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HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Computadora personal. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. Una computadora es un dispositivo o sistema capaz de realizar una secuencia de operaciones variable, determinada y claramente definida.
La computadora en estos días ha ocupado el mismo lugar que el teléfono, el automóvil y la televisión. Pero, aparentemente, estos son solo los primeros presagios de la era total de la informatización que se avecina en las próximas décadas. En todos los aspectos, la computadora es un fenómeno completamente extraordinario. Quizás ningún otro invento tecnológico anterior a él se mostró tan rápidamente, no se desarrolló tan rápidamente y no impregnó todas las esferas de nuestra vida de manera tan polifacética. Las computadoras ya se han vuelto indispensables en el trabajo de oficina, los negocios, los asuntos militares, la ciencia, la tecnología y cientos de otras actividades profesionales. Están echando raíces rápidamente en los campos del arte, la política y el deporte. La importancia que las computadoras han logrado ocupar en la vida privada de las personas, en su recreación y comunicación mutua es enorme. Pero todo esto, quizás, sirva sólo como preparación o primer presagio de una grandiosa revolución informática que se avecina en las próximas décadas. Porque es la computadora la que tendrá que jugar el papel de esa llave mágica, esa ventana mágica, con la ayuda de la cual cada individuo, a través de redes informáticas globales, podrá acceder a toda la riqueza de información acumulada por la humanidad. Aunque en nuestro tiempo las operaciones informáticas no son ni mucho menos el principal y, en todo caso, no el único ámbito de aplicación de la computadora, históricamente debe su aparición al desarrollo de la tecnología informática. La primera generación de computadoras, estas computadoras duras y de baja velocidad, fueron las pioneras de la tecnología informática. Como recordamos, desaparecieron rápidamente de la escena, sin encontrar nunca una amplia aplicación comercial debido a la falta de fiabilidad, el alto costo y la dificultad de programación. Fueron reemplazados por computadoras de segunda generación. Los semiconductores se convirtieron en el elemento base de estas máquinas. Las velocidades de conmutación de los primeros transistores imperfectos ya eran cientos de veces más altas que las de los tubos de vacío, la confiabilidad y la eficiencia también eran varios órdenes de magnitud más altas. Esto amplió inmediatamente el alcance de la computadora. Se hizo posible instalarlos en barcos y aviones. La demanda de computadoras creció rápidamente. Las primeras computadoras en serie sobre transistores aparecieron en 1958 simultáneamente en los EE. UU., Alemania y Japón. En 1962, comenzó la producción en masa de circuitos integrados, pero ya en 1961 se creó una computadora experimental en 587 microcircuitos. En 1964, IBM lanzó la producción de máquinas IBM-360, la primera serie masiva de computadoras basadas en elementos integrados. Entonces, por primera vez, fue posible vincular máquinas en complejos y, sin alteración alguna, transferir programas escritos para una computadora a cualquier otra de esta serie. Así se llevó a cabo la estandarización del hardware y software de las computadoras. En total, la serie incluía 9 máquinas de diferentes niveles de complejidad con un tiempo de operación adicional de 206 a 0,18 microsegundos. Durante varios años se vendieron 19 mil computadoras de esta serie de diferentes clases. De esto podemos concluir que con la llegada de las máquinas de tercera generación, la demanda de computadoras ha crecido aún más. Comenzaron a adquirir muchas empresas industriales y comerciales. Creados en 1971, los microprocesadores Intel tuvieron un extraordinario éxito comercial, ya que dieron solución a una gama bastante amplia de tareas operativas a un bajo costo. En 1976, aparecieron las primeras máquinas de cuarta generación en grandes circuitos integrados: American Cray-1 y Cray-2 con una velocidad de 100 millones de operaciones por segundo. Contenían alrededor de 300 mil chips (microcircuitos). Así que en pocas palabras parecía la prehistoria de la computadora personal. Nadie planeó la aparición de este tipo de máquinas. Cayó, en sentido figurado, como nieve sobre su cabeza. Todo comenzó en el mismo 1976, cuando dos emprendedores técnicos estadounidenses de veinte años sin educación especial, Stefan Wozniak y Steve Jobs, crearon la primera computadora personal pequeña pero prometedora en un taller primitivo ubicado en un garaje ordinario. Se llamaba "Apple" ("Apple") y originalmente estaba destinado a videojuegos, aunque también tenía capacidades de programación. Más tarde, Jobs fundó Apple Computer, que fue pionera en la producción en masa de computadoras personales. La demanda de ellos superó todas las expectativas.
