Una computadora está formada por dos elementos con el mismo nivel de importancia: el equipo físico (hardware) y los programas con los que funciona (software), lo cual significa que su gran avance debe considerarse en ambos sentidos. Es decir, el desarrollo de las computadoras se da en:
- Circuitos, y tecnología electrónica.
- Programas básicos con los que opera, incluyendo lenguajes, sistema operativo, etc.
Desde la invención de la primera computadora, se han producido avances en términos de "generaciones".
Primera generación
Abarca desde los comienzos de los ‘50 hasta unos diez años después, período en el cual la tecnología electrónica era a base de tubos de vacío, y la comunicación era en términos del nivel más bajo que puede existir, conocido como lenguaje de máquina. Estas máquinas:
- Estaban construidas con electrónica de tubos de vacío
- Se programaban en lenguaje de máquina
Un programa es un conjunto de instrucciones para que la máquina realice alguna tarea; el lenguaje más simple en el que puede especificarse un programa se llama lenguaje de máquina (porque el programa debe escribirse mediante códigos binarios).
La primera generación de computadoras y sus antecesores, se describen en la siguiente lista de los principales modelos en que constó:
1947 ENIAC. Primera computadora digital electrónica de la historia. Fue una máquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Por su tamaño, ocupaba todo un sótano en la universidad. Constaba de 18.000 bulbos, consumía varios KW de potencia eléctrica y pesaba algunas toneladas. Era capaz de efectuar cinco mil sumas por segundo. Fue hecha por un equipo de ingenieros y científicos de la universidad de Pennsylvania, Estados Unidos.
Este es el ENIAC, el primer computador construido en Estados Unidos, basado en las ideas teóricas de Alan Turing.
1949 EDVAC. Primera computadora programable que fue un prototipo de laboratorio, pero ya incluía en su diseño las ideas centrales que conforman a las computadoras actuales. Incorporaba las ideas de Von Neumann.
John Von Neumann junto a EDVAC.
1951 UNIVAC I. Fue la primera computadora comercial. Se fundó la compañía Universal Computer, cuyo primer producto fue esta máquina. El primer cliente fue la oficina del censo de Estados Unidos.
1953 IBM 701. Para ingresar los datos, estos equipos empleaban las llamadas tarjetas perforadas, que habían sido inventadas en la época de la revolución industrial (finales del siglo XVIII) por el francés Jacquard y perfeccionadas por Hollerith en 1890. La IBM 701 fue la primera de una larga serie de computadoras de esta compañía, que luego se convertiría en la número uno en ventas.
En 1954, IBM continuó con otros modelos que incorporaban un mecanismo de almacenamiento masivo llamado tambor magnético, que más tarde evolucionaría y se convertiría en disco magnético.
Segunda generación
Recién a finales de los años 50, los transistores reemplazaron a los tubos de vacío en los circuitos computacionales.
Las computadoras de la llamada segunda generación ya no son de esta tecnología sino de transistores, son más pequeñas y consumen menos electricidad que las anteriores. La forma de comunicación con estas computadoras era mediante lenguajes más avanzados que el lenguaje de máquina, los cuales reciben el nombre de lenguajes de alto nivel o lenguajes de programación.
Características de las computadoras de la segunda generación:
a) Estaban construidas con electrónica de transistores.
b) Se programaban en lenguajes de alto nivel.
Esta segunda generación duró pocos años, porque hubo nuevos avances en los dos aspectos mencionados.
Tercera generación
Esta nueva generación fue inaugurada con la presentación comercial de la llamada "Serie 360"de IBM. Esta firma se dedicó a los aspectos de ingeniería, comercialización y mercadotecnia de sus equipos, logrando en corto tiempo que la noción de las computadoras deje los laboratorios y las universidades y se instale como un componente imprescindible de la sociedad industrial moderna.
