Arquitetura e Organização de Computadores História

• 1. Terceira Geração

Durante os anos 1950 e 1960, os eletrônicos eram compostos principalmente pelos chamados componentes discretos (como os transistores da 2a geração, além de resistores e condutores por exemplo); esses componentes eles eram soldados em placas de circuito o que tornava todo esse processo trabalhoso e muito lento; Isso foi piorando conforme a tecnologia evoluiu e a quantidade de transistores necessários nesses eletrônicos ficou cada vez maior, indo de dezenas para centenas de milhares.

Com isso, foi introduzido o circuito integrado, que é o que definiu a terceira geração de computadores e que iniciou a era da microeletrônica, que é o ramo que estuda a diminuição desses componentes à escala microscópica.

• 2. Os circuitos integrados.

        Os circuitos integrados são, basicamente, circuitos eletrônicos integrados à uma placa de material semicondutor. Um exemplo de material muito usado é o silício. Antes da terceira geração os componentes discretos eram integrados separadamente a pedaços de silício no mesmo circuito e com os circuitos integrados eles passaram a ser produzidos no mesmo ‘wafer’ feito de silício e passaram a ser conectados por um processo de metalização.

        A figura no slide exemplifica o funcionamento de um circuito integrado. Como vocês podem ver, o wafer é dividido em chips, que são encapsulados em tipo de envoltório de proteção que permite que ele se conecte com outros dispositivos. Assim fica possível que várias dessas cápsulas elas possam ser conectadas entre si em uma placa de circuitos e por consequência passa a ser possível produzir circuitos ainda mais complicados.

No começo da microeletrônica, todo esse processo que eu expliquei era bem menos confiável e só alguns componentes podiam ser fabricados e encapsulados, esse processo é chamado integração em pequena escala, ou SSI, já eles possuíam só alguns transistores. Apesar desses circuitos com SSI serem muito simples comparados aos de hoje em dia, eles revolucionaram muito a tecnologia da época. Um exemplo de uso muito importante deles é o do Apollo Guidance Computer, que foi o computador usado para dar instruções de navegação e pouso no módulo lunar do Programa Apollo.

• 3. Lei de Moore.

Bom, com o passar do tempo, foi possível encapsular cada vez mais componentes no mesmo chip, o que levou o cofundador da Intel, um cara chamado Gordon Moore a observar que a cada ano, o tamanho dos transistores diminuía e a quantidade deles por chip dobrava. Na década de 70 esse ritmo diminuiu de um ano para 1 ano e meio e essa lei continuou por muitas décadas seguintes.

As consequências dessa lei eles são muito grandes né, já que além da questão do preço, os circuitos ficam mais rápidos já que os componentes tão mais próximos entre si; além disso, o computador fica menor; você tem uma redução nos requisitos de potência e  isso também causou um aumento na confiabilidade das conexões dos circuitos, já que essas interconexões entre chips são muito mais seguras que as conexões de solda.

Acho legal comentar também que eu pesquisei e só nos últimos anos que a lei de Moore começou a não ser mais possível, já que tá chegando num ponto que diminuir mais os transistores vai desafiar as leis da física mesmo. Hoje, alguns especialistas vêem a Lei não focando mais tanto na diminuição dos componentes mas mais no aumento da performance do circuito no geral.

https://enterprisersproject.com/article/2020/9/moores-law-what-means-today

• 4 IBM System/360 - DEC PDP-8.

        Quando a gente fala sobre a terceira geração não tem como não comentar sobre duas das grandes revoluções no mundo dos computadores.

A primeira delas foi o IBM System 360. Até então, toda vez que você fazia um upgrade no computador, todo o software feito pra geração anterior tinha que ser reescrito. Já o IBM System/360 foi lançado com a ideia de ser uma família de computadores com arquitetura unificada, que compartilhava de um sistema operacional e conjunto de instruções parecido ou até idêntico.

Já a segunda foi o DEC PDP-8. Naquela época, os computadores eram muito caros e tinham uma taxa de manutenção absurda, já que precisavam ficar sempre numa sala de ar condicionado. Apesar de não usar mainframe como o IBM System 360, o PDP surgiu como uma alternativa mais menor e mais barata que usavam a estrutura de barramento entre os componentes, que é praticamente universal nos dias de hoje.