En poco tiempo, la firma de Jobs se convirtió en una empresa grande y próspera. Esto obligó a otras empresas a prestar atención al mercado de las computadoras personales. Aparecieron a la venta muchos modelos de "automóviles personales" de varios conceptos. En 1981, IBM lanzó su primera computadora personal, la IBM PC. Su éxito en todo el mundo fue enorme, debido en gran parte al muy buen microprocesador Intel-16 de 8088 bits y al software magníficamente diseñado de Microsoft. El siguiente modelo de PC/XT, lanzado en 1983, tenía 640 KB de RAM, disco duro y alto rendimiento. En 1986, apareció un modelo de PC/AT aún más avanzado basado en el microprocesador Intel-80286. A finales de la década, las computadoras IBM se convirtieron en las más masivas y populares. ¿Qué es una computadora personal? Independientemente de la complejidad de una computadora, su diagrama de bloques se puede dividir en tres grandes secciones: memoria, procesador y equipo periférico. La memoria sirve para almacenar números y comandos lógicos (que también se almacenan en ella en forma de código numérico) y trabaja en constante comunicación con el procesador, y cuando es necesario, se conecta a dispositivos periféricos. Físicamente, la memoria se divide en celdas condicionales separadas, cada una de las cuales contiene exactamente un número de una longitud fija. Una celda de máquina se caracteriza por una cierta microestructura que determina cuántas unidades binarias de información (bits) se pueden escribir en ella. Un bit corresponde a un bit de la celda. Esta parte de la celda, como ya se mencionó, puede estar en uno de dos estados: corresponden a los valores condicionales "cero" y "uno". Ocho bits forman una unidad de información más grande: un byte, con el que puede representar en la memoria una letra del alfabeto, un dígito del sistema decimal, así como cualquier signo de puntuación o algún otro carácter. A cada celda se le asigna una dirección, sabiendo cuál puede acceder a ella, ingresar un número o leerla desde la celda. Las celdas de memoria también almacenan un programa que consta de un conjunto de instrucciones, prescripciones elementales sobre lo que la máquina debe hacer durante cada ciclo de trabajo. Finalmente, la memoria se utiliza para almacenar los resultados intermedios de la resolución del problema. El rendimiento de la memoria se caracteriza por dos indicadores: capacidad (es decir, cuántos números codificados en forma binaria se pueden colocar en ella) y velocidad (es decir, qué tan rápido estos números se pueden escribir en la memoria y recuperar de allí nuevamente). El rendimiento de la memoria depende de la velocidad a la que cada celda cambia de un estado a otro. La cantidad de memoria y su velocidad, en términos generales, están en conflicto entre sí. Ceteris paribus: cuanto más memoria, menor es su rendimiento, y cuanto mayor es el rendimiento, menos memoria. Por lo tanto, en las computadoras modernas, la memoria se organiza en forma de una estructura de varios niveles. Normalmente se hace una distinción entre la memoria principal y la memoria externa. La memoria principal, a su vez, consta de dos partes: memoria de acceso aleatorio (RAM) y memoria de solo lectura (ROM). El primero, el nivel más alto, está formado por la memoria RAM conectada directamente al procesador. En la memoria de acceso aleatorio, se logra el tiempo mínimo de acceso a los datos almacenados en la memoria. El segundo escalón de la memoria, la memoria de solo lectura, está conectado a la RAM en caso de sobrecarga. Sirve como una "referencia rápida", a la que el microprocesador accede de vez en cuando para obtener la información necesaria o los programas de aplicación. Su velocidad es varios órdenes de magnitud inferior a la de la memoria RAM, pero tiene un volumen mucho mayor. Además, cuando la computadora está apagada, la información de la misma no se borra. La memoria externa se refiere a varios dispositivos capaces de almacenar grandes cantidades de información. Se trata de unidades de disco magnético, cintas magnéticas, etc. Su rendimiento puede ser varios