Download Formacion_Especifica_Tarea_ISE3_1_1C_Introduccion

Electrónica para
Sistemas Industriales
(EIS)
Slavka Tsanova
Tihomir Takov
Material ampliado por A. Petrov
Introducción
Octobre 2012
Introduction
El primer ordenador (mecánico)
Introduction
El Atanasoff-Berry (ABC) Computer
 Primer computador digital (1937
– 1941) podía resolver 29 ecuaciones
simultáneas con 29 incógnitas.
 Esta máquina fue la primera en
almacenar datos como carga en un
condensador (los ordenadores
modernos utilizan este método para
almacenar información en su memoria
principal. (DRAM).
 También fue la primera en
emplear aritmética binaria,
procesamiento paralelo y funciones
de computación distribuidos
mediante la reutilización de la
memoria y su gestión.
Más información en: http://en.wikipedia.org/wiki/John_Vincent_Atanasoff
http://wiki.answers.com/Q/Who_invented_the_computer
http://www.ideafinder.com/history/inventors/atanasoff.htm
Introduction
El Harvard Mark I: Un ordenador
electromecánico
Uno de los primeros éxitos fue la
computadora Harvard Mark I, que
fue construido en 1944. Esta fue la
primera computadora digital
programable hecha en los EE.UU.
Pero no fue un equipo puramente
electrónico, el Mark I fue construido
a partir de interruptores, relés, ejes
giratorios y embragues. La máquina
pesaba 5 toneladas, incluía más de
800 km de cable, y tenía unas
dimensiones de 2,5 m de alto por
15,5 m de largo, con un eje de
rotación de 15 m al que hacía
funcionar un motor de 5 caballos de
potencia. El Mark I funcionó sin
parar durante 15 años
Más información en:
http://www.computersciencelab.com/ComputerHistory/HistoryPt3.htm
Introduction
ENIAC – El primer ordenador completamente
electrónico (1946)
El título de antepasado de todos los
ordenadores digitales electrónicos de
hoy en día se concede generalmente al
ENIAC (Electronic Numerical Integrator
and calculator). ENIAC fue construida
en la Universidad de Pennsylvania entre
1943 y 1945 por dos profesores, John
Mauchly y J. Presper Eckert. ENIAC
ocupaba un espacio de 6 por 12 metros y
pesaba 30 toneladas y estaba constituido
por más de 18.000 tubos de vacío. Una
multiplicación que requería 6 segundos
en el Mark I la podía realizar el ENIAC
en 2,8 milésimas de segundo. La
velocidad de reloj básica de ENIAC era
100.000 ciclos por segundo. La patente
del ENIAC fue declarada inválida el
19 de octubre de 1973 por el juez
Federal estadounidense Earl R. Larson.
Le atribuyó a Atanasoff y a Berry la
invención del computador digital
electrónico.
Introduction
El Altair 8800, el primer PC
El chip MP 8080 de Intel fue empleado en la computadora MITS Altair, que fue el
primer ordenador personal (PC) del mundo. Fue personal en todos los sentidos, ya
que se tenía que construir a partir de las piezas que llegaban por correo al comprarlo.
Introduction
La revolución del transistor
El primer transistor fue inventado en los Laboratorios Bell el 16 de diciembre de
1947 por William Shockley (sentado en la imagen), John Bardeen (izquierda) y
Walter Brattain (derecha). Este fue quizás el evento de electrónica más
importante del siglo 20, ya que más tarde hizo posible el circuito integrado y el
microprocesador que son la base de la electrónica moderna.
Introduction
El primer circuito integrado
Lógica Bipolar
Años 60
Puerta ECL de 3 entradas
Motorola 1966
Introduction
Microprocesador Intel 4004
1971
El 4004 estaba formado
por 2300 transistores y
estaba sincronizado a
108 kHz (108,000
operaciones por
segundo).
Introduction
Microprocesador Intel Pentium (IV)
Pentium 4 es una línea de un
solo núcleo para unidades de
procesamiento central (CPU)
tanto portátiles como de
escritorio. Fueron introducidos
por Intel el 20 de noviembre
de 2000. Los primeros núcleos
Pentium 4, con nombre en
código Willamette, se
sincronizaron desde 1,3 GHz
a 2 GHz y contenían cerca de
42 millones de transistores
Introduction
Ley de Moore
 En 1965 Gordon Moore se percató de que el número de transistores por
chip se doblaba cada periodo comprendido entre 18 y 24 meses. Entonces
sugirió que la eficiencia de las tecnologías basadas en semiconductores
doblarían su eficiencia cada 18 meses.
 La capacidad de muchos dispositivos electrónicos digitales están
fuertemente relacionadas con la ley de Moore: velocidad de procesamiento,
capacidad de almacenamiento, sensores e incluso la cantidad y tamaño de
los píxeles en las cámaras digitales. Todas estas características están
mejorándose (prácticamente) de forma exponencial. Este desarrollo exponencial
ha aumentado dramáticamente el impacto de la electrónica digital en casi
todos los campos de la economía mundial.
 Esta tendencia ha continuado durante más de medio siglo. Fuentes de 2005
esperaban su continuidad al menos hasta 2015 o 2020. Sin embargo, la
actualización de 2010 de la Hoja de Ruta Internacional de Tecnología de
Semiconductores marca la desaceleración del crecimiento a finales de 2013,
después de esto, el número de transistores se duplicará cada tres años.
Introduction
Número de bits por chip
Evolución y capacidad
Año
Introduction
Número de transistores
Se duplica cada dos años
Introduction
Frecuencia(rendimiento correspondiente)
Frecuencia (Mhz)
10000
1000
100
486
10
8085
1
0.1
1970
8086 286
P6
Pentium ® proc
386
8080
8008
4004
1980
1990
Año
2000
Se duplica cada dos años
Cortesía de Intel
Introduction
2010
Power density
Densidad de potencia(W/cm2)
10000
1000
100
Tobera
Cohete
Reactor
Nuclear
placa
8086
calefactora
10 4004
P6
8008 8085
Pentium® proc
386
286
486
8080
1
1970
1980
1990
2000
2010
Año
Cortesía de Intel
Introduction
Teléfonos móviles, tabletas etc.
Los teléfonos
móviles y las
tabletas contienen
poderosos
procesadores como
ARM, OMAP etc. Así
como DSP
(Procesadores de
Señal Digital).
Small
Signal RF
Power
RF
Power
Management
Analog
Baseband
Digital Baseband
(DSP + MCU)
Introduction