Las computadoras de la tercera generación tienen ventajas cualitativamente importantes, debido a dos factores fundamentales:
Están hechas a base de agrupamientos de transistores miniaturizados en paquetes conocidos como circuitos integrados.
aunque se seguían programando en lenguajes de alto nivel, ahora había una forma de comunicación con el programador que resultaba más fácil de emplear que la anterior.
La electrónica de las computadoras de la tercera generación (circuitos integrados) era más compacta, rápida y densa que la anterior, y la comunicación se establecía mediante una interfaz (intermediario) conocida como sistema operativo. Así, los dos criterios que definen a las computadoras de la tercera generación son:
- Están construidas con electrónica de circuitos integrados.
- La comunicación es asistida a través de los sistemas operativos.
Cuarta generación
El nacimiento de las microcomputadoras tuvo lugar en Estados Unidos, a partir de la comercialización de los primeros microprocesadores de la firma Intel, a comienzos de los ‘70.
Durante esta década se impusieron dos tendencias: la de los sistemas Apple, y después comenzó la verdadera explosión comercial masiva, con la introducción en 1981 de la Personal Computer (PC) de IBM. Esta máquina (basada en el microprocesador Intel 8088) tenía características interesantes, en especial su nuevo sistema operativo estandarizado (MS-DOS, Microsoft Disk Operating System); su capacidad gráfica mejorada la hacía más atractiva y fácil de usar.
Existe una familia completa de computadoras personales que se conoce con las nomenclaturas XT, AT y PS/2.
Algunos hitos importantes ocurridos durante la cuarta generación:
1972 Aparece el microprocesador Intel 8008. Circuito de alta integración que iniciaría la era de las microcomputadoras.
1975 Se lanza al mercado la microcomputadora Apple. Aparece el microprocesador Zilog Z80, disparando el auge de la microcomputación.
1981 IBM lanza la computadora personal (PC), luego conocida como PC-XT.
1984 IBM ofrece la computadora personal PC-AT, basada en el microprocesador Intel 80286.
1988 IBM presenta la serie de computadoras personales PS/2, algunas de las cuales incorporan el microprocesador 80386. Surge una gran cantidad de computadoras con ese y otros procesadores de similares características.
1991 Aparecen microprocesadores de muy alto rendimiento: el 80486 de Intel, el 68040 de Motorola, la tecnología RISC, etc., incluso surge el Power PC (Performace Optimization With Enhanced RISC PC), resultado de la alianza entre Apple, IBM y Motorola.
1993 Intel presenta un procesador conocido como Pentium.
En la actualidad, el avance de los circuitos integrados permite contener secciones completas de la computadora, o a veces la computadora en su totalidad (excluyendo desde luego los medios de almacenamiento y comunicación). El criterio de las ayudas para la comunicación sigue siendo básicamente el mismo que en la tercera generación pero con mejoras muy importantes. No obstante, esto no justificaría un cambio de denominación a una nueva generación.
**La quinta generación de computadoras fue un proyecto que apareció durante los ‘80s y se llevó a cabo en Japón, pero se circunscribió a proyectos de inteligencia artificial y no prosperó debido al estancamiento en las investigaciones de campo, puesto que se intentó generar máquinas inteligentes desde el hardware.**
Actualmente existe una computadora para cada uso. Echemos un vistazo a las clases de computadoras que hay, en base a los niveles generales de su funcionamiento.
Supercomputadoras
Son la cumbre de la tecnología y del costo. Se utilizan para trabajos que requieren cantidades enormes de cálculos, como el pronóstico del tiempo, diseños y pruebas de ingeniería, descifrado y cifrado de claves, pronósticos económicos, mapas genéticos, reconstruir cadenas de ADN, etc.
Sus precios alcanzan los 30 millones de dólares y más, y cuentan con un control de temperatura especial para disipar el calor que algunos componentes llegan a alcanzar. Debido a su precio y demanda, son muy pocas las supercomputadoras que se construyen en un año.
