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ENIAC e os primeiros computadores

Olá! Em nosso pequeno histórico da computação chegamos ao ponto em que a eletrônica começou a ser considerada para uso na computação. Aliás, já somos capazes de definir com boa precisão teórica o que é um computador. Agora chegamos ao ponto onde começamos a falar sobre o ENIAC e os primeiros computadores.

O poder da eletromecânica

O tabulador de Hollerith realmente foi um divisor de águas. A partir daí, e com o crescente desenvolvimento da eletrônica, surgiram os primeiros equipamentos de computação. Inicialmente tivemos computadores eletromecânicos e posteriormente os eletroeletrônicos. Um destes primeiros equipamentos foi desenvolvido em 1936, pelo engenheiro alemão Konrad Zuse.

Trata-se do Z1, um dispositivo capaz de armazenar até 64 números de 22 bits de largura, sendo capaz de realizar operações aritméticas (adição, subtração, multiplicação e divisão). Em essência, o Z1 era programável e capaz de processar dados, o que o classifica como um computador.

O Z1 foi o primeiro computador eletromecânico
O Z1 foi o primeiro computador eletromecânico

O grande mérito do Z1 é ser considerado um computador de uso geral. Isto é, ele seria capaz de realizar tarefas de processamento, desde que fosse preparado (programado) para isso.

Outro computador eletromecânico digno de nota é o Harvard Mark I, projetado em 1937 e construído em 1944 pela Universidade de Harvard em parceria com uma velha conhecida nossa… a IBM. Ele era enorme… usava 765.000 componentes eletromecânicos e pesava cerca de 4,3 toneladas.

O calculador de sequência automática controlada... ou Harvard Mark I para os íntimos...
O calculador de sequência automática controlada… ou Harvard Mark I para os íntimos…

Seus números eram impressionantes: capaz de realizar três operações de soma ou subtração por segundo (com armazenamento de até 72 números de 23 dígitos decimais. Ele também realizava operações de multiplicação em cerca de 6 segundos, divisão em 15 segundos e logaritmos levavam cerca de 1 minuto. Pode parecer números absurdos diante de calculadoras de bolso atuais… mas espere aí! Estamos falando do ano de 1944!

Von Neumann e o paradigma da computação

O matemático húngaro, naturalizado norte-americano, John Vonm Neumann (leia “Nóimann”) teve um papel decisivo em nossa história, pois suas ideias criaram as bases da computação moderna. Ele concebeu aquilo que posteriormente foi consolidado como Arquitetura de Von Neumann e que em essência define um computador moderno.

Lembram-se de nosso diagrama básico de processamento de dados? Ali mostrávamos como uma máquina de processamento de dados seria capaz de fazer este processamento.

Relembrando o digrama básico de processamento de dados
Relembrando o digrama básico de processamento de dados

Neumann adaptou e propôs uma máquina capa de realizar este processamento de dados baseada em algumas premissas. Esta máquina seria composta basicamente por:

  1. Memória para armazenamento de dados e instruções
  2. Unidade lógico-aritmética
  3. Uma unidade de controle

Em sua arquitetura, a unidade de controle seria capaz de buscar as instruções armazenadas e executá-las sob dados que posteriormente serão processados. Nosso diagrama então passa a ser visto da seguinte forma.

Simplificação da arquitetura de Von Neumann
Simplificação da arquitetura de Von Neumann

O ENIAC

Se o Z1 e o Mark I sem dúvida tem seu lugar de honra nesta história. Mas a eletrônica trazia inovações que poderiam e seriam utilizadas nos futuros dispositivos de processamento. As válvulas termiônicas mostravam-se eficientes para a construção de circuitos eletrônicos digitais. Além disso, outros elementos como diodos, capacitores, relés e resistores que seriam igualmente úteis.

E isto foi aproveitado para o desenvolvimento daquele que pretensamente seria o primeiro computador digital eletrônico de propósito geral.

O Eletronic Numerical Integrator e Calculator ou simplesmente ENIAC foi criado para o cálculo de estudos balísticos de artilharia. Inicialmente desenvolvido pela Universidade da Pensilvânia com financiamento do exército norte-americano, ele era capaz de calcular em 30 segundos a trajetória balística de um projétil de artilharia. Para se ter uma ideia do quanto isso era relevante, o mesmo trabalho executado por um humano levaria cerca de 20 horas.

ENIAC, um computador de dimensões extraordinárias
ENIAC, um computador de dimensões extraordinárias

O ENIAC entrou em operação no ano de 1946 e ele era realmente grande… cerca de 20 mil válvulas, 7 mil diodos, 1,5 mil relés, 70 mil resistores e 10 mil capacitores. Pesava cerca de 27 toneladas e ocupava uma área total de 167 m². Além disso seu consumo elétrico era de cerca de 150 kW.

Apesar de funcional, o ENIAC tinha alguns problemas. O maior deles consistia na durabilidade dos elementos eletrônicos por conta do aquecimento dos seus componentes. Válvulas queimavam a cada dois dias de funcionamento e toda vez que isso acontecia, o trabalho parava. E esse problema perdurou até 1954, quando o ENIAC foi desativado em definitivo.

O EDVAC, EDSAC, LEO I e outros computadores

O ENIAC deu lugar ao EDVAC que passou a utilizar circuitos baseados em lógica binária. Ao mesmo tempo, o EDSAC – de iniciativa britânica – foi desenvolvido pela Universidade de Cambridge e foi ele que serviu de base para o LEO I, o primeiro computador de propósito geral para aplicações comerciais.

E a partir deste ponto, os computadores definitivamente entravam como protagonistas em aplicações voltadas para o processamento de dados. Mas isto é assunto para nosso próximo encontro. Até lá!

Post Scriptum… o injustiçado Colossus

Tradicionalmente o ENIAC é apontado como o primeiro computador eletrônico criado pelo homem. Entretanto, na Inglaterra – durante o período da guerra – um outro dispositivo atuava em segredo: o Colossus é também considerado por muitos um computador eletrônico.

Criado em 1943, foram montados cerca de 10 computadores Colossus e sua finalidade era restrita a atividades de decodificação de mensagens do exército alemão. Com o fim da guerra, o governo britânico determinou a destruição destas máquinas, a exceção de duas que permaneceram em segredo até o final da década de 70.

Colossus... teria sido o primeiro de fato?
Colossus… teria sido o primeiro de fato?

Enquanto o Colossus permanecia no anonimato da espionagem militar, o ENIAC foi apresentado ao mundo e ficou com a fama de ser o primeiro computador eletrônico do mundo.

Apesar de ter sido tecnicamente o segundo, ele tinha um diferencial que o credencia a ser titulado como o primeiro: diferente do Colossus, o ENIAC é estruturalmente reprogramável podendo realizar outras tarefas enquanto o Colossus só poderia efetuar as tarefas para as quais ele foi designado inicialmente: decodificação de sistemas de encriptação de dados.

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Publicado em:Hardware,Informação,Modos de Fazer

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