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Por: Vicente Arnau Llombart http://www.uv.es/varnau/

E-mail: Vicente.Arnau@uv.es

Trabajos a desarrollar: • La quinta generación de computadores. La IA.

• Los lenguajes de programación.

• Los sistemas operativos.

• Del micro chip al microprocesador.

• Del microprocesador al procesador.

• Internet.

• Las redes de interconexión de los computadores.

• La supercomputación.

• Sistemas de almacenamiento. Del DD al pendrive .

• Los procesadores con múltiples cores.

• . . .

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Historia de los lenguajes de programación: Shortcode. En 1949, aparece el primer lenguaje que se usó en computadoras electrónicas: “Shortcode”, requería que el programador convirtiera (compilara) su programa a 0's y 1's de manera manual. A-0 En 1951 Grace Hopper trabajando para Remington Rand, comienza a desarrollar el primer compilador, lo que trajo consigo una programación más rápida. Grace Hopper fue la primera programadora que utilizó el Mark I. En los 50s y 60s, propició la aplicación de los compiladores para el desarrollo de los lenguajes de programación y métodos de validación.

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Fortran Es en el año de 1957 cuando aparece el primero de los grandes lenguajes de programación de uso aún actualmente: FORTRAN, que proviene de FORmula TRANslating system. Fue desarrollado por IBM para cómputo científico, el líder del proyecto fue John Backus, que después contribuiría en ALGOL. El lenguaje original solo incluía FOR, DO y GOTO. También definió los tipos de datos básicos: TRUE, FALSE, integer, real, double presicion LISP En el año de 1958, el profesor John McCarthy[4] del M.I.T. comenzó a desarrollar la teoría de un lenguaje de procesamiento de listas.

> (+ (- 5 2) (* 3 3)) 12 >(if (> 2 1) 1 2) > 1 >(if (> 1 2) 1) > NIL

Los más usados en estos últimos años.

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Historia de los sistemas operativos.

Un sistema operativo es un conjunto de programas de

ordenador destinado a permitir una administración eficaz de

sus recursos.

Comienza a trabajar cuando se enciende el ordenador, y

gestiona el hardware de la máquina desde los niveles más

básicos, permitiendo también la interacción con el usuario.

Estudiar y presentar

su evolución a lo largo

del siglo XX.

Y usar el Top-500 para mostrar tendencias actuales.

Historia de los sistemas operativos en el TOP-500. Operating System Count Share %

-----------------------------------------------------------------

Linux 405 81.00 %

Super-UX 1 0.20 %

AIX 19 3.80 %

Cell OS 1 0.20 %

SuSE Linux Enter. Ser-9 4 0.80 %

CNK/SLES 9 15 3.00 %

SUSE Linux 1 0.20 %

Redhat Linux 4 0.80 %

RedHat Enterprise 4 3 0.60 %

UNICOS/SUSE Linux 1 0.20 %

SUSE Linux Ent. Ser-10 4 0.80 %

SLES10 + SGI ProPack 5 14 2.80 %

UNICOS/lc 1 0.20 %

CNL 11 2.20 %

Windows HPC 2008 5 1.00 %

RedHat Enterprise 5 2 0.40 %

CentOS 7 1.40 %

Open Solaris 2 0.40 %

-------------------------------------------------------------------

Totals 500 100%

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Del micro chip al microprocesador:

El Microchip, o también llamado circuito integrado (CI), es una pastilla

o chip muy delgado en el que se encuentran una cantidad enorme de

dispositivos microelectrónicos interactuados, principalmente diodos y

transistores, además de componentes pasivos

como resistencias o condensadores.

El primer Circuito Integrado fue desarrollado en

1958 por el Ingeniero Jack St. Clair Kilby, justo

meses después de haber sido contratado por la firma

Texas Instruments.

El 4004, fue presentado el día 15 de noviembre de 1971. Características únicas para su tiempo:

• La velocidad de reloj sobrepasaba por poco los 100 KHz (kilohertzios).

• Ancho de bus de 4 bits y podía manejar un máximo de 640 bytes de memoria.

