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Generaciones de computadoras: características e imágenes de todas las generaciones computacionales (primera, segunda…)

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Las diferentes generaciones de computadoras son producto de la evolución vertiginosa que ha tenido la tecnología de los ordenadores en cuestión de pocos años, cambiando la vida de todos los seres humanos y la historia del mundo. Se puede prever que las generaciones computacionales del futuro pondrán a prueba nuestra imaginación con escenarios que hoy parecerían de ciencia ficción

¿Qué son las generaciones de las computadoras? Las generaciones de computadoras reflejan la historia de la informática a través de las diversas etapas de su evolución, marcadas generalmente por saltos importantes en el diseño y la tecnología. Si te preguntas, cuáles son las generaciones de las computadoras… desde sus comienzos con la aparición del ENIAC (Computadora e Integrador Numérico Electrónico), las generaciones computacionales muestran equipos más poderosos, pequeños y accesibles a todas las personas. Esto ha transformado el mundo de forma determinante, y se prevén cambios aún mayores para el futuro.

Tipos de computadoras:
Clasificación, características, usos, partes y ejemplos

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Generaciones de computadoras: primera generación

¿Cuántas generaciones de computadoras existen? La computadora de primera generación inicia su historia en 1940 y termina en 1956. En esa época las instrucciones eran dadas mediante el uso del lenguaje de máquina, un conjunto de “ceros” y “unos” que el equipo interpretaba eléctricamente como instrucciones. Su diseño consistía en circuitos que se construían con tubos de vacío. Para la memoria se usaban tambores magnéticos.

Glen Beck (fondo) y Betty Snyder (primer plano) programan el ENIAC
Dos programadores con el ENIAC (Integrador Numérico Electrónico y Computador) en Filadelfia , Pensilvania ((Unknown authorAutor desconocido, Public domain, vía Wikimedia Commons / Recorte, mejora de tono y resolución de la original)

Estas computadoras eran muy grandes, generaban mucho calor, y requería una alta demanda eléctrica. Debido a estas características era necesaria la adecuación de grandes espacios especialmente diseñados para su funcionamiento.

El calor generado por ellas o la falta de un ambiente con la temperatura adecuada, ocasionaban con frecuencia fallas en su actividad y a veces los operadores se tardaban días en volverlas a activar. La entrada de datos se realizaba a través de cinta de papel y tarjetas perforadas. Tres equipos importantes de esa generación son EDVAC (la segunda computadora del mundo), UNIVAC y ENIAC.

Características de la primera generación de computadoras:

  • Uso de Tubos de vacío.
  • Máquinas de enorme tamaño, como se puede apreciar en las imágenes de la primera generación de computadoras.
  • Electrónica de válvulas.
  • Procesador lento.

Computadoras más destacadas de la primera generación

ENIAC

Era una computadora que operaba bajo instrucciones dadas en lenguaje de máquina. Nació en 1945, pero fue presentada oficialmente en 1946. El proyecto fue desarrollado por John William Mauchly y John Presper Eckert en la Universidad de Pensilvania y fue financiado por el ejército estadounidense. Su coste alcanzó los 487.000 dólares. 

La máquina ocupaba 167 m², pesaba 27 toneladas y medía 2,4 x 0,9 x 30. Podía realizar alrededor de 300 multiplicaciones y 5000 sumas por segundo.

Su software, por sus características de ser un lenguaje de máquina, podía tardar semanas en ser modificado. Su configuración requería de 17.468 tubos al vacío, 10.000 condensadores y 7.200 diodos de cristal.

En su primera versión se conectaban cables de forma manual para realizar diferentes operaciones y la temperatura del sitio podía elevarse hasta los 50 °C. Posteriormente fue modificada para convertirla en una computadora de programa almacenado y disponía de grandes armarios repletos de interruptores. Esto disminuyó su velocidad pero simplificó el trabajo.

Los mitos urbanos afirmaban que en Filadelfia (ciudad donde se encontraba ubicada la máquina) se iba la luz cuando la ENIAC comenzaba a trabajar.

UNIVAC

La UNIVAC fue la primera computadora comercial que se fabricó en Estados Unidos. La entrega oficial de proyecto se realizó a la oficina de censo en marzo de 1951. En su desarrollo participaron los mismos que habían diseñado el ENIAC; John William Mauchly y J. Presper Eckert.

Esta máquina, a diferencia del ENIAC que fue pensada para el ejército, fue diseñada para instituciones públicas y empresas privadas. Tenía la desventaja de que el personal que podía operarla (ingenieros y otros profesionales) eran técnicos altamente calificados. Además el equipo y su mantenimiento eran muy costosos.

