O PRIMEIRO COMPUTADOR ELECTROMECÂNICO ENIAC

INTRODUÇÃO

O presente trabalho remete-se na abordagem sobre o primeiro computador electrónico (ENIAC), que por sua vez deu origem ao mundo da tecnologia sobre os computadores. Desde já é importante dizer que  o computador é uma máquina electrónica que permite processar dados. O termo provém do latim computare (“calcular”). Ele é composto por uma série de circuitos integrados e outros componentes relacionados, que possibilitam a execução de uma variedade de sequências ou rotinas de instruções indicadas pelo utilizador. Este tema propõe-se a falar intrinsecamente sobre o ENIAC. Pelo conseguinte poderá se falar desde a sua fundação, aos seus autores, a sua forma de como utilizarão até que os dados eram processados.

O PRIMEIRO COMPUTADOR ELECTROMECÂNICO ENIAC

O ENIAC, que em inglês é a sigla de “Electrical Numerical Integrator and Calculator” foi o 1° computador digital eletrônico de grande escala. Construído em fevereiro de 1946 por cientistas norte-americanos, no caso, John Eckert e John Mauchly, da Electronic Control Company.

O ENIAC passou a ser desenvolvido em 1943 durante em meio a II Guerra Mundial para computar trajetórias táticas que exigissem conhecimento substancial em matemática, porém só se tornou operacional após o final da guerra.

O computador pesava 30 toneladas, possuía 5,50 m de altura e 25 m de comprimento e ocupava 180 m² de área construída. Construído sobre estruturas metálicas com 2,75 m de altura e contava com 70 mil resistores e entre 17.468 e 18.000 válvulas a vácuo ocupando a área de um ginásio desportivo. Quando acionado pela primeira vez, o ENIAC consumiu tanta energia que as luzes de Filadélfia piscaram.

Sua tecnologia era precária se compararmos com os computadores de hoje em dia, não possui um SO (sistema operacional), seu sistema era parecido com a de uma calculador normal atual, por ser uma tecnologia tão ultrapassada, é de se imaginar que ele não possuía muitas coisas que os atuais possuem, tais como placa de vídeo, periféricos para computador voltados ao entretenimento entre outros.

A história da tecnologia começou a ganhar forma com o primeiro computador digital electrónico de grande escala: o ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator). O computador foi criado em Fevereiro de 1946 pelos cientistas norte-americanos John Presper Eckert e John W. Mauchly, da Electronic Control Company.

Na época, o ENIAC se destacou por realizar 5 mil operações por segundo, velocidade mil vezes superior à de seus antecessores. Hoje, se comparado com os computadores actuais, o poder de processamento do ENIAC seria menor do que o de uma simples calculadora de bolso. O computador começou a ser feito em 1943, durante a Segunda Guerra Mundial, para auxiliar o exército norte-americano a fazer cálculos de balística. O computador pesava 30 toneladas e ocupava 180 m² de área construída.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), uma concepção do Professor John Mauchly, conjuntamente com o professor J. Presper Eckert.  Mauchly e o Eckert propuseram em 1943 ao exército norte-americano, em plena II Guerra Mundial, a construção deste primeiro computador, tendo como objectivo o auxilio nos cálculos de precisão necessários para a balística. Foi anunciada a sua conclusão em 14 de Fevereiro de 1946 e foi patenteado em 26 de Junho de 1947 com o registo nº 3,120,606.

O ENIAC era uma grande máquina para efectuar cálculos e baseava a sua estrutura nos avanços científicos já anteriormente desenvolvidos, como as sofisticadas máquinas de cálculos matemáticos de Charles Babage, as calculadoras mecânicas de Blaise Pascal, Leibniz e Charles Xavier Thomas, nas relés electromagnéticas, nas válvulas e nas máquinas perfuradoras de cartões. Uma válvula é, de forma simples, um tubo metálico de meia polegada, selado em vácuo dentro de um tubo de vidro, onde uma corrente de electrões pode passar entre os eléctrodos. Os tubos de vácuo foram fundamentais para o desenvolvimento da rádio, televisão e gravação de sons. Eram também peças grandes e muito frágeis que tinham uma grande perda de energia por calor.

O ENIAC foi construído com 17 468 tubos de vácuo, 70 000 resistências, 10 000 condensadores, 1 500 relés e 6 000 interruptores. O ENIAC pesava 30 toneladas, consumia 200 000 watts de potencia e ocupava várias salas. Quando em operação produzia tanto calor que necessitava de um sistema de ar forçado para arrefecimento. Era tão grande que tinha de ser disposto em U com três painéis sobre rodas, para que os operadores se pudessem mover a volta dele.

Quando em operação, os complexos cálculos de balística passaram a realizar-se nuns alucinantes 30 segundos, quando com as calculadoras manuais que até aí se usavam demorava 12 horas até se obter o mesmo resultado.

O centro de processamento tinha uma estrutura muito simular a dos processadores mais básicos que actualmente utilizamos nas nossas calculadoras de bolso. Tinha 20 registos de dez dígitos cada, onde se podiam efectuar somas, subtracções, multiplicações, divisões e raízes quadradas.

O ENIAC era programado através de milhares de interruptores, podendo cada um dele assumir o valor 1 ou 0 consoante o interruptor estava ligado ou desligado.
Para o programar era necessário uma grande quantidade de pessoas que percorriam as longas filas de interruptores dando ao ENIAC as instruções necessárias para computar, ou seja, calcular. Existia uma equipa de 80 mulheres na Universidade da Pensilvânia cuja função era calcular manualmente as equações diferenciais necessárias para os cálculos de balística. O exército chamava a função destas pessoas:  computadores. Quando o ENIAC ficou pronto 6 mulheres computador foram escolhidas para testarem a nova máquina.

