Segunda generación de computadoras, Transistores (1956-1963)

Segunda generación de computadoras, Transistores (1956-1963). La segunda generación de ordenadores se refiere al periodo de la historia de la informática que tuvo lugar desde finales de la década de 1950 hasta mediados de la década de 1960. Esta época se caracterizó por avances significativos en la tecnología informática, incluido el uso de transistores como componentes electrónicos, que sustituyeron a los tubos de vacío utilizados en la primera generación de ordenadores.

Características

He aquí algunas características clave de la segunda generación de ordenadores:

  • Transistores: El desarrollo y uso generalizado de los transistores, que son más pequeños, más fiables y más eficientes energéticamente que los tubos de vacío, supuso un gran avance en la tecnología informática durante la segunda generación. Los transistores permitieron que los ordenadores fueran más pequeños, más rápidos y más fiables, lo que aumentó su capacidad de procesamiento y mejoró su rendimiento.
  • Menor tamaño: En comparación con la primera generación de ordenadores, que a menudo eran enormes y llenaban habitaciones, los ordenadores de la segunda generación eran mucho más pequeños. Los transistores permitieron construir ordenadores más compactos, adecuados para su uso en empresas, investigación y otros entornos.
  • Lenguajes de programación de alto nivel: Durante la segunda generación, se desarrollaron lenguajes de programación de alto nivel como FORTRAN, COBOL y ALGOL, que facilitaron a los programadores la escritura de códigos de software complejos. Esto condujo al desarrollo de aplicaciones de software más sofisticadas y allanó el camino para el florecimiento de la industria del software.
  • Memoria de núcleo magnético: La segunda generación de ordenadores también vio el uso de la memoria de núcleo magnético, una forma de memoria de acceso aleatorio (RAM) que utilizaba pequeños núcleos magnéticos para almacenar datos. La memoria de núcleo magnético era más rápida y fiable que las formas anteriores de memoria, como la memoria de tambor, y permitía a los ordenadores almacenar mayores cantidades de datos.
  • Procesamiento por lotes: Los ordenadores de segunda generación se utilizaban a menudo para el procesamiento por lotes, en el que los trabajos se enviaban por lotes y se procesaban secuencialmente. Esto permitía un uso más eficiente de los recursos informáticos y aumentaba la productividad en las tareas de procesamiento de datos.
  • Disponibilidad comercial limitada: Mientras que la primera generación de ordenadores se utilizaba principalmente en entornos científicos y de investigación, en la segunda generación aumentó su disponibilidad comercial. Los fabricantes de ordenadores empezaron a venderlos a empresas, agencias gubernamentales y otras organizaciones, lo que llevó a una mayor adopción y uso de los ordenadores en diversas industrias.
  • Algunos ejemplos de ordenadores de segunda generación son la serie IBM 1620. Estos ordenadores representaron avances significativos en la tecnología informática y sentaron las bases para futuros desarrollos en generaciones posteriores de ordenadores.

Transistores

Los transistores son dispositivos semiconductores muy utilizados en circuitos electrónicos para amplificar y conmutar señales electrónicas. Fueron inventados a finales de 1947 por los físicos John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley en los Laboratorios Bell de Estados Unidos.

Su trabajo se basaba en investigaciones anteriores sobre materiales semiconductores y su objetivo era encontrar una alternativa a los tubos de vacío, que eran voluminosos, frágiles e ineficaces.

El primer transistor estaba hecho de germanio, un material semiconductor, y constaba de tres capas (de ahí el nombre de «transistor», derivado de «resistencia de transferencia»). Era un dispositivo de estado sólido que podía amplificar y conmutar señales electrónicas sin necesidad de voluminosos tubos de vacío.
La invención del transistor fue un momento crucial en la historia de la electrónica, ya que sentó las bases para el desarrollo de dispositivos electrónicos modernos, como ordenadores, televisores, radios y teléfonos móviles.

El mundo vería que los transistores reemplazaran los tubos de vacío en la segunda generación de computadoras. El transistor se inventó en los Laboratorios Bell en 1947, pero no tuvo un uso generalizado en las computadoras hasta finales de los años cincuenta.

