HISTORIA DEL HARDWARE(GENERACIONES 1,2,3,4)

La clasificación evolutiva del hardware del computador electrónico está dividida en generaciones, donde cada una supone un cambio tecnológico muy notable
 El origen de las primeras es sencillo de establecer, ya que en ellas el hardware a sufrido cambios radicales.
 Los componentes esenciales que constituyen la electrónica del computador fueron totalmente reemplazados en las primeras tres generaciones, originando cambios que resultaron trascendentales.
 En las últimas décadas es más difícil distinguir las nuevas generaciones, ya que los cambios han sido graduales y existe cierta continuidad en las tecnologías usadas, a continuación se separan en:


1ª Generación (1951-1958):  TUBOS AL VACÍO 

TUBOS AL VACÍO:
Fue creado por Lee De Forest en el año 1907
Esta generación se identifica por el hecho que la tecnología electrónica estaba basada en "tubos de vacío", más conocidos como bulbos electrónicos, del tamaño de un foco de luz casero. Los sistemas de bulbos podían multiplicar dos números de diez dígitos en un cuarentavo de segundo.

El inicio de esta generación lo marca la entrega, al cliente. De la primera UNIVAC. que también es la primera computadora construida para aplicaciones comerciales, más que para uso miliar, científico o de ingeniería.

En aquel entonces las computadoras ya manejaban información alfabética con la misma facilidad que la numérica y utilizaban el principio de separación entre los dispositivos de entrada-salida y la computadora misma.

Lo revolucionario, con respecto a las máquinas de cálculo anteriores, consiste en que ahora el procesador electrónico puede tomar decisiones lógicas y, aplicándolas, podrá realizar o bien una operación u otra. Esto es posible, lógicamente, si el hombre a comunicado previamente a la máquina cómo de comportarse en los diferentes casos posibles.

Las características generales de estas máquinas incluyen:

- Memoria principal de tambor magnético, consistente de pequeños anillos (del tamaño de una cabeza de un alfiler), engarzada como cuentas en las intersecciones de una malla de alambres delgados.

- El almacén primario se basaba en tarjetas perforadas, pero en 1957 se introduce la cinta magnética como método más rápido y compacto de almacenamiento.

- Necesitaban, por la gran cantidad de calor que generaban, de costosas instalaciones de aire acondicionado.

- Tiempos de operación (ejecución de instrucciones) del rango de milésimas de segundo.

El lenguaje utilizado para programarlas era el Lenguaje Máquina, basado únicamente en número binarios (los lenguajes actuales se asemejan mucho al lenguaje natural), lo que hacia difícil y tardado el proceso de programar la computadora.

. CARACTERISTICAS PRINCIPALES:

1.  Válvula electrónica (tubos al vacío.)
2. Se construye el ordenador ENIAC de grandes dimensiones (30 toneladas.)
3. Alto consumo de energía. El voltaje de los tubos era de 300 v y la posibilidad de fundirse era grande.
4. Almacenamiento de la información en tambor magnético interior. Un tambor magnético disponía de su interior del ordenador, recogía y memorizaba los datos y los programas que se le suministraban mediante tarjetas.
5. Lenguaje de máquina. La programación se codifica en un lenguaje muy rudimentario denominado lenguaje de máquina. Consistía en la yuxtaposición de largo bits o cadenas de cero y unos.
6. Fabricación industrial. La iniciativa se aventuro a entrar en este campo e inició la fabricación de computadoras en serie.  Aplicaciones comerciales. La gran novedad fue el uso de la computadora en actividades  comerciales.

2ª Generación (1958-1964):TRANSISTORES

Esta generación nace con el uso del "transistor", que sustituyó a los bulbos electrónicos. El invento del transistor, en 1948, les valió el Premio Nóbel a los estadounidenses Walter H. Brattain, John Bardeen y William B. Shockley. Con esto se da un paso decisivo, no sólo en la computación, sino en toda la electrónica.

El transistor es un pequeño dispositivo que transfiere señales eléctricas a través de una resistencia. Entre las ventajas de los transistores sobre los bulbos se encuentran: su menor tamaño, no necesitan tiempo de calentamiento, consumen menos energía y son más rápidos y confiables.

Las características más relevantes de las computadoras de esta época son:

- Memoria principal mejorada constituida por núcleos magnéticos.

- Instalación de sistemas de teleproceso.

- Tiempo de operación del rango de microsegundos (realizan 100 000 instrucciones por segundo)

- Aparece el primer paquete de discos magnéticos removibles como medio de almacenaje (1962)

En cuanto a programación, se pasa de lenguajes máquina a lenguajes ensambladores, también llamados lenguajes simbólicos. Estos usan abreviaciones para las instrucciones, como ADD (sumar), en lugar de números. Con esto la programación se hizo menos engorrosa.

Después de los lenguajes ensambladores se empezaron a desarrollar los lenguajes de alto nivel, como FORTRAN (1954) y COBOL (1959), que se acercan más a la lengua inglesa que el ensamblador. Esto permitió a los programadores otorgar más atención a la resolución de problemas que a la codificación de programas. Se inicia así el desarrollo de los llamados sistemas de cómputo.

El avance en el software de esta generación provocó reducción en los costos de operación de las computadoras que, en este periodo, se usaban principalmente en empresas, universidades y organismos de gobierno.

A partir de 1950 las computadoras se hacen ampliamente conocidas; algunos pioneros de este campo habían pensado que las computadoras habían sido diseñadas por matemáticos para el uso de los matemáticos, pero ahora se hacía evidente su potencial de uso en actividades comerciales.

. CARACTERISTICAS  PRINCIPALES

2. Transistor. El componente principal es un pequeño trozo de semiconductor, y se expone en los llamados circuitos transistorizados.
3. Disminución del tamaño.
4. Disminución del consumo y de la producción del calor.
5. Su fiabilidad alcanza metas imaginables con los efímeros tubos al vacío.
6. Mayor rapidez ala velocidades de datos.
7. Memoria interna de núcleos de ferrita.
8. Instrumentos de almacenamiento.
9. Mejora de los dispositivos de entrada y salida.
10. Introducción de elementos modulares.
11. Lenguaje  de programación más potente.                                                                                                                                                                                                                             3ª Generación (1964-1971):CIRCUITOS IMPRESOS O INTEGRADOS                 El primer circuito integrado fue creado en 1959 por el ingeniero Jack Kilby .En esta época se desarrollan los circuitos integrados -un circuito electrónico completo sobre una pastilla (chip) de silicio-, que constaban inicialmente de la agrupación de unos cuantos transistores. Hechos de uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre, el silicio, una sustancia no metálica que se encuentra en la arena común de las playas y en prácticamente en todas las rocas y arcilla. Cada pastilla, de menos de 1/8 de pulgada cuadrada, contiene miles o millones de componentes electrónicos entre transistores, diodos y resistencias. El silicio es un semiconductor sustancia que conducirá la corriente eléctrica cuando ha sido "contaminada" con impurezas químicas.Los chips de circuitos integrados tienen la ventaja, respecto de los transistores, de ser más confiables, compactos y de menor costo. Las técnicas de producción masiva han hecho posible la manufactura de circuitos integrados de bajo costo. Las características principales de estas computadoras son: -Se sigue utilizando la memoria de núcleos magnéticos.-Los tiempos de operación son del orden de nanosegundos (una mil millonésima parte de segundo)                                                                                                                                                                                       -Aparece el disco magnético como medio de almacenamiento.
12. -Compatibilidad de información entre diferentes tipos de computadoras.
    El siguiente desarrollo mayor se da con la Integración a gran escala (LSI de Large Scale Integration), que hizo posible aglutinar miles de transistores y dispositivos relacionados en un solo circuito integrado. Se producen dos dispositivos que revolucionan la tecnología computacional: el primero el microprocesador, un circuito integrado que incluye todas las unidades necesarias para funcionar como Unidad de Procesamiento Central y que conllevan la aparición de las microcomputadoras o computadoras personales, en 1968, y a la producción de terminales remotas "inteligentes". El otro dispositivo es la memoria de acceso aleatorio (RAM) por sus siglas en inglés.
    Hasta 1970 las computadoras mejoraron dramáticamente en velocidad, confiabilidad y capacidad de almacenamiento. La llegada de la cuarta generación sería más una evolución que una revolución; al pasar del chip especializado para uso en la memoria y procesos lógicos del inicio de la tercera generación, al procesador de propósito general en un chip o microprocesador.
     CARACTERISTICAS PRINCIPALES:
    2. Circuito integrado, miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o (chip)
    3. Menor consumo.
    4. Apreciable reducción de espacio.
    5. Aumento de fiabilidad.
    6. Teleproceso.
    7. Multiprogramación.
    8. Renovación de periféricos.
    9. Instrumentación del sistema.
    10. Compatibilidad.
    11. Ampliación de las aplicaciones.
    12. La mini computadora.
    2. La época se refiere principalmente a las computadoras de 1980 y continúa hasta la fecha. Los elementos principales de las computadoras de esta generación son los microprocesadores, que son dispositivos de estado sólido, de forma autónoma efectúan las funciones de acceso, operación y mando del computador.
       También se hace posible la integración a gran escala muy grande (VLSI Very Large Scale Integration), incrementando en forma vasta la densidad de los circuitos del microprocesador, la memoria y los chips de apoyo aquellos que sirven de interfase entre los microprocesadores y los dispositivos de entrada / salida.
       A principios de los 90 se producen nuevos paradigmas en el campo. Las computadoras personales y las estaciones de trabajo ya eran computadoras potentes; de alguna manera alcanzaron la capacidad de las mini computadoras de diez años antes. Pero lo más importante es que se empezaron a diseñar para usarse como partes de redes de computadoras. Surgieron los conceptos de "computación distribuida" -hacer uso del poder de cómputo y almacenamiento en cualquier parte de la red- y "computación cliente-servidor" -una combinación de computadoras pequeñas y grandes, conectadas en conjunto, en donde cada una se usa para lo que es mejor. Otro proceso, llamado downsizing, se manifestó unas diversas instancias, donde las computadoras mayores (mainframes) con terminales dieron cabida a un sistema de redes con microcomputadoras y estaciones de trabajo.
    4ª Generación (197-1988) CIRCUITOS ALTAMENTE INTEGRADOS 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            CUARTA GENERACIÓN: (1971-PRESENTE)QUINTA GENERACIÓN: (PRESENTE-FUTURO)

