Evoluzione dei calcolatori passo a passo

Invenzioni di Pascal e Leibniz

- Blaise Pascal nel 1642 costruì la prima macchina calcolatrice automatica con meccanismo di riporto, la Pascalina, per addizioni e sottrazioni, a ingranaggi azionata a manovella

- Gottfried Von Leibniz nel 1672 inventò la macchina per fare moltiplicazioni e divisioni, aveva un traspositore per memorizzare un numero da sommare ripetutamente
- Charles Babbage nel 1834 progettò l’analytical engine per calcolare funzioni in base al programma che veniva caricato (macchina Turing completa), composta da memoria, unità di calcolo, input e output. Collaborò con Ada Lovelace, prima programmatrice

Valvole termoioniche, relè e transistor sono i primi calcolatori elettrici e digitali che memorizzano un’informazione binaria (0 o 1).

Calcolatori della seconda guerra mondiale

- Colossus, calcolatore programmabile basato su valvole termoioniche, nel 1943 creata per decodificare messaggi criptati dei tedeschi durante la Seconda Guerra Mondiale, evoluzione di Bomba, macchina elettromeccanica, a cui lavorò Alan Turing per decifrare Enigma
- ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) con 18000 valvole, 3000 relè, 20 registri, 6000 interruttori multi-posizione, molti cavi e funzionava con schede perforate, per calcolare tabelle per puntamento dell’artiglieria pesante

- IAS nel 1952, macchina di Von Neumann, la cui architettura è alla base degli attuali calcolatori digitali. L’idea principale è quella di memorizzare i programmi in forma numerica invece di usare interruttori

- IBM 701 nel 1953 è il primo computer

Il transistor fu inventato nel 1948 ai Bell Labs e facendo vincere il Nobel per la fisica agli inventori.

Sviluppo dei minicalcolatori

- PDP-1 nel 1960 è il primo minicalcolatore, meno costoso ma più lento con display grafico

- PDP-8 nel 1965 è più economico e presenta i bus, fili usati per connettere i componenti del calcolatore

- CDC 6600 nel 1964 è la prima macchina parallela per effettuare compiti diversi ed più veloce della macchina più potente in quel momento
I circuiti integrati inventati nel 1958 da Robert Noyce permisero la realizzazione di piastrine di silicio con dozzine di transistor permettendo la creazione di calcolatori più piccoli, più veloci e meno costosi.

- IBM 360 nel 1964 è la prima famiglia di calcolatori di 4 modelli. C’è la multiprogrammazione (più programmi in memoria). Già da questo momento c’era il problema della compatibilità

Era dei personal computer

Negli anni 80 con il progresso tecnologico un chip poteva contenere milioni di transistor riducendo il costo del calcolatore, inizia l’era dei personal computer.

- IBM 5150 (IBM PC – 1981) è il primo PC, con sistema operativo MS-DOS, fornito dalla Microsoft Corporation. Altre società realizzarono PC come Commodore, Atari, Sinclair e Apple non basati su chip Intel

- Osborne-I fu il primo portatile di 11 kg. Dopo poco Compaq produsse il primo clone di PC IBM portatile

- Intel produce CPU sempre più potenti, tra cui il 386 del 1985, gli attuali microprocessori sono basati su questa architettura

- DEC introdusse Alpha con il passaggio dell’architettura da 32 a 64 bit

Nel 1981 il governo giapponese propone la realizzazione della V generazione di computer basati su intelligenza artificiale, ma il progetto fallì.

Con V generazione si intende oggi riduzione delle dimensioni e integrazione in altri oggetti (sistemi embedded, o computer invisibili in elettrodomestici, giocattoli, orologi, carte di credito e RFID)

Innovazioni di Apple e smartphone

- Apple introduce Newton nel 1993 con sistema di scrittura a mano libera, da cui derivano i PDA (Personal Digital Assistant)

- oggi smartphone e tablet hanno capacità di calcolo, periferiche e sensori, così la computazione è onnipresente
Il livello di evoluzione dei calcolatori è difficile da prevedere. L’unica: legge di Moore del 1965 che afferma che i transistor su un solo chip raddoppia ogni 18 mesi, 60% in più ogni anno.

Questa crescita ha riguardato anche i dispositivi connessi ai calcolatori: capacità dischi rigidi, storage, telecomunicazioni e reti.

Questa crescita ha comportato l’incremento della complessità e dimensione dei software, a cui si deve:

- il trascuramento dell’ottimizzazione del codice perché ci si affida alla potenza dell’hardware

- proliferazione del numero di livelli e della virtualizzazione

- aggiunta di funzionalità a prodotti già esistenti, saturando la capacità del processore

- continua evoluzione dei linguaggi di programmazione che possono diventare obsoleti velocemente

Tutto ciò comporta: carenza di qualità, rapida obsolescenza dei prodotti e difficoltà di aggiornamento