Transistores Vs tubos al vacío

Los transistores y los tubos de vacío son dispositivos electrónicos utilizados para amplificar y conmutar señales electrónicas, pero difieren en varios aspectos clave. He aquí algunas comparaciones entre transistores y tubos de vacío:

  • Tamaño y factor de forma: Los transistores son dispositivos de estado sólido y suelen tener un tamaño mucho menor que los tubos de vacío. Están fabricados con materiales semiconductores y suelen estar encapsulados en pequeños paquetes. Los tubos de vacío, en cambio, son voluminosos y de mayor tamaño, ya que necesitan una envoltura de vidrio sellada al vacío para funcionar.
  • Consumo de energía: Los transistores suelen consumir mucha menos energía que los tubos de vacío. Los tubos de vacío requieren altos voltajes para funcionar y pueden consumir mucha energía, mientras que los transistores suelen ser dispositivos de bajo voltaje y son más eficientes energéticamente.
  • Fiabilidad: Los transistores son conocidos por su alta fiabilidad y larga vida útil, ya que no tienen piezas móviles y no se ven afectados por el desgaste mecánico. En cambio, los tubos de vacío son más propensos a averiarse debido a su delicada envoltura de vidrio, las altas tensiones de funcionamiento y el calor generado durante su funcionamiento.
  • Velocidad y características de conmutación: Los transistores tienen velocidades de conmutación mucho más rápidas que los tubos de vacío, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta frecuencia como circuitos lógicos digitales y microprocesadores. Los tubos de vacío son relativamente más lentos y pueden no ser adecuados para aplicaciones de alta velocidad.
  • Disipación del calor: Los tubos de vacío generan una cantidad significativa de calor durante su funcionamiento, lo que requiere mecanismos de refrigeración adicionales, como ventiladores o disipadores de calor. Los transistores, en cambio, generan menos calor y pueden no necesitar refrigeración adicional en muchas aplicaciones.
  • Portabilidad: Los transistores son muy portátiles debido a su pequeño tamaño y bajo consumo de energía, lo que los hace adecuados para dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles y dispositivos portátiles. Los tubos de vacío, debido a su tamaño y requisitos de potencia, no son prácticos para aplicaciones portátiles.
  • Coste: La fabricación de transistores suele ser más barata que la de tubos de vacío, ya que son más pequeños, requieren menos material y pueden fabricarse en serie mediante modernos procesos de fabricación de semiconductores. Los tubos de vacío son relativamente más caros de producir y pueden utilizarse en aplicaciones especializadas en las que se requieren sus características únicas.

En resumen, aunque tanto los transistores como las válvulas de vacío son dispositivos electrónicos utilizados para amplificar y conmutar señales, los transistores ofrecen ventajas como su menor tamaño, menor consumo de energía, mayor fiabilidad, velocidades de conmutación más rápidas y portabilidad, lo que los convierte en la opción preferida en la mayoría de las aplicaciones electrónicas modernas.

Los tubos de vacío, por su parte, se siguen utilizando en ciertas aplicaciones especializadas en las que sus características únicas son beneficiosas, como en amplificadores de alta potencia, amplificadores de guitarra y algunas aplicaciones de audio especializadas. Sin embargo, los transistores han sustituido en gran medida a las válvulas de vacío en la mayoría de las aplicaciones electrónicas convencionales debido a sus numerosas ventajas.

Assembler

El código ensamblador, también conocido como código en lenguaje ensamblador, tiene su origen en los primeros tiempos de la programación informática, cuando los ordenadores aún estaban en pañales. El código ensamblador fue uno de los primeros lenguajes de programación de alto nivel desarrollados para escribir software para los primeros sistemas informáticos.

Los primeros ordenadores, como el ENIAC y el UNIVAC, utilizaban código máquina, que es una representación binaria de instrucciones y datos que la CPU del ordenador puede entender y ejecutar directamente. El código máquina se compone de secuencias de dígitos binarios (0 y 1) que representan instrucciones y datos en un formato que no es fácilmente legible para el ser humano.

