Nossa! Que artigo grande! Aqui vai um menu para te ajudar a se localizar:
- Conceitos
- História
- Hardware e software
- Processador
- Memória
- Código binário, bits, bytes e afins
- Computador mais rápido do mundo
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| Desenho de um computador pessoal estilo desktop |
Muitas pessoas consideram como "computador", somente os computadores pessoais (PCs) e laptops. Porém, atualmente as formas mais comuns de computador em uso são os sistemas embutidos, pequenos dispositivos usados para controlar outros dispositivos, como robôs, câmeras digitais ou brinquedos.
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| Laptop ou notebook |
Definição completa de Sistema embutido: "um sistema embarcado/embutido é um sistema no qual o computador é completamente encapsulado ou dedicado ao dispositivo ou sistema que ele controla. Diferentemente de computadores de propósito geral, como o computador pessoal, um sistema embarcado realiza um conjunto de tarefas predefinidas, geralmente com requisitos específicos. Já que o sistema é dedicado a tarefas específicas, através de engenharia pode-se otimizar o projeto reduzindo tamanho, recursos computacionais e custo do produto."
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| Chip de um sistema embutido |
História
O americano Herman Hollerith (1860-1929) inventou uma máquina capaz de processar dados baseada na separação de cartões perfurados (pelos seus furos). A máquina de Hollerith foi utilizada para auxiliar no censo de 1890, reduzindo o tempo de processamento de dados de sete anos, do censo anterior, para apenas dois anos e meio. Ela foi também pioneira ao utilizar a eletricidade na separação, contagem e tabulação dos cartões.
A empresa fundada por Hollerith é hoje conhecida como International Business Machines, ou IBM.
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| Logo da IBM |
Porém, foi na Segunda Guerra Mundial que realmente nasceram os computadores atuais. A Marinha dos Estados Unidos, em conjunto com a Universidade de Harvard, desenvolveu o computador Harvard Mark I, projetado pelo professor Howard Aiken, com base no “calculador analítico” de Charles Babbage (1792-1871), um professor de matemática de Cambridge. O Mark I ocupava aproximadamente 120m³, pesando QUATRO TONELADAS E MEIA(!!!), conseguindo multiplicar dois números de dez dígitos em 3 segundos (isso mesmo!).
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| Parte do computador Harvard Mark I |
Simultaneamente, e, em segredo, o Exército dos Estados Unidos desenvolvia um projeto semelhante, chefiado pelos engenheiros J. Presper Eckert e John Mauchly, cujo resultado foi o primeiro computador a válvulas, o Eletronic Numeric Integrator And Calculator (ENIAC), capaz de fazer quinhentas multiplicações por segundo (hoje, uma calculadora de bolso tem mais capacidade de processamento que isso). Com cerca de 30 toneladas, 5,5 metros de altura e 25 metros de comprimento, o gigante ocupava 180 metros quadrados, a área de um ginásio esportivo. Tendo sido projetado para calcular trajetórias balísticas (de projéteis de armas), o ENIAC foi mantido em segredo pelo governo americano até o final da guerra, quando foi anunciado ao mundo.
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| Eletronic Numeric Integrator And Calculator (ENIAC) |
Nesse ponto, John von Neumann propôs a ideia que transformou os calculadores eletrônicos em “cérebros eletrônicos”: modelar a arquitetura (estrutura, como funciona) do computador segundo o sistema nervoso central. Para isso, eles teriam que ter três características:
- Codificar as instruções de uma forma possível de ser armazenada na memória do computador. Von Neumann sugeriu que fossem usados uns e zeros (o famoso “código binário”);
- Armazenar as instruções na memória, bem como toda e qualquer informação necessária a execução da tarefa;
- Quando processar o programa, buscar as instruções diretamente na memória, ao invés de lerem um novo cartão perfurado a cada passo.
Este é o conceito de programa armazenado, cujas principais vantagens são: rapidez, flexibilidade e automodificação. Assim, o computador que conhecemos hoje, onde o programa e os dados estão armazenados na memória ficou conhecido como Arquitetura de von Neumann. Mesmo que a tecnologia utilizada nos computadores digitais tenha mudado drasticamente desde os primeiros computadores da década de 1940, quase todos os computadores atuais ainda utilizam essa mesma arquitetura, funcionam basicamente do mesmo jeito.
Partes de um computador (Hardware)
O hardware (se pronuncia rarduér) de um computador é, basicamente, a parte física, o que realmente existe, que se pode tocar, e o software [sóftuer] é a parte lógica, o que passa pelos circuitos eletrônicos do hardware. Mas atenção! Hardware e software se complementam, pois não é possível rodar um software sem um hardware, nem é possível utilizar um hardware sem um software.
Processamento
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| Processador Intel® Core™ i7 |
O processador (ou CPU, de Central Processing Unit) é uma das partes principais do hardware do computador e é responsável pelos cálculos, execução de tarefas e processamento de dados. A velocidade com que o computador executa as tarefas ou processa dados está diretamente ligada à velocidade do processador. As primeiras CPUs eram constituídas de vários componentes separados, mas desde meados da década de 1970 as CPUs vêm sendo manufaturadas em um único circuito integrado, sendo então chamadas microprocessadores. Simplificando, o processador processa as informações, faz os cálculos.
Memória
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| Memória RAM de um PC |
A memória é um dispositivo que permite ao computador armazenar dados. Existem as memórias voláteis (que perdem a informação gravada depois de desligadas, são temporárias), como a RAM (do inglês Random Access Memory), e as memórias não voláteis (que não perdem os dados gravados, mesmo depois de desligadas), como o disco rígido ou HDD (hard disk drive). Parte da memória do computador fica no próprio processador; o resto é dividido em componentes como a memória RAM, memória cache, disco rígido e leitores de mídias removíveis, como disquete, CD e DVD.
