Evolución de la Computadora

Los adelantos en el campo de la tecnología de la información en los últimos 30 años, quizá más que cualquier otro factor, han cambiado extraordinariamente la manera como trabajan las personas. La aparición de la computadora y la creación posterior de la Internet han ampliado sustancialmente el acceso a la información, han permitido la comunicación casi instantánea en todo el mundo y ha puesto el poder de las computadoras en las manos de muchas personas y cada individuo en una organización.

La introducción de las nuevas tecnologías en los negocios y en la casa ha cambiado la organización y el funcionamiento de todo tipo organizaciones e instituciones. Prácticamente en tan poco tiempo se ha revolucionado la manera en que todos nosotros trabajamos, jugamos o incluso pensamos como consecuencia del cambio de la producción, almacenamiento y manejo del conocimiento. Nadie duda que la reina de estos cambios ha sido la computadora que ha tenido un papel fundamental como herramienta de valor estratégico para los dirigentes y empleados en las organizaciones contemporáneas. Hoy día los gerentes de las organizaciones han pasado del uso de aplicaciones basadas en texto a entornos basados en agradables gráficos, manejo de la computadora mediante periféricos de punteros denominados “ratones”, o más conocidos como “mouses” o “trackballs”. Dichos entornos también se dominan “entornos integrales de trabajo” orientado al trabajo de grupos de personas, y/o a proyectos en lugar de aplicaciones monousuarias. Los punteros dirigidos por un periférico de puntuación en unión con los entornos amigables de gráficos, eliminaron la seriedad y el misterio de las computadoras que existía en los primeros años de su aparición, a favor de su facilidad de uso, comprensión y generalización en las organizaciones modernas.

Demos un vistazo a los diferentes tipos de computadoras existentes. Se presentará brevemente una computadora personal, representativa y sus componentes elementales. 

Fig. 1 La computadora 

Antes de todo, es preciso tener una idea de lo que es una computadora. El dibujo anterior representa en líneas generales los componentes de una computadora. Se puede decir que la computadora es una máquina que puede ser programada de una inmensa variedad de maneras. Las principales características de una máquina de este tipo, son:

• Responder efectivamente a una serie de instrucciones específicas de una manera bien definida y esperada.
• Ejecutar una lista de instrucciones anteriormente definidas y grabadas, lo que se denomina “programa”.

Las computadoras modernas son de tipo digital y electrónicas. Están constituidas por partes electrónicas, transistores y circuitos integrados, lo que se denomina “hardware”. Las instrucciones y los datos se denominan “software”.

De manera genérica todos los ordenadores necesitan los siguientes componentes de hardware:

• La memoria: Es la parte de una computadora que permite almacenar, por lo menos temporalmente, los datos y los programas.
• Unidades de almacenamiento de datos (Mass storage device): Permite a la computadora retener una gran cantidad de datos. Unidades comunes de este tipo son los distintos discos del sistema, incluso los discos duros y los floppy (disquetes), así como las unidades de cinta y/o unidades de almacenamiento específicas como son los ZIP drivers y los Sparq entre otros.
• Unidad de entrada (Input device): Usualmente son el teclado y el ratón (mouse). Una unidad de entrada es el conducto mediante el cual se introducen los datos en una computadora.
• Unidad de salida (Output device): Hay varias, pero las más comunes son la pantalla y la impresora. Como unidad de salida se identifica cualquier unidad que nos permita ver lo que la computadora ha logrado.
• La unidad central de procesamiento (CPU): Se puede decir que es el corazón de la computadora. Es el componente que en realidad ejecuta las instrucciones.

Adicionalmente, existen otros componentes que facilitan a estas unidades elementales funcionar adecuadamente. Por ejemplo, cada computadora necesita un “BUS” que transmite los datos de una parte a otra.

Las computadoras se clasifican en 5 tipos según la potencia y la portabilidad de las mismas. Estas son:

• Computadora personal: Se trata de una computadora, naturalmente de un solo usuario, de tamaño y potencia considerablemente pequeños y está basada en un solo microprocesador. Dispone una unidad de entrada, normalmente el teclado, una unidad de salida, normalmente una pantalla (monitor) y una o más unidades de almacenamiento de datos.
• Estación de trabajo: Una computadora, también para un solo usuario, pero más potente que la personal. Dispone de un microprocesador mucho más potente y un monitor de muy alta calidad.
• Minicomputadora: Se trata de una computadora que puede soportar más que un usuario a la vez. Normalmente puede soportar a centenas de usuarios que usan el sistema al mismo tiempo.
• Mainframe o macrocomputadoras: Se trata de una computadora multi usuario, mucho más potente. Puede soportar centenas o miles de usuarios simultáneamente.
• Supercomputadora: Una computadora extremadamente rápida que puede procesar centenas de millones de instrucciones por minuto.