Mainframes
También llamadas macrocomputadoras, son grandes, rápidos y caros sistemas capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así como cientos de dispositivos de entrada y salida. Su costo va desde 350,000 dólares hasta varios millones. De alguna forma, los mainframes son más poderosos que las supercomputadoras porque soportan más programas simultáneamente, pero las supercomputadoras pueden ejecutar un solo programa más rápido que un mainframe. En el pasado, los mainframes ocupaban cuartos completos o hasta pisos enteros; hoy en día, un Mainframe es parecido a un archivador en algún cuarto con piso o techo falso, construido para ocultar los cientos de cables de los periféricos; su temperatura tiene que estar controlada.
Son necesarios en el mundo de los negocios. Un mainframe es el corazón de las redes o terminales que permiten que cientos de personas trabajen simultáneamente con los mismos datos. Requiere de un entorno especial, frío y seco.
Estaciones de trabajo o Workstations
Las WS se encuentran entre los mainframes y las minicomputadoras (por el procesamiento). Se utilizan para aplicaciones que requieran de poder de procesamiento moderado y relativamente alta capacidad gráfica: ingeniería, CAD (Diseño asistido por computadora), CAM (manufactura asistida por computadora), Publicidad, Creación de Software.
En redes, la palabra "Workstation" se utiliza para referirse a cualquier computadora conectada a una red de área local. Es una parte de una red de computadoras y generalmente se espera que tenga más que una PC desktop habitual: más memoria, más espacio para almacenar y más velocidad.
Minicomputadoras
En 1960 surgió la minicomputadora. Al ser orientada a tareas específicas, no necesitaba de todos los periféricos que requiere un mainframe, lo cual ayudó a reducir el precio y el costo de mantenimiento. Las minicomputadoras, en tamaño y poder de procesamiento, son el intermedio entre los mainframes y las estaciones de trabajo. En general, una minicomputadora, es un sistema multiproceso (varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios simultáneos. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario.
Microcomputadoras o PC´s
Las PCs tuvieron su origen con la creación de los microprocesadores. Son computadoras para uso personal y relativamente baratas. Se encuentran en oficinas, escuelas y hogares. Existen otros tipos de microcomputadoras, como la Apple Macintosh, que no son compatibles con IBM, pero en muchos casos se les llama también "PC", por ser de uso personal. Existen varios tipos de PC´s:
- Computadoras personales de escritorio, con pantalla por separado (Desktop). Al hablar de PCs, la mayoría de las personas piensa en el tipo desktop, diseñada para usarse sentado en su escritorio. La torre (tower) y los estilos de gabinetes minitower, más pequeños, se han vuelto populares cuando las personas empezaron a necesitar más espacio para los drives extra que se requerían. Los reparadores ciertamente aprecian la holgura adentro para los cables y las plaquetas.
- Computadoras personales portátiles. "Laptop" o "Notebook" son aquellas computadoras que pueden ser transportadas de un lugar a otro y se alimentan por medio de baterías recargables, pesan entre 2 y 5 kilos y la mayoría trae integrado una pantalla de LCD (Liquid Crystal Display).
- Computadoras personales con el gabinete horizontal, separado del monitor. Es el caso de algunas PC como las de Acer, Compaq, Packard Bell, Dell, etc.
- Computadoras personales que conforman una sola unidad compacta el monitor y la CPU. Utilizadas para propósitos específicos.
- Palmtops y Handhelds o PDAs. El mercado de las PCs más pequeñas se está extendiendo rápidamente. El software está haciéndose disponible para los tipos pequeños de PC como las palm o las PDAs . Este nuevo software está basado en nuevos sistemas operativos como Windows CE o Windows for Pocket PC, que soportan versiones simplificadas de las aplicaciones principales de una PC de escritorio. Una ventaja de estos dispositivos es la habilidad para sincronizar con las PC hogareñas o las del trabajo para coordinar agendas ingresando nuevos números de teléfono, citas y/o notas.