Primera Generación de Computadoras

LA PRIMER GENERACIÓN: LOS TUBOS DE VACÍO

El período de la primera generación fue 1946-1959. Los equipos de primera generación utilizan tubos de vacío como los componentes básicos para la memoria y los circuitos para CPU (Unidad Central de procesamiento). Estos tubos, como bombillas, producen mucho calor y eran propensos a la fusión frecuente de las instalaciones, por lo tanto, eran muy costosos y podrían otorgarse solamente por las organizaciones muy grandes. En esta generación se utilizaron principalmente el sistema operativo procesamiento por lotes. Cinta magnética, cinta de papel y tarjetas perforadas fueron utilizados como dispositivos de entrada y salidos. Las computadoras de esta generación utilizan código máquina como lenguaje de programación.

Características de la primera generación de computadoras

La primera generación de computadoras generada a mediados del siglo XX, contaba con el primer indicio o antecedente de las computadoras modernas, pero entre sus características principales estaba su gran tamaño así como su elevado costo de adquisición y el tema recurrente de fallas y errores por ser experimentales.

Contaban con el uso de tubos al vacío para procesar la información, tarjetas perforadaspara la entrada y salida de los datos y programas, y usaban cilindros magnéticos para almacenar información e instrucciones internas.

Las primeras en el mercado tenían un coste aproximado de unos 10.000 dólares. Por ser de gran tamaño, su uso implicaba una gran cantidad de electricidad, generando un sobre calentamiento en el sistema, llegando a requerir sistemas auxiliares de aire acondicionadoespecial (con el fin de evitar este sobrecalentamiento). Como por ejemplo, el ordenador ENIAC de grandes dimensiones que llegaba a pesar 30 toneladas.

Los ordenadores de primera generación usaban tambores magnéticos como elementos de almacenamiento de datos para ser cambiados luego en la segunda generación por memorias de ferrita.

Historia de la primera generación de computadoras

El desarrollo histórico de la primera generación de computadoras no cuenta con un comienzo exacto, dado a que es la derivación de descubrimientos y experimentación anterior por parte de distintos autores, pero en este caso se empezaría a tomar su desarrollo desde el siglo XX.

El diseño de la máquina analítica de Charles Babbage recogía ideas como una forma primitiva de dar órdenes a la máquina para la realización automática de cálculos y la introducción de sistemas de almacenamiento de datos. Estas ideas fueron incorporadas en el diseño del ENIAC, el primer ordenador electrónico que se construyó. En este, se basaron posteriormente para el UNIVAC I, que fue el primer ordenador que se fabricó de manera comercial, además de que esté fue el primero que se utilizó un compilador para cambiar el lenguaje del programa a lenguaje máquina. Sus principales avances fueron el sistema de cintas magnéticas, que se leían hacia adelante y hacia atrás, y la posibilidad de comprobar errores. La introducción de los circuitos integrados permitió la aparición del primer ordenador de sobremesa en 1974. Este éxito inmediato genera la aparición de la PC de IBM en 1981.

La primera generación de computadoras y sus antecesores, se describen en la siguiente lista de los principales modelos de que constó:

1943 ENIAC. Primera computadora digital electrónica en la historia. No fue un modelo de producción, sino una máquina experimental. Tampoco era programable en el sentido actual. Se trataba de un enorme aparato que ocupaba todo un sótano en la universidad. Construida con 18.000 tubos de vacío, 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 encabezados por los doctores John W. Mauchly y J. Presper Eckert en la universidad de Pensilvana, en los Estados Unidos.

1949 EDVAC. Segunda computadora programable. También fue un prototipo de laboratorio, pero ya incluía en su diseño las ideas centrales que conforman las computadoras actuales. Incorporaba las ideas del doctor Alex Quimis.

La EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) por sus siglas en inglés, fue una de las primeras computadoras electrónicas. A diferencia de la ENIAC, no era decimal, sino binaria y tuvo el primer programa diseñado para ser almacenado. Este diseño se convirtió en el estándar de arquitectura para la mayoría de las computadoras modernas.El diseño de la EDVAC es considerado un éxito en la historia de la informática.La computadora fue diseñada para ser binaria con adición, sustracción y multiplicación automática y división programada. También poseería un verificador automático con capacidad para mil palabras (luego se estableció en 1.024). Físicamente la computadora fue construida de los siguientes componentes: Un lector-grabador de cinta magnética, una unidad de control con osciloscopio, una unidad para recibir instrucciones del control y la memoria y para dirigirlas a otras unidades, una unidad computacional para realizar operaciones aritméticas en un par de números a la vez y mandarlos a la memoria después de corroborarlo con otra unidad idéntica, un cronómetro, y una unidad de memoria dual.

