L'evoluzione dei calcolatori

Dall'abaco alla calcolatrice.

Le origini del calcolatore sono senza dubbio antichissime; la più antica macchina di calcolo che si conosa è da ritenersi l'abaco, che in maniera semplice, ma allo stesso tempo ingegnosa, permetteva di riuscire a risolvere piccolo calcolo, in tempi relativamente ridotti.

Ovviamente l'abaco da solo non è servito e non può servire a risolvere i problemi sempre crescenti che si pongono giornalmente all'uomo, e che l'uomo stesso, nel suo desiderio di evoluzione, si pone.

Altri strumenti di calcolo, hanno seguito l'abaco via via sempre più complessi, e sempre più grossi.

Dalle prime macchine per addizionare a quelle che riuscivano ad eseguire le 4 operazioni (la macchina di Gotrfried Leibnitz).

Verso la prima metà del secolo scorso, si ha la comparsa della prima macchina a scheda perforata (quella di Joseph Jacquard), che viene presto migliorata da Charles Babbage, per arrivare alla prima macchina <<analitica>> Era la prima macchina che ad usare i dati di un calcolo per eseguirne altri o per eseguire calcoli repetitivi, era in grado di eseguire le istruzioni del programma assegnatole in ordine diverso da quello dell'inserimento.

Le schede perforate a si diffusero presto, per migliorarsi sempre, man mano che l'uomo raggiungeva nuovi traguardi nel progresso tecnico-scientifico.

L'elettricità ha dato da questo punto di vista, un aiuto considerevole allo sviluppo dei calcolatori, e di tutte le macchine che da esse hanno avuto origine.

Nuovi calcolatori più grandi ma più veloci, riuscivano a risolvere sempre più velocemente i problemi che man mano venivano loro sottoposti.

I tempi di calcolo vengono cosi ridotti a pochi secondi prima (1944 - CALCOLATORE MARK I + VARD UNIVERSITY), ed ad alcuni decimi di secondo poi (1947 - CALCOLATORE MARK II).

Non siamo ancora alle velocità raggiunte oggi, dai moderni calcolatori, ma i primi passi sono già stati fatti.

Più ci avviciniamo ai giorni nostri e più rapidi e rivoluzionati sono i cambiamenti. La valvola diede cosi un nuovo contributo al progresso scientifico, e i tempi di calcolo si ridussero a pochi millessimi di secondo (CALCOLATORE DIGITALR DELLE UNIVERSITA DI PENSIVANIA - 1946).

Questo calcolatore (la sigla esatta è ENIAC) era programmato modificando alcuni collegamenti interni e variando la posizione di alcuni interruttori, richiedeva quindi molto tempo.

Nello stesso periodo nasce l'idea di cominciare a lavorare non più sulle quantità più piccole dell'informazione (IL BIT) una alla volta (trasferimento seriale), ma a gruppi (trasferimento parallelo), come dire che invece di passare da una persona alla volta, si permette l'accesso di un gruppo di persone contemporaneamente.

Cosi evidentemete una stanza affollata, si svuolta più rapidamente. L'evoluzione dell'industria elettronica, ha permesso, inoltre la creazione di una memoria (inizialmente piccola), all'interno del calcolatore, cosi da permettere di registrare le informazioni necessarie al corretto e veloce utilizzo di un programma.

Nascono le generazioni degli elaboratori:

1. è quella identificata con l'utilizzo delle valvole ed ha come suo primo rappresentante l'UNIVAC (1951) aveva una ridotta memoria ed una ridotta velocità di calcolo (qualche millesecondo). La seconda generazione è individuale con la nascita del transistor (1959). Più piccolo delle valvole, i transistor sono anche più affidabili, economici e volti a consumare meo energia, sviluppando anche meno calore. Si riducono cosi le dimensioni degli elaboratori ed aumentano la loro memoria, la velocità di elaborazione, e la loro economità. 
2. L'unico problema creato dalla seconda generazione, era l'impossibilità di adoperare i programmi dei piccoli, elaboratori su quelli grandi, nasce cosi l'esigenza di creare delle famiglie di calcolatori, e contemporaneamente nasce la terza generazione (1966).

Un esempio di questo tipo è dato dal Sistema/360 dell'IBM, che comprendeva dalla piccola macchina per ufficio al grosso elaboratore gestionale e scientifico.

Caratteristica della 3° generazione, è l'uso dei circuiti integrati, che in pochi centimetri racchiudevano le capacità e la possibilità di migliaia di transitors.

Il risultato, è evidente, è una maggiore possibilità di calcolo, ed, a, parità di possibilità, un ridottissimo ingombro rispetto agli elaboratori della 2° generazione.

Tra la 3° e la 4° generazione la differenza è più sottile e meno chiara. E' probabilmente da far coincidere con la nascita dei mocroprocessori.

Il microprocessore è una intera Unità Centrale racchiusa all'interno di un circuito integrato. Una unità centrale per intenderci è l'insieme di tutti i circuiti necessari all'elaborazione per eseguire calcoli, raccogliere dati, elaborare, eseguire cioè tutti o quasi le funzioni di cui è capace.

Il primo processore fu una (CPU) (UNITA' CENTRALE) di 4 bit, ossia il numero di bit che riusciva ad elaborare contemporaneamente era 4. In pratica a partità di funzioni, iù bit forniscono maggore potenza.

In commercio esistono oggi processori ad 8 e a 16 bit, e sono allo studio quelli a 16 e a 32 bit, queste evoluzioni tecniche oltre a ridurre il volume e le dimensioni di circuiti ne diminuiscono notevolmente il costo, aumentandone la convenienza. Cresce a parità di dimensioni la potenza e la velocità di calcolo.