GENERACIONES DE LAS COMPUTADORAS

Primera generación de computadoras

Comprende aproximadamente de 1946 a 1958. Se trata de máquinas que emplean tecnología de bulbos (también llamados válvulas de vacío) para el proceso de los datos. La información y programas se insertaban por medio de tarjetas perforadas, el principal dispositivo de almacenamiento masivo de información era una especie de tambor magnético que giraba y permitía la lectura y escritura de datos. Estos equipos de 1a generación tenían que instalarse en grandes espacios y disponer de una ventilación especial, debido a que los bulbos generan mucho calor.

a) Colosus: esta máquina e desarrolla en 1943 con la participación de Alan Turing y Tommy Flowers, con el objetivo de descifrar los mensajes codificados de los alemanes durante la segunda guerra mundial, los cuáles emitían desde otra máquina llamada Enigma; la Colosus contaba con cerca de 25,000 bulbos y permitía la lectura de datos por medio de tarjetas perforadas y la escritura en un sistema de impresión básico.

b) Familia Mark I/II/III: se trata de máquinas construidas a partir de 1944, debido a un convenio realizado en 1937 entre James Bryce de la empresa IBM® y Howard Aiken de la Universidad de Harvard. Estas máquinas estaban basadas en el uso de dispositivos electromecánicos llamados relés, dando una velocidad de trabajo de 10 Hz (Hertz) y permitían el uso de tarjetas perforadas.
c) ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator): se construye 1945 y se desarrolla hasta 1955 a partir de un proyecto desarrollado por JW Manchly en 1941, con la participación de John P Eckert. Se trata de la primer máquina electrónica ó propiamente dicho computadora, al igual que sus antecesoras tenía grandes dimensiones y generaba gran cantidad de calor debido a los bulbos, su programación era por medio de un proceso llamado "recableado", que consistía en conectar y desconectar cables.
d) EDVAC: en 1949 se crea un modelo teórico de máquina, basada en la arquitectura de Von Neumann, la cuál permitiría eliminar el proceso de cableado para la programación de las máquinas y se reemplazaría el proceso por medio de tarjetas perforadas con las instrucciones "almacenadas".
e) ESDAC: prototipo basado en el modelo EDVAC y antecesor de la UNIVAC, el cuál fue desarrollado por MV ilkes en la Universidad de Cambridge.
f) UNIVAC I (UNIversAl Computer I): se utiliza en el censo del año de 1950 y en 1951 aparece este modelo de forma comercial por parte de una empresa llamada Sperry-Rand Corporation®, en la cuál la programación para la máquina se encontraba previamente almacenada, sin la necesidad del "recableado" de los modelos anteriores. Un modelo posterior de la misma empresa fue la 1103.
g) Modelos IBM®: debido a que esta empresa no logró el contrato del censo de 1950, comenzó a desarrollar modelos y se comenzó a colocar en el mercado como uno de los principales fabricantes, como la IBM® 701 y la IBM® 702 en contraparte de la 1103 de Sperry-Rand Corporation®, así como la IBM® 750 que permitía el almacenamiento secundario en tambores magnéticos.

Segunda generación de computadoras

 Comprende aproximadamente de 1955 a 1965. Se trata de computadoras que emplean tecnología de transistores, los cuáles fueron desarrollados en los laboratorios Bell® por John Bardeen, Walter Brattain y Willian Shockley (lo cuál les hizo acreedores al Premio Nobel de Física de 1974). Este dispositivo construido a base de Silicio y/o Germanio tenía la característica de ser 200 veces mas pequeño que el bulbo, mas veloz, emitir bajos niveles de calor y de bajo costo.

Con esta nueva tecnología fue posible la reducción del tamaño de los equipos de cómputo, aunado al uso de núcleos magnéticos (especie de red con orilla magnética dónde se almacenaba la información), se desarrollo de la programación de alto nivel (con instrucciones basadas en el idioma humano a diferencia del de bajo nivel que esta basado totalmente en 0´s y 1´s) y la popularización del Software comercial, siendo uno de los primeros el procesador de palabras WordStar®, que aún existe en versión comercia.
a) UNIVAC: modelos 80/90.
b) IBM®: modelos 704/709.
c) Otros equipos representativos: Control Data Corporation® 1604, Philco® 212, ATLAS, NCR® 315, entre  muchas otras.

Tercera generación de computadoras

Comprende aproximadamente de 1964 a 1974. Esta generación de computadoras aparecen debido a la concentración de elementos electrónicos miniatura (entre ellos los transistores), dentro de una pequeña placa plástica llamada circuito integrado, el cuál tiene la capacidad de realizar funciones especificas pero menor un espacio muy reducido y con un muy bajo consumo de energía, aunque el proceso de fabricación aumenta el costo, el rendimiento que logra equilibra el precio que se paga. En esta generación, el Software es controlado por medio de sistema operativos y estos permiten una mayor familiaridad del operador con la computadora, como el caso del OS de IBM®, los equipos se reducen de tamaño al punto de poderlos llamar "minicomputadoras", además es posible el almacenamiento el discos y cintas magnéticas.
a) UNIVAC: 1108/1110.
b) IBM®: 360/370.
c) Otros equipos representativos: Digital Equipament Corporation® PDP-8/PDP-141/VAX, Hewlett Packard® 3000/900, Burroughs® 6500/6700, entre muchas otras.

Cuarta generación de computadoras

Comprende aproximadamente de 1974 a 1983 y se le denomina la revolución informática. Esta generación esta marcada por la aparición de microprocesadores, en especial del Chip Intel® 4004 en 1971, construido siguiendo el modelo de Von Neumann y capaz de realizar dentro de si las operaciones matemáticas básicas a gran velocidad, en un espacio totalmente reducido a diferencia de todo lo anterior construido, esto es, se logro que varios circuitos integrados diminutos especializados estuvieran dentro de solo Chip. En esta generación se utilizan el ratón, disquetes de 5.25"/3.5",  discos duros, ranuras de expansión XT, sistemas operativos gráficos, también nace la empresa Apple®, Motorola®, AMD®, Micro Soft (la empresa antecesora de la actual Microsoft®), entre otras.

a) IBM®: IBM® 5150, 
b) Apple®: Apple, Apple II, Macintosh SE.
c) Clones de IBM®: Columbia Data Products, Compaq Deskpro Corporation.
A partir del lanzamiento al mercado del Chip Intel® 4004, se ha registrado una evolución muy importante, por lo que recomendamos consultar el tema de historia de los microprocesadores. 

Cuarta Quinta generacion de computadoras.
Comprende del año 1980/1983 hasta este momento. Son tres enfoques los que marcarán esta generación: el basado en inteligencia artificial, el tecnológico y el social, siendo los dos primeros muy relacionados entre sí.

a) Inteligencia artificial: a partir 1980, cuándo en Japón se comenzó a modelar hipotéticamente el desarrollo de la "computadora inteligente", la cuál haría un uso extensivo de la IA (inteligencia artificial), aplicando los procesos del razonamiento humano para la resolución de problemas en una máquina, lo que generaría comunicación similar a la humano-humano pero en modo humano-máquina. Para lo anterior la computadora necesitaría cierta cantidad de cultura basada en conocimientos acumulados similares a los de un humano, lo cuál ya se encuentra de manera teórica disponible en Internet y si la computadora puede utilizarla de manera similar a nosotros, la IA esto puede ser realidad en un futuro no muy lejano.

    

b) Tecnológico: el desarrollo de materiales como polímeros conductores, materiales nanocompuestos, magnetopolímeros, micro y nanotubos, materiales para refrigeración magnética, tecnología NAND, materiales superconductores, etc., a partir de lo anterior se podrían crear nuevos dispositivos capaces de superar las barreras actuales en cuánto a almacenamiento y proceso de la información, permitiendo el flujo de cantidades ilimitadas de datos a muy altas velocidades, y el desarrollo a gran escala de la denominada computación cuántica (basada en el uso de qubits en lugar de bits, los cuáles pueden tomar valores simultáneos en lugar de solo un cero ó un uno).

c) Social: otro enfoque de la quinta generación es el social, debido a que la cercanía y las barreras geográficas ha sido superada por las redes, no solo por Internet (redes sociales, Blogs, videojuegos en línea, Chat, etc.), sino las telecomunicaciones (videoconferencia vía teléfono celular, mensajes SMS, correo electrónico, etc.).

DISPOSITIVO DE ALMACENAMIENTO

DISCO DURO

Es un disco magnetico en el que puede almacenar datos de ordenador.El disco duro es la parte del ordenador que contiene la informacion electronica y donde se almacenan todos los programas(software). Es un de los componentes del hardware mas importantes del PC.

TECNOLOGÍA DE HD ( INTERFACES)

*IDE*

El interfaz ATA (Advanced Technology Attachment) o PATA, originalmente conocido como IDE (Integrated device Electronics), es un estándar de interfaz para la conexión de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos y las unidades ópticas que utiliza el estándar derivado de ATA y el estándar ATAPI. El estándar ATA permite conectar periféricos de almacenamiento de manera directa con la placa madre mediante un cable de cinta, generalmente compuesto de 40 alambres paralelos y tres conectores (usualmente un conector azul para la placa madre y uno negro y otro gris para los dos periféricos de almacenamiento).