órdenes de magnitud inferior al de los dispositivos de memoria principal, pero pueden tener una gran capacidad: varios millones o miles de millones de bytes. Inicialmente, una grabadora de casete convencional servía como dispositivo de memoria externa para una computadora. Con el tiempo, los disquetes (discos magnéticos blandos que se asemejan a un pequeño disco encerrado en un sobre especial; su capacidad es de aproximadamente 1 a 1,4 MB) comenzaron a generalizarse. La información de la memoria de la computadora a un disquete y de un disquete a la memoria de la computadora se escribe mediante una unidad de disquete, un dispositivo especial de entrada y salida de datos. Un solo casete de cinta puede grabar aproximadamente la misma cantidad de información que un disquete, pero el tiempo que lleva acceder a un programa o elemento de datos es significativamente mayor para las unidades de cinta magnética que para una unidad de disco magnético. Esto es comprensible, ya que la información de la cinta está escrita como una larga secuencia de bits y para leer la información necesaria es necesario rebobinar toda la cinta. Hoy en día los discos duros (hard disks) se utilizan como dispositivos de memoria externos. La unidad más importante de cualquier computadora es el procesador. Su papel lo desempeña un microprocesador en una computadora, un circuito integrado en un cristal de silicio. El microprocesador implementa el circuito lógico más complejo, que puede considerarse el "corazón y el cerebro" de la máquina. El mismo nombre del bloque habla de sus funciones activas. En efecto, el procesador se ocupa de procesar, de acuerdo con el programa, la información contenida en la memoria. En cada ciclo de trabajo, el procesador realiza una operación lógica o computacional. La base del procesador son los circuitos lógicos: unidad de control, unidad lógica aritmética y registros. El dispositivo de control controla el funcionamiento de todos los componentes de la computadora; la entrada de este circuito recibe códigos de comando de la memoria, que se convierten en un conjunto de pulsos de control enviados a los puntos deseados del circuito de la computadora. El funcionamiento del dispositivo de control se puede comparar con las acciones de un director de orquesta que, guiado por las notas de una obra musical, con la ayuda de una batuta de director, indica a grupos de músicos y músicos individuales el principio y el final. puntos de partes de la obra musical que se está interpretando. La unidad aritmético-lógica está diseñada para realizar operaciones aritméticas y lógicas. Los registros son dispositivos digitales electrónicos para almacenar temporalmente información en forma de número binario. Si el registro puede almacenar simultáneamente 8 bits (ocho caracteres binarios), se denomina de ocho bits. Si hay 16 dieciséis bits, y así sucesivamente. Los registros están especializados en sus funciones. Algunos están destinados únicamente a almacenar información, otros actúan como contadores de comandos ejecutados, otros sirven para recordar las direcciones de los comandos ejecutados, etc. El equipo periférico de computadora es una gran familia de dispositivos simples y complejos, cuya principal importancia es proporcionar comunicación entre la computadora y el mundo exterior. En primer lugar, la computadora debe estar dotada de la capacidad de percibir información. Esto es lo que hacen los dispositivos de entrada. El principal dispositivo de entrada es el teclado. Contiene teclas alfanuméricas para ingresar números y textos, así como teclas para controlar el cursor, cambiar de modo y registro, y para otros fines. Las teclas del teclado se encuentran casi igual que en una máquina de escribir. El dispositivo principal para mostrar información es una pantalla (monitor). El mouse es de gran importancia en el diálogo entre el usuario y la computadora. Un ratón es un pequeño dispositivo que se desliza sobre una superficie plana. Las coordenadas relativas de su movimiento se transmiten a la computadora y se procesan de tal manera que controlen los movimientos en la