El termino quinta generación fue acuñado por los japoneses para describir las potentes e "inteligentes" computadoras que deseaban producir a mediados de los noventa. La meta es organizar sistemas de computación que produzcan inferencias y no solamente realicen cálculos. En el proceso se han incorporado muchos campos de investigación en la industria de la computación, como lainteligencia artificial (IA), los sistemas expertos y el lenguaje natural.

Se distingue normalmente dos clases de entorno: 

• ENTORNO DE PROGRAMACION.- orientado a la construcción de sistemas, están formados por un conjunto de herramientas que asisten al programador en las distintas fases del ciclo de construcción del programa (edición, verificación, ejecución, corrección de errores, etc.)
• ENTORNO DE UTILIZACIÓN.- orientado a facilitar la comunicación del  usuario con el sistema. Este sistema esta compuesto por herramientas que facilitan la comunicación hombre-máquina, sistemas de adquisición de datos, sistemas gráficos, etc.

1. Ejemplos concretos y explicación de la generación actual y las tendencias futuras.

1. Las características de los computadores de la generación actual quedan recibidas en el numero de procesador (Pentium 4) el cual tiene una velocidad de procesamiento de 2.8 a 3.6 Giga hertz y los accesorios periféricos (de entrada y salida) tienen la características de ser de mas fácil y mas rápida instalación.
2. GENERACIONES ACTUALES:
3. TENDENCIAS FUTURAS:

Una tendencia constante en el desarrollo de los ordenadores es la micro miniaturización, iniciativa que tiende a comprimir más elementos de circuitos en un espacio de chip cada vez más pequeño. Además, los investigadores intentan agilizar el funcionamiento de los circuitos mediante el uso de la superconductividad, un fenómeno de disminución de la resistencia eléctrica que se observa cuando se enfrían los objetos a temperaturas muy bajas.

Las redes informáticas se han vuelto cada vez más importantes en el desarrollo de la tecnología de computadoras. Las redes son grupos de computadoras interconectados mediante sistemas de comunicación. La red pública Internet es un ejemplo de red informática planetaria. Las redes permiten que las computadoras conectadas intercambien rápidamente información y, en algunos casos, compartan una carga de trabajo, con lo que muchas computadoras pueden cooperar en la realización de una tarea. Se están desarrollando nuevas tecnologías de equipo físico y soporte lógico que acelerarán los dos procesos mencionados.

Otra tendencia en el desarrollo de computadoras es el esfuerzo para crear computadoras de quinta generación, capaces de resolver problemas complejos en formas que pudieran llegar a considerarse creativas. Una vía que se está explorando activamente es el ordenador de proceso paralelo, que emplea muchos chips para realizar varias tareas diferentes al mismo tiempo. El proceso paralelo podría llegar a reproducir hasta cierto punto las complejas funciones de realimentación, aproximación y evaluación que caracterizan al pensamiento humano.

Otra forma de proceso paralelo que se está investigando es el uso de computadoras moleculares. En estas computadoras, los símbolos lógicos se expresan por unidades químicas de ADN en vez de por el flujo de electrones habitual en las computadoras corrientes. Las computadoras moleculares podrían llegar a resolver problemas complicados mucho más rápidamente que las actuales supercomputadoras y consumir mucha menos energía.

Ejemplo: Micro miniaturización: este circuito integrado, un microprocesador F-100, tiene sólo 0,6 cm2, y es lo bastante pequeño para pasar por el ojo de una aguja.