*SCSI*

Acrónimo inglés de Small Computers System Interface (Interfaz de Sistema para Pequeñas Computadoras), es una interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus de la computadora.Para montar un dispositivo SCSI en un ordenador es necesario que tanto el dispositivo como la placa madre dispongan de un controlador SCSI.Se utiliza habitualmente en los discos duros y los dispositivos de almacenamiento sobre cintas, pero también interconecta una amplia gama de dispositivos, incluyendo escáneres, unidades CD-ROM, grabadoras de CD, y unidades DVD. Su velocidad de tranferencia es de 5 MB/s y el más rápido 640 MB/s.El conector para transmitir y recibir los datos puede ser de 40, 50, 68 ú 80 pines.



conector para datos con 50 pines



*SATA*

Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD.Utiliza un bus serie para la transmisión de datos de tipo serial ATA..El conector que utiliza para transmitir y recibir los datos es de con 7 pines y es de forma de letra L.

Existen tres versiones:

SATA I: Con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s.
SATA II: Con velocidad de transferencia de hasta 300 MB/s el más extendido en la actualidad.
SATA III: Con velocidad de transferencia de hasta de hasta 600 MB/s.

*CARACTERISTICAS FISICAS*

PLATOS: Están elaborados de compuestos de vidrio, cerámica o aluminio finalmente pulidos.Estos discos normalmente tienen dos caras que pueden usarse para el almacenamiento de datos del usuario.

CABEZALES: Son las responsables de la lectura y la escritura de los datos en los discos.Las cabezas de Lectura/Escritura no tocan el disco cuando este esta girando a toda velocidad, flotan sobre una capa de aire extremadamente delgada(10 millonésima de pulgada) pero si toca el cabezal los disco puede dañar el disco duro.

EJE DEL MOTOR: Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco.

BRAZO ACTUADOR: Es lo que contiene las cabezas de lectura/escritura entre el centro y el borde externo de los disco y las hace mover de lado a lado a los cabezales usando la fuerza de un electro magneto empujado contra magnetos fijos para mover las cabezas a través del disco.

BOBINAS ACTUADORA:se encarga de mover el brazo.

CHAZIS: Protege a los demás componentes y elementos internos.El chazis del disco duro es totalmente hermética para evitar que entre cualquier partícula o suciedad que afecte a las otras partes del disco duro.

PISTAS: Son anillos concéntricos que van desde el exterior del disco hasta el centro . el cabezal recorre la superficie del disco de pista a pista.Cada pista está formada por uno o más Cluster.

CLUSTER: Es el conjunto continuo de pistas de sectores que componen la unidad mas pequeña de almacenamiento de un disco.

SECTOR: Los sectores son los que subdividen las pistas no son mas que las áreas que obtenemos en las superficies de las pistas al cortadas de forma transversal mediante lineas imaginarias.El sector es considerado como la unidad almacenamiento,ya que es la unidad mínima a la que podemos referirnos de forma directa. la capacidad máxima de almacenamiento de un sector es de 512 bytes.

CILINDRO:El par de pistas en lados opuestos del disco se llama cilindro. contiene múltiples discos (sean n), un cilindro incluye todos los pares de pistas directamente uno encima de otra (2n pistas). Normalmente tienen una cabeza a cada lado del disco. Dado que las cabezas de Lectura/Escritura están alineadas unas con otras.

CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO

LATENCIA MEDIA: Es el tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.
TIEMPO MEDIO DE BÚSQUEDA: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista mas periférica hasta la mas central del disco.

TIEMPO MEDIO DE ACCESO: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del tiempo medio de búsqueda(situarse en la pista). Tiempo de lectura/escritura y la latencia media(situarse en el sector).

VELOCIDAD DE ROTACION: Es la velocidad que tarda el disco en dar un giro.Revoluciones Por Minuto(RPM). A mayor velocidad de rotacion, menor latencia media.

TIEMPO DE LECTURA/ESCRITURA: Es tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva informacion.

CINTA MAGNETICA,TAMBOR MAGNETICO Y FLOPPY.

CINTA MAGNETICA

Es un tipo de medio o soporte de almacenamiento de datos que se graba en pistas sobre una banda plástica con un material magnetizado, generalmente óxido de hierro o algún cromato. El tipo de información que se puede almacenar en las cintas magnéticas es variado, como vídeo, audio y datos.Los dispositivos informáticos de almacenamiento masivo de datos de cinta magnética son utilizados principalmente para respaldo de archivos y para el proceso de información de tipo secuencial, como en la elaboración de nóminas de las grandes organizaciones públicas y privadas.