pantalla de visualización de un marcador especialmente seleccionado, que se denomina cursor. Esta forma de posicionar y especificar objetos en la pantalla es muy conveniente. Con esta organización del diálogo, se muestran en la pantalla varias versiones precompuestas de los comandos. Al apuntar el cursor a uno de ellos, el usuario da un comando. Así, una persona que no tiene ni remota idea de programación puede trabajar con éxito en una computadora. El dispositivo de salida más utilizado es un dispositivo de impresión o impresora. Pero también puede ser un plotter de gráficos (plotter) para mostrar gráficos y dibujos. Hasta hace poco, las impresoras matriciales de puntos eran las más utilizadas. En ellos, la imagen de los signos individuales se construye sobre una matriz de 9 por 9 puntos y se forma mediante golpes a través de la cinta de tinta de las varillas más delgadas. El número de varillas suele ser 9, de modo que los puntos dentro de su matriz se tocan, formando líneas continuas. Es fácil crear fuentes arbitrarias en estas impresoras, así como generar gráficos. Las impresoras de inyección de tinta proporcionan una mayor calidad de impresión que permiten múltiples niveles de brillo e impresión en color. El principio de funcionamiento de tales impresoras se basa en el hecho de que las gotas de tinta más pequeñas se expulsan sobre el papel mediante el control del programa desde una boquilla que se mueve horizontalmente, formando la imagen necesaria. Las impresoras láser proporcionan impresión de alta calidad a alta velocidad. Al igual que las fotocopiadoras, las impresoras láser utilizan el proceso de impresión xerográfica, pero la diferencia es que la imagen se forma mediante la exposición directa (iluminación) de los elementos fotosensibles de la impresora a un rayo láser. Las impresiones realizadas de esta manera no temen a la humedad y son resistentes a la abrasión y la decoloración. La calidad de esta imagen es muy alta. Como con cualquier computadora, una parte necesaria e integral de una computadora es su software. Es casi imposible trabajar en él sin el programa apropiado. La clase más importante de programas para cada computadora debe considerarse su sistema operativo, que admite el funcionamiento de todos los demás programas, asegura su interacción con el hardware y brinda al usuario la capacidad de administrar la computadora en general. Este sistema convierte los comandos y acciones realizados por una persona en una computadora en conjuntos largos de comandos cortos y simples que una computadora puede entender. No hay muchos sistemas operativos. En 1974 se desarrolló el sistema CP/M, que marcó el inicio de la creación de sistemas operativos para computadoras personales de 8 bits. El éxito de este sistema se debió a su extrema simplicidad y compacidad, así como al hecho de que requería muy poca memoria. En 1981, junto con las computadoras IBM PC, apareció el sistema operativo MS-DOS, el sistema operativo de disco de Microsoft, que se convirtió en el principal sistema operativo para computadoras de 16 bits. El primer sistema Windows 95 de Microsoft se lanzó en 1995. Sus características distintivas fueron: una nueva interfaz de usuario, soporte para nombres de archivos largos, detección y configuración automática de periféricos Plug and Play, la capacidad de ejecutar aplicaciones de 32 bits y la presencia de soporte TCP/IP directamente en el sistema. Windows 95 utilizaba la multitarea preventiva y ejecutaba cada aplicación de 32 bits en su propio espacio de direcciones. Apple desarrolló el Mac OS (sistema operativo Macintosh) para sus computadoras Macintosh. Las primeras versiones de Mac OS solo eran compatibles con Mac basadas en procesadores Motorola 68k. Las versiones posteriores eran compatibles con la arquitectura PowerPC (PPC). Desde mediados de la década de 2000, Apple ha estado utilizando procesadores Intel en sus computadoras. De acuerdo con el EULA de Mac OS, la instalación del sistema operativo solo está permitida en computadoras Apple. Autor: Ryzhov K.V.
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