Del micro chip al microprocesador: el 4004.

Se presentó en la calculadora Busicom.

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El 1 de abril de 1972, Intel anunciaba el 8008. Características:

Bus de 8 bits, y la memoria direccionable se ampliaba a los 16 Kb.

Llegaba a la cifra de los 3500 transistores, casi el doble que su predecesor, y se le puede considerar como el antecedente del procesador que serviría de corazón al primer ordenador personal.

Del micro chip al microprocesador: el 8008.

Justo dos años después, Intel anunciaba ese tan esperado primer ordenador personal, de nombre Altair:

Del micro chip al microprocesador: el 8088 y el 8086.

En junio de 1978 y de 1979 aparecen los microprocesadores 8086 y 8088, que pasaron a formar el denominado IBM PC. Caracteristicas del 8086:

•Bus de 16 bits (por fin), velocidades de reloj de 5, 8 y 10 MHz, •29000 transistores usando la tecnología de 3 micras y hasta un máximo de 1 Mega de memoria direccionable.

El procesador 8088, poseía un bus de 8 bits en lugar de uno de 16, siendo más barato y obteniendo mejor respaldo en el mercado.

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El 1 de febrero de 1982, Intel daba un nuevo vuelco a la industria con la aparición de los primeros 80286.

Como principal novedad, por fin se podía utilizar la denominada memoria virtual, que en el caso del 286 podía llegar hasta 1 Giga. Características:

Bus de 16 bits,

134000 transistores usando una tecnología de 1.5 micras, un máximo de memoria direccionable de 16 Megas.

Velocidades de reloj de 8, 10 y 12 MHz.

Del micro chip al microprocesador: el 80286

Se vendieron en torno a los 15

millones de ordenadores en todo

el mundo.

Del micro chip al microprocesador: el 80386DX.

El 17 de octubre Intel anunciaba la aparición del procesador 80386DX, el

primero en poseer una arquitectura de 32 bits. Características:

• Posee en torno a los 275000 transistores (100 veces más que el

4004)

• El reloj llegaba ya hasta un máximo de 33 MHz.

• Capaz de direccionar 4 Gigas de memoria, tamaño que todavía no se

ha superado por otro procesador de Intel dedicado al mercado

doméstico.

Incorpora caché de nivel 1 (L1) en el propio chip. Co-procesador matemático incorporado dentro del propio chip.

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Del micro chip al microprocesador: El Pentium.

El primer Pentium se lanzó al mercado el 22 de marzo de 1993. Características:

Velocidades iniciales de 60 y 66 MHz. Después llego a 233 MHz.

Bus de hasta 66 MHz.

3.100.000 transistores,

Cache interno de 8 KB para datos y 8 KB para instrucciones.

Sucediendo al procesador Intel 80486. Intel no lo llamó 586 debido a que no es posible registrar una marca compuesta solamente de números.

El Windows 95 no es capaz de aprovechar

las ventajas de este nuevo procesador.

Se incluyeron instrucciones MMX para

añadir paralelismo.

Del micro chip al microprocesador: ¿Qué es MMX?

La tecnología MMX esta compuesta inicialmente por 57 instrucciones y 4 tipos de datos nuevos. Utiliza registros de 64 bits que pueden contener 1,2,4 u 8 datos en su interior, permitiendo realizar una misma instrucción máquina sobre varios datos simultáneamente, (con rendimiento de hasta x8).

Han aparecido mejoras como las SSE, SSE2 y SSE3. Estas instrucciones mejoran la capacidad multimedia del procesador, como comprensión de imágenes de video, manipulación de imágenes, y mejoras en los procesos de lectura/ escritura.

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Del micro chip al microprocesador: resumen.

Clasificación de los Circuitos Integrados:

Atendiendo al nivel de integración - número de transistores - los

circuitos integrados se clasifican en:

• SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: de 10 a 100

transistores

• MSI (Medium Scale Integration) medio: 101 a 1.000 transistores

• LSI (Large Scale Integration) grande: 1.001 a 10.000 transistores

• VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10.001 a 100.000

transistores

• ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: 100.001 a

1.000.000 transistores

• GLSI (Giga Large Scale Integration) giga grande: más de un millón

de transistores!!

