Gerações de computadores – acompanhando a lei de Moore

ComputaçãoComputadores e hardwareIdades 13–14

Usar com minha turma

Quatro gerações de computadores aparecem numa única linha do tempo de 1945 a 2025, com uma máquina representativa de cada: o ENIAC, o IBM 1401, o IBM System/360 e o computador pessoal de hoje. Os alunos escolhem uma grandeza de comparação (velocidade de cálculo, número de componentes de chaveamento, massa, consumo de energia) e o gráfico é redesenhado em escala logarítmica, porque os valores diferem em bilhões de vezes. Arraste os controles do ano e do período de duplicação para ver a lei de Moore prever o número de transistores num chip e depois compare com processadores reais, do Intel 4004 ao Apple M1.

Aula: História da computação: gerações de computadores e seu impacto na sociedade

O que mostra

Cada geração de computadores é definida pelo seu componente de chaveamento: válvulas, transistores, circuitos integrados e, depois, microprocessadores. Cada mudança deixou as máquinas mais rápidas, menores e muito mais econômicas em energia, e os valores cobrem tantas ordens de grandeza que só uma escala logarítmica permite vê-los juntos. A lei de Moore descreve a era do microprocessador: o número de transistores em um chip dobra aproximadamente a cada dois anos. O modelo parte dos 2.300 transistores do Intel 4004 em 1971 e compara a previsão com chips reais até o Apple M1.

Como usar

Percorra as quatro gerações para comparar o componente principal e a máquina representativa. Mude a Grandeza de comparação e desative e ative Usar escala logarítmica para mostrar por que um eixo linear esconde as primeiras máquinas. Depois mova o Ano previsto pela lei de Moore e o Período de duplicação dos transistores, e pergunte aos alunos qual período se ajusta melhor aos processadores reais do gráfico.

Parâmetros que você pode mudar

  • Geração exibida 1ª geração – válvulas, 2ª geração – transistores, 3ª geração – circuitos integrados, 4ª geração – microprocessadores
  • Grandeza de comparação Velocidade (cálculos/segundo), Número de componentes de chaveamento, Massa (kg), Consumo de energia (W)
  • Ano previsto pela lei de Moore 1971–2025 ano
  • Período de duplicação dos transistores 1–4 anos
  • Usar escala logarítmica

Perguntas para explorar

  1. Qual era o componente de chaveamento de cada geração, e como isso mudou o tamanho das máquinas?
  2. Por que o gráfico precisa de uma escala logarítmica para comparar as quatro gerações?
  3. Qual período de duplicação prevê melhor os transistores do Apple M1: 1 ano ou 2 anos?