La clasificación de las computadoras en una forma concreta, está basada principalmente en los dos criterios citados anteriormente: su capacidad de computación (su potencia), y en segundo lugar, como consecuencia del primero, su tamaño como volumen. Prácticamente existe un espacio en el que se solapa la clasificación, de modo que, en muchas ocasiones, resulta difícil identificar y clasificarlas.

Ésta se comenzó establecer en los primeros años de la aparición de las computadoras y se mantiene hasta hoy en día, pero siempre hay que tener en cuenta la sincronía en la clasificación; es decir, que una computadora se clasifica en una categoría (tipo) determinada en comparación con las computadoras de su época. Así computadoras contemporáneas caracterizadas como personales son mucho más potentes que computadoras caracterizadas como mainframes en el pasado.

La computadora personal de hoy día, es un equipo mucho más potente que las computadoras de hacen 5 años, sin mencionar las diferencias existentes respecto a sus primeros días de evolución. Cabe mencionar que la historia de las computadoras se reduce un poco más de 50 años y la computadora personal ha estado presente desde hace un poco más de 25 años. Sería bueno echar un vistazo atras y ver la evolución de las computadoras y su historia.

Hacen 25 años atrás era casi imposible pensar en que alguien quisiera tener una computadora en su escritorio debido a que las grandes computadoras como los mainframes y las minicomputadoras suplian las necesidades de las compañías, corporaciones y departamentos. 

La computadora personal

Fig.2 Una computadora personal

Se trata de una pequeña, relativamente barata, computadora, diseñada para uso individual. El precio de una computadora de este tipo oscila entre unas pocas centenas de dólares hasta más de cinco mil. Todas están basadas en la tecnología de microprocesador, que permite a los fabricantes encajar una CPU entera dentro de un microchip.

En las empresas e instituciones usan este tipo de máquinas como procesadores de textos, contabilidad, publicaciones, hojas de cálculos y aplicaciones de gestión de datos. En la casa, se han introducido en principio como máquinas para jugar, y luego para realizar varios trabajos más o menos en el mismo estilo que las empresas.

Las computadoras personales aparecieron en los últimos años de la década de los 70. Una de las primeras y más famosa computadora fue la Apple II, introducida por Apple Computers en 1977. 

Fig.3 Una computadora Apple II 

Durante los últimos años 70 y principios de la década de los 80, hubo una aparición, casi diaria, de nuevos modelos y sistemas operativos. En el 1981 Intel entró en la competencia al introducir su primera computadora personal, la PC 5150 con el sistema operativo PC DOS (MS-DOS) 1.0.

Fig.4 IBM PC Modelo 5150 

Rápidamente, IBM PC se ha convertido en la computadora personal más popular, y los demás fabricantes de computadoras y sistemas operativos se han marginado en el mercado internacional, obligándose a fabricar máquinas “clónicas” de esta. Su primera máquina clonada fué Compaq Portable. 

Fig.5 Compaq Portable 1983 

Una de las pocas casas de fabricación que se salvaron de este asalto, fue Apple Computers, que desde entonces permanece en el mercado como el referente número 2 en cuanto a las computadoras personales. Como ya hemos dicho, las demás casas comerciales se ajustaron al dominio de IBM, fabricando clónicos. Se trata de computadoras, internamente, casi idénticas a la de IBM, pero con un coste inferior. Los clónicos usan el mismo microprocesador que la de IBM, por lo tanto, principalmente, son capaces, en teoría, de usar el mismo software. 

Fig.6 Primera Computadora Portátil a color Commodore SX-64 en 1983

En el 1983 Commodore introduce la primera computadora a color Commodore SX-64. 

Con el paso de los años IBM ha perdido la mayor parte de la influencia que tenía en cuanto a la evolución de las computadoras. Se introduce en el 1985 Microsoft Windows 1.0

Fig.7 Primera PC 80386 de Intel en 1986

Fig.8 Primera Laptop Convertible creada por IBMC en 1986

Muchas de las innovaciones introducidas por ella, como el bus de extensión MCA y el sistema operativo OS/2 no fueron aceptados por la competencia industrial y el mercado. Prácticamente hoy el mercado lo dominan por una parte Apple Macintosh y los PCs (los de IBM y clónicos conjuntamente). 

Para el 1990 sale windows 3.0 el cual revoluciona el mercado de ..... AMD da a conocer su clon del microprocesador 386 y un año despues se lanza Windows 3.1. Intel anuncia su procesador Intel Pentium I

En el 1994 se anuncia el navegador Netscape Navigation y el en 1998 Intel da a conocer su microprocesador Pentium II

Las características principales de las computadoras personales son su diseño para uso individual y el uso de un microprocesador. Sin embargo, aunque en principio están pensadas para uso singular, es muy común la conexión entre ellos para formar una red de computadoras. En términos de potencia existe una gran variedad. Prácticamente ha desaparecido la distinción ente computadoras personales y estaciones de trabajo. Modelos de computadoras personales de alta calidad, tanto PCs como Macintosh, ofrecen la misma potencia calculadora y capacidad gráfica como las estaciones de trabajo de baja calidad, de SUN Microsystems, Hewlett-Packard y DEC.