A medida que los ordenadores se hicieron más complejos y surgió la necesidad de métodos de programación más eficaces, se desarrolló el lenguaje ensamblador como un paso por encima del código máquina. El lenguaje ensamblador es un lenguaje de programación de bajo nivel que utiliza símbolos mnemotécnicos o códigos cortos para representar instrucciones y datos que la CPU del ordenador puede entender y ejecutar. Estos símbolos mnemotécnicos son más legibles que los dígitos binarios, lo que facilita a los programadores la escritura y comprensión del código.

El primer ensamblador, llamado «programa ensamblador», fue desarrollado a principios de los años 50 para el ordenador UNIVAC I por Grace Hopper y su equipo. Esta primera forma de lenguaje ensamblador utilizaba símbolos mnemotécnicos para representar instrucciones y datos en código máquina. Con el tiempo, se desarrollaron lenguajes ensambladores para otros sistemas informáticos, cada uno con su propia sintaxis y conjunto de instrucciones específicas para la arquitectura de destino del ordenador.

El código ensamblador permitía a los programadores escribir software a un mayor nivel de abstracción que el código máquina, lo que facilitaba y agilizaba el desarrollo de programas complejos para los primeros ordenadores. También allanó el camino para el desarrollo de lenguajes de programación de alto nivel, como FORTRAN, COBOL y C, que proporcionaban niveles de abstracción aún mayores y mejoraban la productividad del desarrollo de software.

Hoy en día, el lenguaje ensamblador se sigue utilizando en ciertas áreas especializadas, como la programación de sistemas embebidos, el desarrollo de controladores de dispositivos y la ingeniería inversa. Sin embargo, con la llegada de lenguajes de programación de alto nivel más avanzados y de modernas herramientas de desarrollo de software, el uso del lenguaje ensamblador se ha vuelto menos frecuente en el desarrollo de software convencional en comparación con los lenguajes de alto nivel.

IBM 7000

La serie IBM 7000 fue una familia de ordenadores centrales fabricados por IBM en las décadas de 1950 y 1960. Los ordenadores de la serie IBM 7000 eran conocidos por su alto rendimiento, fiabilidad y funciones avanzadas para su época. Se utilizaban en diversas aplicaciones, como cálculos científicos y de ingeniería, procesamiento de datos empresariales y aplicaciones militares y gubernamentales.

Los ordenadores de la serie IBM 7000 se introdujeron a finales de la década de 1950 y ofrecían una amplia gama de modelos con diferentes niveles de rendimiento y capacidades. Algunos de los modelos más destacados de la serie IBM 7000 fueron el IBM 7040, el IBM 7090 y el IBM 7094.

Los ordenadores de la serie IBM 7000 se basaban en la tecnología de tubos de vacío, que era la tecnología dominante para los ordenadores electrónicos en aquella época. Los tubos de vacío eran grandes, consumían mucha energía y generaban mucho calor, por lo que necesitaban sistemas de refrigeración muy potentes. Sin embargo, ofrecían una capacidad de cálculo fiable y rápida para su época.

Los ordenadores de la serie IBM 7000 utilizaban dispositivos de entrada/salida (E/S) de tarjetas perforadas para el almacenamiento y la recuperación de datos, y unidades de cinta magnética para el almacenamiento de datos a gran escala. Disponían de funciones avanzadas, como la aritmética de coma flotante para cálculos científicos, múltiples lenguajes de programación y soporte para multiprogramación, que permitía ejecutar varios programas simultáneamente en el mismo ordenador.

Los ordenadores de la serie IBM 7000 se utilizaron ampliamente en diversos sectores, como la investigación científica, las agencias gubernamentales y las grandes empresas, para una amplia gama de aplicaciones, como cálculos científicos, simulaciones de ingeniería, modelos financieros y procesamiento de datos. Eran conocidos por su fiabilidad y rendimiento, y desempeñaron un papel importante en el avance de la tecnología informática durante los primeros años de la era de los ordenadores.

IBM 1620

El IBM 1620 fue un ordenador científico y de ingeniería presentado por IBM en 1959. Era un ordenador compacto y relativamente asequible que se utilizó ampliamente en pequeñas y medianas empresas, instituciones de investigación y centros educativos. El IBM 1620 se consideraba un ordenador de gama media entre los mainframes y los miniordenadores, y era conocido por su versatilidad, fiabilidad y facilidad de uso.