Curiosamente, o termo deixou de estar associado as pessoas que operavam a máquina para dar nome a máquina propriamente dita, uma vez que de facto a máquina passou a realizar as contas que antes eram realizadas por essas pessoas.

O ENIAC torna-se obsoleto e economicamente inviável de manter após 10 anos de operação, tendo sido desmontado. Hoje encontram-se peças do ENIAC por muitos museus do mundo, incluindo o Smithsonian em Washington D.C. e no local preciso onde foi construído, na Moore School for Electrical Engineering da Universidade da Pensilvânia.

O ENIAC serviu de inspiração para muitos outros computadores que se seguiram como: o EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer); o ORDVAC (Ordnance Variable Automatic Computer; SEAC (Standards Automatic Computer) e o UNIVAC, este último também construído por Eckert e Mauchly para o processamento dos dados dos censos da população americana.

Em 1955, um computador já só pesava 3 toneladas e consumia 50 Quilowatts de potência, tendo um custo de $200 000. Uma máquina destas podia realizar 50 multiplicações por segundo. Assim, os primeiros computadores eram também eles máquinas que só estavam ao alcance de grandes empresas ou instituições que tinham necessidades de cálculo muito exigentes e que possuíam as condições económicas para tão grande investimento.

Com o rápido desenvolvimento dos transístores entre 1952 e 1960, os tubos de vácuo tornaram-se obsoletos e foi este avanço tecnológico que permitiu a criação de máquinas muito mais rápidas, mais pequenas e mais baratas.

Com o tempo, os transístores passaram a ser a base da electrónica, seguindo-se a VLSI (Very Large Scale Integration), ou seja, a construção de circuitos cada vez mais pequenos por forma a que possam ser mais leves e despender menos energia, por terem menos superfície para a dissipação de energia por calor. Esta miniaturização permitiu que se tivesse a mesma capacidade de cálculo de um ENIAC na palma de uma mão. A diminuição do tamanho fez também diminuir a quantidade de energia necessária e o custo caiu com a produção em série dos novos processadores.

Em 1977 uma calculadora manual pesava menos de meio quilo e consumia meio watt e podia realizar 250 multiplicações por segundo, custando $300.
Hoje uma calculadora pesa poucos gramas podendo ser incorporada em réguas ou agendas, funciona até a energia solar e custa menos de $5.

Um Pentium a 150Mhz é capaz de realizar 300 milhões de somas por segundo, enquanto o ENIAC apenas conseguia realizar 5 000. A memória do ENIAC apenas permitia guardar 200 bits, enquanto qualquer computador tem pelo menos 128 Megabytes, ou seja, 1 073 741 824 bits.

Nos meados da década de 70 os computadores começaram a ter preços cada vez mais acessíveis. Em 1981 a IBM lançou no mercado o PC (Personal Computer).

O PC distinguia-se das máquinas existentes até então por estar dirigido a utilizadores individuais que poderiam passar a ter na sua secretária uma máquina para uso exclusivo, quando até aí esse conceito não existia... Os computadores eram mainframe, centralizados, e os utilizadores tinham apenas um monitor e um teclado sendo todo o processamento realizado no servidor.

O PC tinha ainda outra característica que o tornou revolucionário que era o facto de ter uma arquitectura aberta, ou seja, qualquer fabricante poderia criar peças adaptáveis aquela máquina dando-lhe uma funcionalidade mais especializada, o que até aí era sempre privilégio reservado para o fabricante do computador. Assim o PC passou a ser o standard de facto na indústria.

Uma regra estatística que se tem verificado desde a invençao do primeiro computador é a Lei de Moore que diz: “A cada 18 a 24 meses é lançada uma nova tecnologia que permite que os computadores dupliquem o desempenho”.

Isto significa que em 2010 os processadores terão a velocidade de 50Ghz e em 2020 terão uma velocidade de 2000Ghz. Para os menos conhecedores desta área, os melhores computadores actuais (Novembro/2004) funcionam a 3,2Ghz... O desempenho dos computadores não se mede somente pela velocidade do processador, mas este exemplo simplista torna mais clara a evolução futura previsível.

Comparação com os computadores atuais:

Para se ter uma idéia de quanto o ENIAC estaria ultrapassado, basta compararmos ele com uma simples calculadora, que gasta muito menos energia para funcionar, e ainda pode fazer diversas tarefas, se comparado a um computador atual, a diferença é muito maior, bastaria levarmos em conta, que a placa mãe dos computadores atuais são bem mais eficientes, hoje em dia temos em casa mesmo, um monitor LCD capaz de ser comparado com milhares de monitores na época, hoje em dia, nossos computadores possuem um processador bem mais potente do que o do ENIAC, isso tudo só para mostrar o avanço da tecnologia.

CONCLUSÃO

Depois da abordagem feita, chega-se a conclusão que o ENIAC é considerado o pai dos computadores, visto que é nela que foram baseadas as formas de invenção dos outros computadores, até que nos tempos actuais é visto como um material muito reduzido. É importante dizer que desde a invenção do primeiro computador até aos computadores actuais deu-se muitos passos na era da tecnologia, até que hoje em dia o mundo é considerado como uma Aldeia Global.

BIBLIOGRAFIA

Conceito de computador. Disponível em: http://conceito.de/computador. Acesso aos 15 de Março de 2016.

A história do ENIAC. Disponível em: http://www.techclube.com.br/blog/eniac-o-primeiro-computador/. Acesso aos 14 de Março de 2016.