Primera Generación

• Periodo: 1940 – 1955.
• Basados en válvulas de vacío.
• Programación en lenguaje máquina.
• No incorpora sistema operativo.
• Trabajo secuencial.
• Grandes y pesadas. 5000 cálculos/segundo.
• Uso para fines militares y científicos.
• Ejemplos: ENIAC, UNIVAC1, IBM701.

Segunda Generación

• Periodo: 1956 – 1963.
• Basados en transistores. Reducción de tamaño y consumo.
• Almacenamiento de información en memorias de núcleo de ferrita, cintas y tambores magnéticos.
• Programación en lenguajes de alto nivel (Cobol, Fortran, Algol).
• Sistema operativo básico.
• Uso científico y primeros para fines comerciales.
• Trabajo con ordenadores dedicados (procesamiento, entrada-salida, procesamiento por lotes)
• Primeros Supercomputadores
• Ejemplos: IBM1401

Tercera Generación

• Periodo: 1964 – 1971.
• Basados en circuitos integrados. Varios transistores y circuitos en un solo chip (escalas SSI a MSI – 10³ transistores).
• Almacenamiento de información en semiconductores y discos magnéticos (IBM).
• http://www.youtube.com/watch?v=Drd8Ks14Kbs&feature=related
• Sistema operativo multiprograma y con tiempo real.
• Lenguajes de programación de propósito general (C, Pascal, Basic, …).
• Aparece el concepto de memoria virtual.
• Todas las funciones en un único ordenador (procesamiento, entrada-salida).
• Primeros miniordenadores.
• Ejemplos: IBM370 (posibilidad de intercambiar programas y periféricos).

Cuarta Generación

• Periodo: 1971 – 1981.
• Basados en que toda la CPU está integrada en un microprocesador.
• Mayor integración de componentes (LSI – 10⁴ transistores)
• Aparece el PC (computador personal o doméstico), los floppy disk y redes de datos.
• Aplicaciones para uso doméstico y profesional.
• Proliferan los lenguajes de programación.
• Ejemplos: IBM PC, Commodore 64)

Quinta Generación

• Periodo: 1982 – 1991.
• Mayor nivel de integración (VLSI – 10⁵ transistores)
• Ley de Moore
• Microprocesadores de uso específico.
• Procesamiento en paralelo y circuitos de gran velocidad.
• Manejo de lenguaje natural y sistemas de inteligencia artificial.
• Bajada de precios por lo que se populariza su uso en todos los sectores.
• Arquitectura abierta e Interfaz Gráfica (GUI) de Apple
• Uso generalizado de Redes

Sexta Generación

• Periodo: 1992 – Hoy
• Mayor nivel de integración (ULSI y GLSI – 10⁶ transistores)
• Arquitectura paralelo – vectorial.
• Computador compuesto por varios procesadores. Más de un 1 billón (10¹²) de operaciones en punto flotante/segundo (Teraflops).
• Redes WAN.
• Aplicaciones en Red.
• Inteligencia artificial distribuida.
• Nanotecnología.
• Holografías.

Modelo de Arquitectura de un Ordenador Von Neumann

Componentes:

1. Unidad central de proceso (UCP) = Unidad aritmético-lógica (UAL) + Unidad control (UC)
2. Memoria principal o central (MP).
3. Unidad de entrada/salida y controladores (E/S).
4. Buses de datos y direcciones.
5. Dispositivos periféricos

Unidad Central de Proceso (CPU)

• Función: Controla y ejecuta las operaciones o instrucciones.
• La potencia de un computador viene definida principalmente por la de su CPU.
• También se le denomina procesador porque se suele implementar en un circuito integrado denominado microprocesador.
• Está compuesta por:
  • la unidad de control (UC)
  • la unidad aritmético-lógica (UAL).
  • los registros de trabajo o de propósito general
• El procesador gestiona el resto de elementos del ordenador comunicándose con ellos a través de los buses (direcciones y datos).
• El uso de microprocesadores esta muy extendido en las aplicaciones industriales.
• Algunos incorporan circuitos específicos para ciertas aplicaciones y llevan integrada una pequeña memoria donde se graba el programa y los datos. Podemos encontrar procesadores con precios próximos a un euro.

Buses

• Líneas (normalmente eléctricas) a través de las que se comunican las distintas unidades del ordenador.
• Se suele distinguir tres tipos de buses:
  • Bus de datos: Intercambia datos. Una línea por cada bit. La transmisión de bits se realiza de forma paralela. Su velocidad se suele medir en MHz o GHz (frecuencia a la que se transmiten los bits)
  • Bus de direcciones: Transmite bits que representan direcciones. Por ello este bus conecta la CPU con la memoria. El número de bits de este bus determina el volumen de memoria que se puede direccionar directamente. Trabaja sincronizado con el bus de datos.
  • Bus de control: Son líneas que unen la CPU con el resto de elementos para poder controlar su funcionamiento de forma sincroniza y de acuerdo a los pulsos del reloj.

Memoria

• Debemos distinguir entre memoria interna y memorias de almacenamiento externo.
• Tenemos una jerarquía de memoria sujeta al compromiso de varios conceptos: velocidad, coste, capacidad de almacenamiento.
• Memoria de almacenamiento externo. Se trata de los distintos soportes de almacenamiento que aunque físicamente pueden estar en el interior de la carcasa del ordenador no son direccionados por la UCP.
• Son de tipo no volátil y más lentas que las memorias internas. La información permanece en ellas incluso después de quitar la energía eléctrica al ordenador.
• En esta categoría entran por ejemplo:
  • discos duros,
  • disquetes,
  • cintas DAT,
  • pen drives,
  • CD/DVD

La Memoria Interna

• Memoria de almacenamiento interno. Se trata de los distintos soportes de almacenamiento que emplea la UCP para ejecutar las instrucciones. Incluye:
  1. La memoria principal (RAM).
  2. El banco de registros que incluye la CPU.
  3. La memoria ROM con la información de inicio del sistema.
• La memoria RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) es de tipo volátil y la memoria ROM (READ ONLY MEMORY) es de sólo lectura.
• Dentro de la memoria RAM debemos distinguir los siguientes elementos:
  1. Registro de direcciones (RDM)
  2. Registro de intercambio (RIM)
  3. Señales de control (L, E)
  4. Selector de memoria, que conecta la posición de memoria con el registro de intercambio.