fim;

• Um elemento para controlar a sequencia exata de processamento;

• Tem que ter memória considerável para executar longas operações;

• Deve ter elementos que permitem a comunicação entre os elementos;

Memória

• A memória do IAS consiste em mil posições de memória, denominadas palavras.

Estrutura

• MBR - Armazena uma palavra com dados;• MAR - Endereço da memória;• IR - Código da operação;• IBR: utilizado para armazenar a instrução na porção a

direita;• PC: endereço da próxima palavra;• AC e MQ: usado para armazenar temporariamente

operandos;

Titulo

• xx.

Titulo

• xx.

Instruções IAS

Segunda Geração

• Emprego do transistor;• Emprego de canais de dados;• Emprego do multiplexador de canais;

Segunda Geração

Segunda Geração

Terceira Geração

• Introdução de circuitos integrados;

Microeletrônica

• Com as funções básicas (armazenamento, transferência, processamento e controle) somente dois componentes são necessários:• portas lógicas

• céluas de memória

Microeletrônica

Relação entre lâmina, pastilha e porta lógica

Evolução

Sistema 360 da IBM

• Lançado na década de 60;• Uma nova família de computadores;• Na família temos instruções semelhantes;• Velocidade crescente nas novas versões;• Aumento de uso de E/S;• Memória usada em larga escala;

Sistema 360 da IBM

PDP - DEC

PDP - DEC

Microprocessadores

• Em 1971 nasce o primeiro processador Intl 4004, somava 2 numeros de 4 bits;

• Em 1972 nasce o 8008 de 8 bits;• Em 1974 nasce o 8080 de propósito geral;• Final da década de 70 nasce os processadores

16 bits, são chamados de 8086;• Em 1981 nasce o 80386;.

Década de 70

Década de 80

Década de 90

Desempenho

• Auto poder de processamento:• Processamento de imagem;• Reconhecimento de voz;• Videoconferência;• Aplicação de multimídia;• Arquivos de anotações em voz e vídeo;• Jogos;

Balanceamento no Desempenho

• Enquanto a velocidade do processador cresceu, outros componentes críticos não acompanharam;

• Necessidade de um equilíbrio;• Ajustes na organização e da arquitetura;

Balanceamento no Desempenho

Referência

• STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores. 5. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2002.