La computadora pesaba cerca de 7.250 kg y tenía 5 mil tubos de vacío. Podía realizar mil cálculos por segundo y tenía memorias de mercurio que ofrecían mayor fiabilidad que las tradicionales memorias de la época, compuestas por tubos de rayos catódicos.

Su diseño era adecuado para las empresas, ya que podía hacer muchos cálculos aritméticos simples de forma rápida, diferenciándose de las complejas estructuras de las computadoras científicas, diseñadas para operaciones y cálculos complejos.

Los primeros en adquirir este tipo de computadoras fueron las instituciones del gobierno estadounidense: Fuerza Aérea, oficina de censo y otras empresas como ACNielsen Company. En 1954, la octava versión fue instalada en General Electric para gestionar los salarios de la división de electrodomésticos. En 1955 la adquirió Pacific Mutual Insurance y luego otras compañías de seguros. Esta computadora fue usada por mucho tiempo, incluso mucho después de haberse vuelto obsoleta, por ejemplo, Life and Casualty of Tennessee la utilizó hasta 1970.

Generaciones de computadoras: segunda generación

¿Cuántas generaciones de computadoras hay? Esta nueva fase comienza en 1956 y finaliza en 1963. La transición de los tubos de vacío al uso de transistores marca el paso de la primera a la segunda generación. Los transistores se inventaron en 1947, sin embargo, fue en la década de los 50 que comenzó su uso generalizado.

IBM 1401 de la segunda generación de computadoras
Un IBM 1401 en el Museo de Historia de la Computación (ArnoldReinhold, CC BY-SA 3.0, vía Wikimedia Commons / Recorte, mejora de tono y resolución de la original)

Esta nueva tecnología permitió que se desarrollaran ordenadores de menor tamaño, más eficientes, rápidos, baratos y que consumieran menos cantidad de energía. El transistor también generaba gran cantidad de calor, pero sus beneficios eran muchos. 

Estas computadoras de segunda generación aún tenían la entrada de datos a través de tarjetas perforadas y la salida eran impresiones. Luego hubo una significativa mejora, ya que se sustituyó el lenguaje binario por lenguajes de ensamblaje o simbólico. De esta forma los programadores pudieron por primera vez dar instrucciones a través de palabras.  

Algunas características de esta generación eran:

  • Usaban transistores en vez de tubos de vacío.
  • En el espacio de un tubo de vacío cabían 200 transistores.
  • Usaban anillos magnéticos para guardar las instrucciones o comandos, y la información.
  • Consumían menos electricidad.
  • Eran más eficientes.
  • Eran más pequeñas.
  • No eran tan exigentes en relación al enfriamiento de los espacios donde se encontraban.
  • Eran más económicas.
  • Tenían lenguajes de programación más complejos.

Otros avances de la época

En esa fecha se comenzaban a desarrollar las primeras versiones de otros lenguajes de programación de alto nivel como FORTRAN Y COBOL. La memoria también evolucionó y las computadoras pasaron tener una memoria de tambor magnético a una de núcleo magnético.

El disco magnético fue otro avance. El primer sistema de disco magnético fue vendido por IBM en 1956 con un costo de 1.230.000 dólares.

En los siguientes años nace el primer juego para computadora, llamado Spacewar!. En 1964 se crea el proyecto de la serie 360 de IBM y se siguen desarrollando nuevos lenguajes de programación.

Ejemplos de computadoras de segunda generación

IBM 1401

En el año 1959 IBM sacó el mainframe IBM 1401, con la tecnología de transistores y la utilización de las tarjetas perforadas. En sus versiones iniciales tenía una memoria de 4 mil caracteres, que luego fueron extendidos a 16 mil.

Esta máquina de propósito general fue un gran éxito. Era un ordenador compacto, más pequeño y duradero, aunque no muy veloz. Además las empresas podían arrendarlo si no deseaban comprarlo, un modelo de negocio ya probado anteriormente por IBM con su modelo 650.

Honeywell 800

En 1960 Honeywell saca el H-800, con 600 transistores, bancos extras de memoria y la posibilidad de complementarlo con dispositivos periféricos adicionales. También se podían ejecutar varias aplicaciones a la vez, gracias al multiprograma, que era una opción novedosa para el momento. 

IBM 1620

En el año de 1959 sale un equipo para uso científico con un coste moderado. El proyecto fue desarrollado por IBM usando la nueva tecnología (sustituyendo los tubos de vacío por transistores). Se seguían usando las tarjetas perforadas, aunque las versiones originales usaban cintas perforadas.

PDP-1

DEC (Digital Equipment Corporation) fue una empresa de Estados Unidos especializada en ordenadores más pequeños. En los años 80 llegó a liderar el mercado en ventas y fabricación de computadoras. Sus comienzos fueron en esta segunda generación de computadoras con el equipo PDP-1 que comenzó a ser producido  en 1960.