TAMBOR MAGNÉTICO
Es un dispositivo de almacenaje de datos. Fue una temprana forma de memoria de ordenador que extensamente fue usada en los años 1950 y 1960, inventada por Gustav Tauschek en 1932 en Australia. el tambor formó la memoria de trabajo principal de la máquina, con datos y programas cargados sobre el tambor, que usa medios de comunicación como la cinta de papel o tarjetas perforadas.
CARATERISTICAS:

El tambor magnético es un cilindro de metal hueco o sólido que gira en una velocidad constante (de 600 a 6.000 revoluciones por minuto), cubierto con un material magnético de óxido de hierro sobre el cual se almacenan los datos y programas.
1.-Los tambores magnéticos son capaces de recoger datos a mayores velocidades que una cinta o una unidad de disco, pero no son capaces de almacenar más datos que aquellas.
2.-La superficie del tambor magnético se podía magnetizar debido al material que lo rodeaba. El tambor giraba y sobre su superficie existían numerosas cabezas de lectura y escritura.
3.-Al girar el tambor la información almacenada pasaba por debajo de los cabezales de lectura/escritura.

DISQUETE O FLOPPY

Un disquete o disco flexible (en inglés floppy disk o diskette) es un medio o soporte de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de material magnético, fina y flexible, encerrada en una cubierta de plástico cuadrada o rectangular. Los disquetes se leen y se escriben mediante un dispositivo llamado disquetera (o FDD, del inglés Floppy Disk Drive). En algunos casos es un disco menor que el CD. La disquetera es el dispositivo o unidad lectora/grabadora de disquetes, y ayuda a introducirlo para guardar la información. Este tipo de dispositivo de almacenamiento es vulnerable a la suciedad y los campos magnéticos externos, por lo que, en muchos casos, deja de funcionar con el tiempo.



lector de disquetes de 8 pulgadas







MEDIOS DE ALMACENAMINETOS CACHE,BUFFER,MEMORIA VIRTUAL.

MEMORIA CACHÉ La memoria caché es una clase de memoria RAM estática (SRAM) de acceso aleatorio y alta velocidad, se presenta de forma temporal y automática para el usuario, que proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente. La ubicación de la caché entre el microprocesador y la RAM, hace que sea suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos.

Nivel 1 (L1): Conocido como caché interno, es el nivel más cercano a la CPU (está en el mismo núcleo) con lo que el acceso se produce a la velocidad de trabajo del procesador (la máxima velocidad). Presenta un tamaño muy reducido.
Nivel 2 (L2): Conocido como caché externo, inicialmente se instalaba en la placa base (en el exterior de la CPU). A partir de los procesadores Pentium 4 vienen incorporados en el procesador (no precisamente en el núcleo). El nivel L2 apareció con el procesador Pentium Pro, es una memoria más lenta que L1, pero de mayor capacidad.
Nivel 3 (L3): Se encuentra en algunas placas base, procesadores y tarjetas de interfaz. El procesador de Intel Itanium trae contenida en su cartucho al nivel L3 que soporta un tamaño hasta de 4 MB, y el Itanium 2 tolera hasta 6 MB de caché L3.
Nivel 4 (L4): Se encuentra ubicado en los periféricos y en algunos procesadores como el Itanium.

BUFFER

Un Buffer es un espacio físico en cualquier dispositivo de almacenamiento masivo de lectura/escritura, comúnmente en RAM, que se asigna para almacenar información que será procesada casi inmediatamente y tenerla en espera de proceso, hasta que una vez utilizados los datos, estos se borren para esperar nuevos. Estos segmentos se utilizan mucho en las impresoras, que guardan en Buffer los documentos en cola de impresión, en los antiguos Discman®, que para evitar que la melodía se detuviera, iban almacenando unos segundos más de música en caso de un movimiento brusco en el aparato y finalmente en YouTube® que mientras reproduce, se va adelantando en descargar el resto del video.

MEMORIA VIRTUAL

La memoria virtual ó memoria Swap ("de intercambio") no se trata de memoria RAM como tal, sino de una emulación (simulación funcional), esto significa que se crea un archivo de grandes dimensiones en el disco duro ó unidad SSD, el cuál almacena información simulando ser memoria RAM cuándo esta se encuentra parcialmente llena, así se evita que se detengan los servicios de la computadora.

MEMORIA ROM Y RAM

MEMORIA ROM
Es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía. Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil.

