¿Por qué la primera computadora era tan grande?

Voy a ignorar los cientos o miles de años de dispositivos informáticos no electrónicos, ya que creo que eso es lo que estás preguntando.

Como han dicho otros carteles, es porque los componentes en ese momento eran extremadamente grandes para los estándares actuales. Para ayudar a ilustrarlo, he tomado una foto [de baja calidad] de algunos de mis componentes de repuesto en un fondo con 1 pulgada y 1 cm dibujados para que pueda ver la escala de algunos de ellos, pero no es solo la escala, es la densidad que ahora podemos empacar.

El núcleo de todos los dispositivos informáticos son los interruptores. Incluso los diales creados en el Alan Turing original de Bombe eran efectivamente interruptores rotativos. Todos los componentes en la imagen a continuación son interruptores efectivos o contienen muchos interruptores.

De izquierda a derecha, hay un mini relé (se utilizaron unos de tamaño normal, aproximadamente 20 veces más grandes en modelos posteriores de computadoras antiguas), un solo transistor, una lógica 74LS08 (4x 2 entradas Y puertas) y un AMD Phenom II X4. El único componente que no tengo por ahí son las válvulas termoiónicas (también conocidas como tubos de vacío), que eran más grandes que toda la CPU de la derecha. Pero funciona de manera similar a los dos primeros a la izquierda.

Sin embargo, ahora veamos cuántos dispositivos de tipo ‘interruptor’ contiene cada uno. Las válvulas, relés y transistores termiónicos contienen uno solo (aunque mi relé aquí es un DPDT, que es efectivamente un interruptor de tres vías. Encendido-apagado-otro encendido). Las puertas 4 AND contienen al menos 8 y el paquete de la derecha, que no es la CPU en sí, sino que contiene una gran cantidad de componentes de soporte y es solo de ese tamaño debido a los aproximadamente 938 pines en la parte inferior, que simplemente no pueden ser apretado juntos tan de cerca. Por lo tanto, la PCB interna se enruta con el chip en sí mismo que es casi tan grande como el ancho del paquete de compuerta AND, pero contiene 758 millones de transistores. Eso es 758 millones del segundo artículo a la izquierda.

El diseño de la CPU y el chip (los llamamos circuitos integrados, o circuitos integrados, en mi día) pasó por una serie de fases que, como cualquier tema relacionado con las computadoras, tenían TLA (o siglas de tres letras).

  • LSI – Integración a gran escala, alrededor de aproximadamente
  • VLSI – Integración a gran escala
  • ULSI – Integración a gran escala ultra

Cada fase efectivamente empaquetó más y más circuitos en una sola pieza de chip de silicio, que es donde encaja la ley de Moore (el número de transistores en un chip se duplica aproximadamente cada 24 meses).

Por lo tanto, si tiene componentes grandes, hay un límite físico para el volumen que pueden ocupar, incluso si hay cero espacio entre ellos (lo que no puede ser, en parte para el espacio que ocupan otros elementos y en parte debido a refrigeración e interferencia electromagnética de otros componentes).

Almacenamiento

La otra parte principal de la informática es el almacenamiento. Ahora, la primera computadora no tenía oficialmente almacenamiento permanente o incluso memoria de trabajo ‘tipo RAM’. Más bien, almacenó cálculos en lo que sería hoy como un registro de CPU único. Cada unidad de memoria se almacena en lo que efectivamente es un circuito ‘flip-flop’, compuesto por una serie de puertas lógicas que aparecen dentro de paquetes como el tercero desde la izquierda. Finalmente, los flip-flops de tipo D (y otros) aparecieron en un solo chip, dando paso a conjuntos de unidades ‘RAM’ direccionables, que son básicamente lo mismo. Así que eso también se redujo de tamaño.

Discos o almacenamiento permanente. Esto probablemente ha pasado por el conjunto más diverso de cambios en esos años. Hemos tenido almacenamiento de tubos de rayos catódicos, cinta (de 4 y 8 pistas), discos magnéticos y actualmente SSD y flash. Probablemente todos hemos visto estos artículos que muestran algunos de los modelos más antiguos y hasta que no pudimos leer y escribir en estos dispositivos y pudimos almacenar información en densidades más altas, permanecieron grandes y pesados. De hecho, algunos eran tan pesados ​​que tuvieron que reforzar los pisos de los edificios donde los colocaron. Con el tiempo, otros tuvieron que enfriarse con agua, lo que en sí mismo agregó 1 a 2 toneladas a las máquinas. Pero yo divago.

Como resultado, todo se reduce al tamaño de los componentes. Simple como eso.

“ENIAC contenía 17.468 tubos de vacío, 7200 diodos de cristal, 1500 relés, 70,000 resistencias, 10,000 condensadores y aproximadamente 5,000,000 juntas soldadas a mano. Pesaba más de 30 toneladas cortas (27 t), medía aproximadamente 2.4m × 0.9m × 30m (8 × 3 × 100 pies) de tamaño, ocuparon 167m (1800 pies2) y consumieron 150 kW de electricidad “.

ENIAC

… como muchas soluciones a los problemas, se utilizaron componentes existentes (tubos, diodos, relés, resistencias, etc.) … y eso se sumó a “grande” y “pesado”

*** pregunta: “¿por qué la ‘computadora’ de hoy es tan pequeña?”

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Simplemente porque los tamaños de los componentes electrónicos en la década de 1950 eran grandes. Un tubo de vacío (“válvula”) era el “transistor de su día” y cada uno tenía aproximadamente el tamaño de una bombilla. Si necesitara miles de estos, ocuparía un gran espacio y requeriría considerables suministros de energía para iluminar y operar. Los interruptores y otros controles también eran grandes. Agregue a eso el tamaño de los sistemas de cinta magnética y el enorme almacenamiento en disco magnético (con relativamente poca capacidad), todo se suma a un gran volumen.

Desde que se introdujeron los chips electrónicos, los tamaños se han reducido en consecuencia, como se ve en los teléfonos inteligentes de hoy, que acumulan más potencia y memoria en la palma de la mano de lo que cabía anteriormente en una sala de computadoras personalizada muy grande. Esta tendencia continúa a diario y pronto (si no es que ya lo haremos) tendremos el poder de un teléfono inteligente y más en un dispositivo del tamaño de un botón pequeño.

Skynet aquí vamos!

Porque sus componentes eran grandes.

Una computadora está construida a partir de interruptores de tres vías, con la señal en una entrada que determina la conexión entre las otras dos.

Antes de los inventos del transistor y el circuito integrado, se usaban varias tecnologías de conmutación, como el relé y el tubo de vacío, que no son pequeños.

Una computadora que significa negocio requiere miles de tales interruptores. Si son propensos a romperse, también debe poder acceder a ellos. Resultado: ¡gran computadora!