El IBM 1620 ofrecía aritmética decimal, lo que lo hacía adecuado para cálculos científicos y de ingeniería que requerían alta precisión. Tenía una longitud de palabra de 20 bits y una capacidad de memoria de hasta 60.000 dígitos decimales, relativamente pequeña en comparación con los ordenadores centrales de la época, pero suficiente para muchas aplicaciones. El ordenador utilizaba dispositivos de entrada/salida (E/S) de tarjetas perforadas para el almacenamiento y la recuperación de datos, y era compatible con una amplia gama de periféricos, como impresoras, lectores de tarjetas y perforadoras de tarjetas.

Una de las características más destacadas del IBM 1620 era su sistema de programación autocoder, que ofrecía un entorno de programación similar al ensamblador y facilitaba a los usuarios la escritura de programas de software. El sistema autocodificador utilizaba mnemónicos simbólicos para las instrucciones y admitía construcciones de programación de alto nivel, como bucles y sentencias condicionales, lo que hacía que la programación fuera más accesible para los no expertos.

El IBM 1620 se utilizó en diversas aplicaciones, como cálculos científicos, simulaciones de ingeniería y procesamiento de datos empresariales. Se utilizó ampliamente en instituciones educativas para enseñar programación informática y como herramienta de investigación en campos científicos y de ingeniería. También se utilizó en entornos empresariales para tareas como el procesamiento de nóminas, la gestión de inventarios y el análisis de datos científicos.

El IBM 1620 supuso una importante contribución a los inicios de la industria informática, ya que hizo la informática más accesible a un mayor número de usuarios gracias a su coste relativamente bajo y a su facilidad de uso. Contribuyó a democratizar la informática y a ampliar su alcance más allá de las grandes empresas e instituciones de investigación, allanando el camino para el desarrollo de ordenadores más pequeños y asequibles en el futuro.

PDP-1

El PDP-1 (Programmed Data Processor-1) fue un modelo de ordenador fabricado por Digital Equipment Corporation (DEC) en la década de 1960. Fue uno de los primeros y más influyentes miniordenadores, y desempeñó un papel importante en el desarrollo de la informática, la ingeniería de software y los videojuegos.

El PDP-1 fue presentado por DEC en 1959 y destacó por ser uno de los primeros ordenadores disponibles en el mercado que utilizaba transistores en lugar de tubos de vacío. Tenía una longitud de palabra de 18 bits y una capacidad de memoria de 4.096 palabras (o 72 kilobits), lo que se consideraba relativamente grande para su época. También contaba con una pantalla y un lápiz óptico para la informática interactiva, lo que lo convertía en un sistema pionero en la interacción persona-ordenador.

El PDP-1 se utilizó ampliamente en instituciones de investigación, centros educativos y laboratorios industriales para diversas aplicaciones, como cálculos científicos, sistemas de control en tiempo real y aplicaciones de visualización gráfica. También era popular entre los aficionados y entusiastas de la informática, que lo utilizaban para experimentar con la programación y desarrollar software innovador.

Una de las características notables del PDP-1 era su entorno de software, que incluía la primera implementación del lenguaje ensamblador, denominado PAL (Program Assembler Language), que facilitaba la escritura de programas de software para el PDP-1. El PDP-1 también admitía diversos lenguajes de programación, como FORTRAN, lenguaje ensamblador y lenguaje máquina.

El PDP-1 es especialmente famoso por su papel en los inicios de la historia de los videojuegos.

El PDP-1 fue un ordenador pionero que tuvo un impacto significativo en la historia temprana de la informática, el desarrollo de software y los videojuegos. Sentó las bases para el desarrollo de los miniordenadores e influyó en el diseño y la arquitectura de los sistemas informáticos posteriores. Su legado aún puede verse en la informática moderna y en las tecnologías de juegos, y sigue siendo un hito importante en la evolución de la tecnología informática.

Consultar también, para detalles adicionales, en nuestro blog de informática y computación: Tercera generación de computadoras, Circuitos integrados, 1964-1971; Quinta generación de computadoras, 1980 en adelante, características; ¿Cuáles son las 5 generaciones de computadoras o tecnología informática?

Recurso externo valioso: Wikipedia

Ediciones 2019-23

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