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| HDD de um PC |
Nos computadores modernos, cada posição da memória é configurada para armazenar grupos de oito bits (chamado de um byte). Cada byte consegue representar 256 números diferentes; de 0 a 255. Para armazenar números maiores pode-se usar diversos bytes consecutivos (geralmente dois, quatro ou oito).
E... Sim! O computador do qual você está lendo esse artigo funciona SÓ à base de zeros e uns (código binário)! O quê??? Mas como assim??? Nós, no caso, humanos, usamos como base, para contar, o sistema decimal, cujos algarismos vão de 0 à 9 (DEZ possibilidades), enquanto o sistema binário funciona com apenas DOIS algarismos, 0 e 1. Observe:
No sistema decimal: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9... E quando acabam as possibilidades de algarismo... Voltamos ao 0, porém com um 1 à esquerda: 10. Depois 11, 12, 13, 14... até 19. Então, 20... E assim vai. Agora, no binário: 0, 1... E quando acabam as possibilidades de algarismo... Voltamos ao ao 0, porém com um 1 à esquerda: 10. Depois 11, e então 100. Entendeu? Veja uma tabela de conversão:
Sistema Decimal
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Sistema Binário
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0
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0
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1
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1
|
2
|
10
|
3
|
11
|
4
|
100
|
5
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101
|
10
|
1010
|
100
|
1100100
|
1000
|
1111101000
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1 bit = SIM ou NÃO, 0 ou 1
1 byte = 8 bits
1 Kilobyte (kB) = 1024 bytes
1 megabyte (MB) = 1024 Kilobytes
1 gigabyte = 1024 megabytes
1 terabyte = 1024 gigabytes
E assim vai…
Mas porque 1024? Ué, como é código binário, é 1024 porque é a potência de 2 mais próxima de 1000 (210). E esses 24 bytes geram uma tremenda de uma confusão. Por exemplo, ao vender produtos como HDDs, Pen Drives, etc, os fabricantes consideram 1 kB como 1000 bytes, e não 1024, pois no Sistema Internacional de Unidades (SI), que trabalha com potências de dez, o prefixo Kilo quer dizer *1000 ou *103. Isso, em quantidade, gera uma grande diferença. Observe, caso tenha um pendrive, por exemplo, de 4GB, se o seu computador vai considerar que ele realmente tem 4.294.967.296 bytes, ou se ele tem bem menos do que isso. Por esse motivo, a IEC (Comissão Eletrotécnica Internacional) lançou, em 2000, uma nova nomenclatura para dados de base dois em substituição a nomenclatura usada erroneamente de base dez reparando a confusão causada entre proporção 1:1000 ou 1:1024. Uma tabela para simplificar:
Múltiplos do byte
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|||||
Prefixo binário (IEC)
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Prefixo do SI
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||||
Nome
|
Símbolo
|
Múltiplo
|
Nome
|
Símbolo
|
Múltiplo
|
byte
|
B
|
20
|
byte
|
B
|
100
|
kibibyte
|
KiB
|
210
|
Kilobyte
|
kB
|
103
|
mebibyte
|
MiB
|
220
|
Megabyte
|
MB
|
106
|
gibibyte
|
GiB
|
230
|
gigabyte
|
GB
|
109
|
tebibyte
|
TiB
|
240
|
terabyte
|
TB
|
1012
|
pebibyte
|
PiB
|
250
|
petabyte
|
PB
|
1015
|
exbibyte
|
EiB
|
260
|
exabyte
|
EB
|
1018
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zebibyte
|
ZiB
|
270
|
zettabyte
|
ZB
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1021
|
yobibyte
|
YiB
|
280
|
yottabyte
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YB
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1024
|
Então, para os computadores, 1 kB = 1024 bytes, e, para os vendedores, 1kB = 1000 bytes. Como o prefixo binário adotado pela IEC não é muito utilizado, isso, ainda hoje, gera inúmeras dúvidas e enganos.
Bônus! - Computador mais rápido do mundo
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| Parte do Tianhe-2 |
O Tianhe-2 tem 3,12 milhões de núcleos de processamento. Além disso, ele conta com 12,4 petabytes (12.400 terabytes) de armazenamento e 1,4 petabytes de memória. O sistema roda o Kylin Linux, uma distribuição do Linux desenvolvida na China.
E... Ufa! Acabou. Gostou do artigo? Restou alguma dúvida? Tem alguma sugestão? Encontrou algum erro no post? Deixe um comentário!
Fontes:
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Computador
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Byte
- http://pt.wikipedia.org/wiki/CPU
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Hardware
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistemas_embarcados
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Computador_pessoal
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Codifica%C3%A7%C3%A3o_bin%C3%A1ria_decimal
- http://pt.wikipedia.org/wiki/IEC
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Bal%C3%ADstica
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Disco_r%C3%ADgido
- http://informaticaeducacionalbmq.blogspot.com.br/2011/05/curiosidade-o-primeiro-computador.html
- http://situado.net/conheca-o-primeiro-computador-do-mundo/
- http://maxmegacuriosidades.blogspot.com.br/2013/01/a-historia-completa-dos-computadores.html
- http://www.tecmundo.com.br/supercomputadores/58276-conheca-10-supercomputadores-poderosos-mundo.htm
- http://olhardigital.uol.com.br/noticia/computador-chines-ganha-posto-de-maquina-mais-rapida-do-mundo/35303
- http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2014/01/os-10-supercomputadores-mais-poderosos-do-mundo.htm
- http://www.tecmundo.com.br/supercomputadores/32643-com-560-640-processadores-titan-e-o-supercomputador-mais-rapido-do-mundo.htm
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