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Del microprocesador al procesador:

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El Protocolo de Internet (IP) y el Protocolo de Control de Transmisión (TCP) fueron desarrollados inicialmente en 1973 por el informático estadounidense Vinton Cerf como parte de un proyecto dirigido por el ingeniero norteamericano Robert Kahn y patrocinado por la Agencia de Programas Avanzados de Investigación (ARPA, siglas en inglés) del Departamento Estadounidense de Defensa. Básicamente, Internet es una interconexión de redes informáticas que permite a las computadoras conectadas comunicarse directamente.

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Supercomputadora es aquel ordenador con capacidades de cálculo muy

superiores a las comunes.

Supercomputadores y supercomputación.

En los 60 Seymour Cray en la compañía Control

Data Corporation (CDC) diseño los primeros.

Después Cray dejó CDC para formar

su propia empresa, Cray Research.

• En los 80 dominaban las máquinas vectoriales.

• En los 90 los sistemas de procesadores masivamente

paralelos con miles de CPU «ordinarios».

• En la actualidad, diseños paralelos están basados en

microprocesadores comerciales como PowerPC, Opteron

o Xeon, y utilizan redes de interconexión especiales.

Supercomputadores y supercomputación.

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Se utilizan en simulaciones numéricas como:

• Las predicciones meteorológicas, tanto a corto como a largo

plazo.

• En la industria, simular el funcionamiento de dispositivos.

• En arquitectura e ingeniería, el diseño de estructuras y de

materiales

• En investigación científica básica y aplicada, . . .

Pero para estas aplicaciones de supercomputación es necesario la

utilización de lenguajes o librerías especializadas.

Supercomputadores y supercomputación.

Supercomputadores y supercomputación: el BSC.

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Supercomputadores y supercomputación: el BSC.

El Centro Nacional de Supercomputación (CNS), o Barcelona Supercomputing Center (BSC), está dirigido por el catedrático Mateo Valero y gestionado por un consorcio compuesto por el Ministerio de Educación y Ciencia de España (51%), la Generalidad de Cataluña (37%) y la Universidad Politécnica de Cataluña (12%). Forma parte de la Red Española de Supercomputación. El centro está situado en una antigua capilla denominada Torre Girona que se constituyó el 1 de abril de 2005. En sus instalaciones alberga el superordenador MareNostrum, el superordenador más potente de España según la lista TOP500, en una urna de cristal. El centro tiene un presupuesto inicial de 5,5 millones de € para el periodo 2005-2011.

Supercomputadores y supercomputación: el BSC.

http://www.bsc.es/media/288.avi

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Las GPUS y la programación en CUDA:

CELL : de la PlayStation a la supercomputación:

Roadrunner cuenta con 6562 procesadores de doble núcleo AMD Opteron, así como 12240 procesadores Cell (en los servidores IBM Model QS22 blade).

Los múltiples cores.

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• Una memoria USB (Universal Serial Bus) es un dispositivo de almacenamiento que utiliza memoria flash.

• El USB 3.0 será que eleva a 4.8 gigabits/s la capacidad de transferencia que en la actualidad es de 480 Mb/s.

Sistemas de almacenamiento.

CONCLUSIONES SOBRE LAS PRESENTACIONES:

Estas son algunas cosas a tener en cuenta para realizar una buena presentación.

1) Introducir con claridad el tema a presentar y los objetivos de la

presentación. 2) Presentar correctamente a los compañeros. 3) Justificar correctamente y científicamente las afirmaciones realizadas. 4) Controlar el tiempo a utilizar. 5) Utilizar fuentes de texto que se lean a más de 5 metros de la pantalla. 6) Documentarse bien en la presentación de las tecnologías a describir. No

todo lo que se obtiene de internet es correcto. Buscar al menos dos fuentes.

7) Hablar con claridad para que hasta los de la última fila lo escuchen.

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