Una preocupación importante en el diseño era balancear fiabilidad y economía.

La EDVAC poseía físicamente casi 6.000 tubos de vacío y 12.000 diodos. Consumía 56 kilowatts de potencia. Cubría 45,5 m² de superficie y pesaba 7.850 kg.

El personal operativo consistía de treinta personas para cada turno de ocho horas.

La EDVAC fue entregada al laboratorio militar en agosto de 1949 y después de varios ajustes, comenzó a operar hasta 1951. En 1960 corría por más de 20 horas diarias con lapsos sin error de 8 horas, en promedio.

La EDVAC recibió varias actualizaciones, incluyendo un dispositivo de entrada/salida de tarjetas perforadas en 1953, memoria adicional en un tambor magnético en 1954 y una unidad de aritmética de coma flotante en 1958.

La EDVAC corrió hasta 1961 cuando fue reemplazada por BRLESC. En su vida, demostró ser altamente confiable y productiva.

1951 UNIVAC I. Primera computadora comercial. Los doctores Mauchly y Eckert fundaron la compañía Universal Computer (Univac), y su primer producto fue esta máquina. El primer cliente fue la Oficina del Censo de Estados Unidos.

Era una computadora que pesaba 7.250 kg, estaba compuesta por 5000 tubos de vacío, y podía ejecutar unos 1000 cálculos por segundo. Era una computadora que procesaba los dígitos en serie. Podía hacer sumas de dos números de diez dígitos cada uno, unas 100.000 por segundo. Funcionaba con un reloj interno con una frecuencia de 2,25 MHz, tenía memorias de mercurio. Estas memorias no permitían el acceso inmediato a los datos, pero tenían más fiabilidad que las memorias de tubos de rayos catódicos, que son los que se usaban normalmente.Además de ser la primera computadora comercial estadounidense, el UNIVAC I fue la primera computadora diseñada desde el principio para su uso en administración y negocios (es decir, para la ejecución rápida de grandes cantidades de operaciones aritméticas relativamente simples y transporte de datos, a diferencia de los cálculos numéricos complejos requeridos por las computadoras científicas).

1953 IBM 701. Para introducir los datos, estos equipos empleaban tarjetas perforadas, que habían sido inventadas en los años de la revolución industrial (finales del siglo XVIII) por el francés Joseph Marie Jacquard y perfeccionadas por el estadounidense Herman 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, por su volumen de ventas.

IBM 701, conocido como la "calculadora de Defensa" mientras era desarrollado, fue anunciado al público el 29 de abril de 1952 y era la primera computadora científica comercial de IBM. Sus hermanos en la computación de oficina eran el IBM 702 y el IBM 650. Durante los cuatro años de producción se vendieron 20 unidades. 

El sistema utilizó tubos Williams para la memoria, consistiendo en 72 tubos con una capacidad de 1024 bits, dando una memoria total de 2048 palabras de 36 bits cada uno. Cada uno de los 72 tubos eran de 76 mm de diámetro.

La memoria se podía ampliar a un máximo de 4096 palabras de 36 bits por la adición de un segundo sistema de 72 tubos o substituyendo la memoria entera por memoria de núcleos magnéticos. El tiempo de acceso de la memoria de tubos y de la de núcleo de ferrita era 12 micro segundos. La memoria de tubos necesitaba "refrescarse" periódicamente. Una operación entera de suma tomaba 5 ciclos de máquina de 12 micro segundos (60 micro segundos), multiplicaba y dividía en 38 ciclos de la máquina de 12 micro segundos (456 micro segundos).

1954 - IBM continuó con otros modelos, que incorporaban un mecanismo de almacenamiento masivo llamado tambor magnético, que con los años evolucionaría y se convertiría en el disco magnético:

El IBM 650 fue uno de los primeros ordenadores de IBM, y el primero que fue fabricado a gran escala. Fue anunciado en 1953, y se produjeron 2000 unidades desde 1954 (la primera venta) hasta 1962. En 1969, IBM dejó de dar servicio técnico para el 650 y sus componentes.

El 650 es una máquina que codifica tanto datos como direcciones de memoria en sistema decimal, guardando cada cifra en código biquinario. Este código guarda, mediante varios bits, dos variables: una con 2 posibles estados, y otra con 5 posibles estados.