Generaciones de computadoras: tercera generación

La tercera generación de las computadoras fue entre 1964 y 1971. Esta etapa se caracteriza por la utilización del chip o circuito integrado en los ordenadores. Esta tecnología fue desarrollada por Robert Noyce y Jack S. Kilby al final de los años 50. Posteriormente Ted Hoff los usaría para inventar el microprocesador para Intel.

Computador IBM 360 del museo Deutsches, Munich, Alemania.
Una computadora IBM System 360/20 en exhibición en el Deutsches Museum en Munich, Alemania (Ben Franske, CC POR 2.5, vía Wikimedia Commons / Recorte, mejora de tono y resolución de la original) 

Esta tecnología fue toda una revolución y sustituyó completamente a la tecnología de segunda generación. También permitió nuevas formas de programación que los grandes ordenadores actuales aún mantienen.

Pronto se comenzaron a desarrollar transistores diminutos y varios componentes electrónicos integrados en un solo chip. Estos circuitos integrados eran más fáciles de usar para equipos como computadoras, receptores de radios y televisores.   

Las principales características de las computadoras de la tercera generación eran:

  • Menor consumo de electricidad.
  • Uso de los circuitos integrados de tercera generación.
  • Máquinas más pequeñas que ocupaban menos espacio.
  • Mayor fiabilidad.
  • Desarrollo de nuevas formas de programación.
  • Teleproceso.
  • Renovación de periféricos.

Computadoras más destacadas de la tercera generación

IBM 360

En 1964 se crearon las primeras máquinas con la tecnología de circuitos integrados. El proyecto fue desarrollado por IBM con el lanzamiento de la tecnología SLT integrada en sus equipos IBM 360. Estos ordenadores tuvieron mucho impacto en el mercado, lo que causó que se fabricaran más de 30 mil unidades.

CDC 6600

Control Data Corporation también sacó al mercado el CDC 6600, que podía operar 3 millones de instrucciones por segundo y fue considerado el más poderoso de la época.

Serie PDP

La serie PDP fue desarrollada por Digital Equipment Corporation, empresa estadounidense pionera en la creación de minicomutadoras. Estos modelos fueron muy exitosos, tenían gran capacidad de procesamiento y menor costo. Fueron las más vendidas, reconocidas por ser las primeras en usar el sistema UNIX y el lenguaje C.

Generaciones de computadoras: cuarta generación

La cuarta generación de la computadora transcurre entre 1971 y 1983 y se caracteriza por el chip de silicio que permitía la unificación de miles de circuitos integrados en un solo chip. Los elementos necesarios para los ordenadores de la primera generación ocupaban habitaciones enteras y ahora se lograba con un componente que cabía en la palma de la mano. 

Computadora Apple II de la cuarta generación de computadoras.
Imagen del Apple II computer (Rama, CC BY-SA 2.0 FR, vía Wikimedia Commons / Recorte, mejora de tono y resolución de la original)

IBM Y Apple presentaron sus proyectos en 1981 y 1984 respectivamente. IBM desarrolló un ordenador de uso doméstico y Apple sacó al mercado el Macintosh.  Estas máquinas se fueron volviendo más poderosas y se pudieron vincular entre sí formando redes. En esta etapa también se comenzaron a usar algunos dispositivos como el mouse y el GUI (interfaz gráfica de usuario).

Las características de cada generación de computadoras tienen en común que superan en tecnología y rendimiento a la anterior, y esta no es la excepción. Características de la cuarta generación de computadoras:

  • Mucho menos costosas.
  • Tamaño notablemente más pequeño.
  • Más portátiles.
  • Disponibles para todo tipo de persona.
  • Usaban lenguaje básico de computación.
  • Usaban mouse y GUI.
  • Eran más confiables y poderosas que las de la generación anterior.
  • Consumían menos energía.
  • Tenían una capacidad de procesamiento más rápido.
  • Se producían comercialmente.
  • No necesitaban de un poderoso aire acondicionado para funcionar adecuadamente, a diferencia de los ordenadores de las generaciones anteriores.

Computadoras más destacadas de la cuarta generación

ALTAIR 8800

Fue fabricada en1975 por la empresa Micro Instrumentation Telemetry Systems. Usaba un chip de Intel 8080 (primer microprocesador de 16 bits) y fue diseñada por Ed Roberts. Fue producida como una computadora personal y se vendían con un mouse y un teclado. Funcionaba con lenguaje BASIC desarrollado por Paul Allen y Bill Gates.

Apple I y Apple II

En 1976 Steve Wozniak desarrolla la Apple I, una pequeña computadora personal  que más tarde evolucionaría a la Apple II. En este proyecto intervendría Steve Jobs. La Apple II fue una de los primeros ordenadores caseros con gran producción y mucho éxito.

