Generaciones de ordenadores

Una manera habitual de mostrar la evolución de los ordenadores es recurrir a las llamadas generaciones, periodos temporales de desarrollo de los ordenadores. Una generación comienza con un avance tecnológico disruptivo y finaliza cuando aparece otro que lo supera y que da comienzo a una nueva generación.

Tradicionalmente se cuentan 5 generaciones, si bien hay quien ya habla de 6. Yo en principio sigo hablando de 5 aunque menciono los avances tecnológicos que ya están aquí y seguramente acabaran cerrando la quinta generación y dando paso a la sexta. Estos avances son la Inteligencia Artificial y el procesamiento paralelo.

En mis clases utilizo la diapositiva de abajo para introducir las generaciones de ordenadores:

Generaciones de ordenadores
Generaciones de ordenadores

Primera generación (1940-1955)

La tecnología que propicio esta generación de ordenadores fue la de las válvulas de vacío, también conocida como válvula electrónica. Este componente ya se venia usando en otros aparatos como la radio o la televisión.

Para comprender el avance que supuso, hay que explicar como eran los ordenadores anteriores a esta generación. Eran computadoras electrónicas y analógicas, compuestas por un montón de circuitos electrónicos, conectados a unos paneles de cableado. Para preparar estas computadoras para una tarea, se conectaban físicamente sus circuitos utilizando las paneles de cableado, de tal forma que cada vez que quisiéramos cambiar la tarea (lo que podría ser equivalente a cambiar de programa en un ordenador moderno) teníamos que volver a cablear el ordenador entero, prácticamente reconstruirlo de cero. En fin, una autentica lata que iba a poder evitarse con el empleo de las válvulas de vacío.

Estas válvulas tienen una característica que la hacia idónea para su uso en ordenadores y era que podían conmutar la señal eléctrica. Para que nos entandamos, es como si tuviéramos un interruptor que podemos abrir o cerrar, desconectando o conectando circuitos. Todo un avance para la época, ya no iba a ser necesario cablear el ordenador manualmente conectando los circuitos, como si se tratará de una central de telefonía antigua en la que la operadora te conectaba con la línea de la persona con la que le pedías hablar. Las válvulas de vacío iban a hacer que esto no fuera necesario y que se empezaran a programar los ordenadores en lugar de cablearlos. Por cierto, se programaba en lenguaje máquina, el más bajo nivel posible.

Esta generación tiene nombres propios que me cuesta no nombrar, como el ordenador ENIAC o el genial Alan Turing, más conocido por descifrar el código nazi Enigma o por su famoso test para discriminar si una máquina es inteligente o no. En cualquier caso, en mis clases pongo el foco en la tecnología que propicio cada una de las generaciones, ya que entiendo que es lo que necesita ser explicado. Para la apasionante historia de los ordenadores suelo dar algún link a videos que me parecen buenos y didácticos. Aquí os dejo uno: video historia de los ordenadores

Segunda generación (1956-1964)

El transistor vino a reemplazar a las válvulas de vacío, dando fin a la primera generación de ordenadores y comienzo a la segunda.

Sin entrar en excesivo detalle, el transistor es un componente semiconductor que puede ser empleado como un interruptor, conectando o desconectando circuitos. Es decir, cumple la misma función que realizaba la válvula de vacío pero con dos mejoras muy importantes: consume mucha menos electricidad y es mucho más pequeño. Estas dos características hicieron que los ordenadores de segunda generación consumieran mucha menos energía y fueran más pequeños que los de la primera generación.

Además, en esta generación, hacen su aparición también los lenguajes de alto nivel, más próximos al lenguaje del ser humano que los lenguajes máquina de la primera generación. Por ejemplo, para sumar dos números en un programa, este tendría que enviar la instrucción “sumar” a la CPU. Pues bien, en código máquina esa instrucción podría ser algo así: “10101011”, mientras que en lenguaje de alto nivel sería un comando más fácil de entender, por ejemplo “SUM”.

Tercera generación (1965-1971)

¿Y cual fue la innovación disruptiva que termino la segunda generación y dio paso a la tercera?. Pues fue la aparición de los circuitos integrados.

Un circuito integrado esta hecho de material semiconductor e integra muchos componentes formando un circuito eléctrico. Entre estos componentes, como no podía ser de otra forma, se encontraban multitud de transistores que recordemos también están hechos de material semiconductor. Así es que, con el circuito integrado o chip, nos encontramos que podemos tener muchos transistores en un espacio muy reducido, y además con menos costes de fabricación. Todas estas características hicieron que los ordenadores de la tercera generación tuvieran:

  • Mayor capacidad de procesamiento
  • Menor tamaño
  • Y que fueran más baratos.

Cuarta generación (1972-1982)

La llegada de la cuarta generación de ordenadores no está propiciada por un descubrimiento nuevo, sino por las mejoras en la integración de circuitos, que propician dos cambios en los ordenadores que creo hay que mencionar:

  • La aparición de la CPU, un circuito integrado que reúne varios de los componentes básicos para la computación.
  • El desarrollo de las memorias semiconductoras de silicio, “chips de memoria”.

También hay que reseñar que en esta época es cuando aparecen las computadoras personales o PCs.

Quinta generación (1983-…)

Esta generación está asociada a la mejora extrema de las tecnologías de integración de circuitos. Nos referimos a estas por sus siglas en inglés: VLSI (Very Large Scale Integration).

En realidad, lo que obtenemos son muchos más transistores en un espacio muy reducido, lo que significa más capacidad de computación y más miniaturización.

En esta época aparecen los portátiles.

Sexta generación ???

Hay quien dice que estamos ya en la sexta generación. Las innovaciones tecnológicas que darían paso a esta nueva generación serían el uso de la inteligencia artificial y el procesamiento en paralelo. Gracias a estas dos innovaciones, los ordenadores serían capaces de interactuar con el ser humano y aprender.

En cualquier caso, no es relevante si estamos ya en una sexta generación o no, lo realmente importante es conocer ambas mejoras tecnológicas. Personalmente no creo que el auge de la inteligencia artificial justifique una nueva generación de ordenadores, en realidad, este auge ha sido posible gracias al aumento de la capacidad de computación y almacenamiento. En cuanto al procesamiento paralelo, quizás se pudiera argumentar como innovación para entrar en una nueva generación, tomando en consideración las innovaciones en la arquitectura del ordenador.

A mi modo de ver, la próxima innovación realmente disruptiva que supondrá un cambio de paradigma en la computación, será la computadora cuántica. Estas ya existen pero todavía restringidas a un entorno muy reducido, aunque empresas como IBM empiezan a ponerlas al alcance de los mortales, ¡¡bien por IBM!!.

NOTA:

Este post es parte de la colección “Arquitectura de Sistemas” que reproduce los apuntes de la clase que imparto sobre el tema en ESIC. Puedes ver el índice de esta colección aquí.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *