Evoluzione dei calcolatori passo a passo

Evoluzione dei calcolatori passo a passo

Generazione 0: i calcolatori meccanici

- 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.

Generazione i: valvole termoioniche e relè

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

Generazione ii: i trasistor

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

Generazione ii: i circuiti integrati

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

Generazione iv: very large scale integration

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

Generazione v: computer invisibili e computazione omnipresente (ubiquitos computing)

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)
- 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

Presente e futuro

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