Memoria PROM

son las siglas de ("Programable Read Only Memory") ó memoria programable de sólo lectura. Esta memoria permite una única programación con un programador PROM, una vez concluida esta equivale a una ROM.

LAS GENERACIONES DE LAS PC'S

PRIMERA GENERACIÓN (1951-1958)

Las computadoras de la primera Generación emplearon bulbos para procesar información. Los operadores ingresaban los datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento interno se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran mucho más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos.La computadora mas exitosa de la primera generación fue la IBM 650, esta computadora usaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético.

SEGUNDA GENERACIÓN (1959-1964)

El invento del transistor hizo posible una nueva Generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Las computadoras de la segunda generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. Estos núcleos contenían pequeños anillos de material magnético, enlazados entre sí, en los cuales podían almacenarse datos e instrucciones.La marina de E.U. utilizó las computadoras de la Segunda Generación para crear el primer simulador de vuelo. (Whirlwind I).

TERCERA GENERACIÓN (1964-1971)
Las computadoras de la tercera generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados (pastillas de silicio) en las cuales se colocan miles de componentes electrónicos, en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor.El descubrimiento en 1958 del primer Circuito Integrado (Chip) por el ingeniero Jack S. Kilby así como los trabajos que realizaba, por su parte, el Dr. Robert Noyce de Fairchild ,acerca de los circuitos integrados, dieron origen a la tercera generación de computadoras. El descubrimiento en 1958 del primer Circuito Integrado (Chip) por el ingeniero Jack S. Kilby así como los trabajos que realizaba, por su parte, el Dr. Robert Noyce de Fairchild ,acerca de los circuitos integrados, dieron origen a la tercera generación de computadoras. La IBM 360 una de las primeras computadoras comerciales que usó circuitos integrados, podía realizar tanto análisis numéricos como administración ó procesamiento de archivos.

CUARTA GENERACIÓN (1971-1981)
Dos mejoras en la tecnología de las computadoras : el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, por las de chips de silicio y la colocación de Muchos más componentes en un Chip: producto de la microminiaturización de los circuitos electrónicos. El tamaño reducido del microprocesador y de chips hizo posible la creación de las computadoras personales (PC).En 1971, intel Corporationpresenta el primer microprocesador o Chip de 4 bits, que en un espacio de aproximadamente 4 x 5 mm contenía 2 250 transistores. Se incluye un sistema operativo estandarizado, el MS- DOS (MicroSoft Disk Operating System).

QUINTA GENERACIÓN(1982-1989)

Con base en los grandes acontecimientos tecnológicos en materia de microelectrónica y computación (software) como CADI CAM, CAE, CASE, inteligencia artificial, sistemas expertos, redes neuronales, teoría del caos, algoritmos genéticos, fibras ópticas, telecomunicaciones, etc.,.Hay dos grandes avances tecnologicos: la creacion en 1982 de la primera supercomputadora con capacidad de proceso paralelo,diseñada por Seymouy Cray y el anuncio por parte del gobierno japonés del proyecto "quinta generación", que según se estableció en el acuerdo con seis de las más grandes empresas japonesas de computación.El proceso paralelo es aquél que se lleva a cabo en computadoras que tienen la capacidad de trabajar simultáneamente con varios microprocesadores.

Inteligencia artíficial:  La inteligencia artificial es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos del pensamiento humano usados en la solución de problemas a la computadora.
Robótica:  La robótica es el arte y ciencia de la creación y empleo de robots. Un robot es un sistema de computación híbrido independiente que realiza actividades físicas y de cálculo.
Sistemas expertos:  Un sistema experto es una aplicación de inteligencia artificial que usa una base de conocimiento de la experiencia humana para ayudar a la resolución de problemas.
Redes de comunicaciones: Los canales de comunicaciones que interconectan terminales y computadoras se conocen como redes de comunicaciones; todo el "hardware" que soporta las interconexiones y todo el "software" que administra la transmisión.

SEXTA GENERACIÓN 1990 HASTA LA FECHA

Las computadoras de esta generación cuentan con arquitecturas combinadas Paralelo / Vectorial, con cientos de microprocesadores vectoriales trabajando al mismo tiempo; se han creado computadoras capaces de realizar más de un millón de millones de operaciones aritméticas de punto flotante por segundo (teraflops); las redes de área mundial (Wide Area Network, WAN) seguirán creciendo desorbitadamente utilizando medios de comunicación a través de fibras ópticas y satélites. Las tecnologías de esta generación ya han sido desarrolladas. Algunas de ellas son: inteligencia / artificial distribuida; teoría del caos, sistemas difusos, holografía, transistores ópticos, etcétera.