Generaciones de computadoras: quinta generación

La computadora de quinta generación se desarrolla desde 1983 hasta la actualidad. En esta etapa la computación se diversificó y expendió enormemente, incursionando en todas las ramas profesionales y actividades cotidianas del ser humano. Además las computadoras de la quinta generación se volvieron portátiles, livianas, cómodas, poderosas y rápidas. La llegada del Internet cambió la historia humana a niveles insospechados.

Computadora cuántica de IBM "Sistema IBM Q"
Imagen de computadora cuántica de IBM «Sistema IBM Q» (IBM Research, CC BY 2.0, vía Wikimedia Commons / Recorte, mejora de tono y resolución de la original) Apple II computer)

En estas etapas de la computadora aparecieron versiones que revolucionaron el mercado, como las laptops, mostrándonos cómo podíamos trasladarnos e incluso viajar con nuestro equipo en un maletín.

En Japón el desarrollo FGCS (Fifth Generation Computer Systems, Sistemas Computarizados de Quinta Generación) basado en inteligencia artificial generó muchas expectativas, pero no tuvo éxito.

Los desarrollos y las investigaciones basados en inteligencia artificial no se detienen. Algunos novedosos y controvertidos sistemas como el reconocimiento facial ya están en uso. También el reconocimiento de voz. Por otra parte la nanotecnología y la computación cuántica cambiarán de manera radical el concepto que tenemos hasta hoy de lo que es una computadora. El objetivo de los ordenadores del futuro es, entre otras cosas, que tengan la capacidad de aprender y auto organizarse.

Al mismo tiempo aumentan las exigencias en relación al almacenamiento y la capacidad de procesamiento. Los sistemas multimedia de imágenes, música, videos, gráficos, animaciones, etc. son cada vez más elaborados y demandantes de recursos que las anteriores generaciones del hardware. Otra característica de la quinta generación es la miniaturización. Además de tener mejor desempeño debe ser más pequeño, económico y accesible.

Características de la quinta generación de computadoras:

  • Mayor velocidad.
  • Mayor potencia.
  • Miniaturización de sus elementos.
  • Conexiones con cualquier tipo de red y con diferentes dispositivos.
  • Inteligencia artificial.
  • Utilización de dispositivos de almacenamiento para respaldar la información.
  • Uso de microprocesadores.
  • Uso de equipos portátiles.
  • Constante innovación.

Computadoras más destacadas de la quinta generación

Aparecen las memorias de 108 pines (DIMM) y placas de vídeo AGP. Los procesadores Intel Pentium representan un gran avance en cuanto a la capacidad y velocidad de procesamiento. En el año 1997 sale el Pentium I, seguido del Pentium II en 1999 y el Pentium IV en el 2001.

Actualmente los procesadores que se usan tanto en la oficina, la industria o el hogar son el AMD e Intel, con rendimiento y velocidad que décadas atrás eran imposibles de imaginar. El Intel Core (i3, i5 e i7 con dos o cuatro núcleos) con velocidades de más de 3.4 Ghz y el AMD con avanzados diseños combinando el chip gráfico al CPU. Por otra parte el el Phenom II, que puede llegar a los 6 núcleos corriendo a 3.6 Ghz.

Posteriormente aparecen el Apple Watch, iPad de Apple, Windows 10, Android y muchas otras innovaciones. En la Universidad de Maryland (College Park) en el 2016 es activada una computadora cuántica por primera vez y da paso a muchas otras.

En el 2019 IBM presenta una computadora cuántica comercial que marca un cambio radical en la historia de las generaciones de computadoras. Se llama  IBM Q System One.

¿Cómo serán las generaciones del futuro?

Las futuras generaciones se desarrollarán basadas en computadoras inteligentes con redes neuronales artificiales. También se prevé que no se necesite ningún tipo de periféricos para operarlas. Por otra parte, a través del computador cuántico, se transformará por completo el concepto de la informática.

Términos como “realidad aumentada” o “analítica aumentada”, que ya se manejan en la actualidad, serán parte de la vida cotidiana.  La inteligencia artificial y la computación cuántica ofrecerán escenarios que hoy podemos considerar de ciencia ficción, quizás humanoides que ayuden en diferentes tareas del trabajo o del hogar, o tele transportaciones a velocidades increíbles, por mencionar dos.

Las generaciones de computadoras han cambiado de manera inesperada en muy poco tiempo. La vida de todos nosotros, los avances científicos y en general todas las actividades humanas se han visto influenciadas de manera determinante debido a estos cambios. Ahora, las nuevas generaciones computacionales avanzan aún más rápido, modificando nuestra realidad cotidiana y construyendo realidades virtuales que fueron inimaginables cuando esta historia comenzó.

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