Los componentes esenciales de una computadora hoy día 2006, son los mismos que se utilizaban hacen 25 años. Lo que ha cambiado es la escala de integración, la capacidad de los periféricos y el tamaño y capacidades del software.    

 

Fig.9 Computadora Personal 2006

Fig.10 Computadora Laptop

Fig.11 Personal Digital Assistant (PDA)

Estación de trabajo.

Fig.12 Un estación de trabajo SUN ultra 80

Se trata de un tipo de computadora que se usa para aplicaciones de ingenieros (CAD/CAM), publicaciones, desarrollo de software, y otro tipo de aplicaciones en las que se necesita un considerable volumen de potencia calculadora y un alto nivel de calidad de gráficos.

Las estaciones de trabajo, normalmente, contienen un monitor grande de alta resolución gráfica con memoria de vídeo del tamaño de 64MB, soporte de redes y GUI (Graphical User Interface) incorporado. La mayoría de las estaciones de trabajo, vienen con una unidad de almacenamiento externa, como por ejemplo un disco duro, pero existe un tipo determinado de estas máquinas denominado “diskless workstation” que no posee dicha característica. Se trata de una computadora especialmente diseñada para trabajos de proyectos y grupos y, por lo tanto, está conectada a una red de computadoras y el almacenamiento de los datos queda centralizado en otra máquina, denominada “servidor”. Los sistemas operativos más comunes que usan las estaciones de trabajo, son de categoría UNIX o similares, y Windows NT.

En términos de poder de computación, las computadoras de estas características están entre las computadoras personales y los minicomputers. No obstante, la línea de distinción se confunde en ambas partes y se solapan las características de ambos. Computadoras personales de alta calidad y rendimiento son prácticamente equivalentes a estaciones de trabajo, así como estaciones de trabajo de alto rendimiento son prácticamente equivalentes a los minicomputers.

Las computadoras de tipo “estación de trabajo” son de uso particular, así como las computadoras personales. Sin embargo, se conectan entre ellas, para formar una red local aunque también se pueden usar individualmente sin ningún tipo de conexión.

Las casas que dominan el mercado de las computadoras de este tipo son: “SUN Microsystems”, Silicon Graphics, Hewlett-Packard y Compaq.

Minicomputer.

Fig.13 Minicomputer de la casa IBM

Se trata de una computadora de tamaño medio. La potencia de computación y el tamaño de las computadoras de este tipo está entre estaciones de trabajo y mainframes. En la década pasada se ha solapado la distinción entre minicomputer grande y mainframe pequeño, así como la distinción entre pequeños minicomputers y estaciones de trabajo. Pero, en general, se puede decir que minicomputer es un sistema de multi-proceso capaz de soportar desde 4 a 200 usuarios simultáneamente.

Mainframe o macrocomputadora

Fig.14 A ViON Mianframe 

Se trata de una computadora grande y cara, capaz de soportar centenas o más bien miles de usuarios simultáneamente.

La terminología usada para clasificar este tipo de computadora “mainframe” deriva de la estructura metálica de los lectores de tarjetas perforadas que sirvieron como input device durante los primeros años de la historia de las computadoras modernas.

Con el advenimiento de las computadoras personales y las estaciones de trabajo, los mainframes han pasado de ser conceptualizados como grandes sistemas de computación centralizados, a ser usados para el despliegue del ámbito institucional de aplicaciones centralizadas y para el almacenamiento corporativo de datos.

Las computadoras “Mainframe” se consideran muy efectivas por un lado en términos económicos en cuanto al coste/beneficio y, por el otro, por su alta capacidad de procesamiento de datos, la ejecución de varios programas simultáneamente, su bajo coste de mantenimiento. Por lo tanto se encuentran operando en grandes organizaciones gubernamentales y bancarias de alcance mundial.

En la jerarquía de la tipología de las computadoras, un mainframe está justamente debajo de las supercomuters. De alguna manera los mainframes son más poderosos que los supercomputers, porque son capaces de ejecutar muchos programas simultáneamente. Las Supercomputers pueden ejecutar un sólo programa a la vez pero mucho más rápido que un mainframe. La distinción entre un minicomputer y un mainframe es prácticamente nula y muy dudosa. Depende solamente del mercado a que el fabricante dirige su máquina.

Unisys y IMB son los fabricantes que dominan este mercado.

Supercomputer.

Fig.15 Uno de los últimos modelos de Supercomputer de la casa CRAY

Se trata de la computadora más rápida. Las super-computadoras son muy caras y se emplean para ejecutar aplicaciones específicas (aplicaciones con gráficos animados, representaciones de dinámicas de flujo, investigación en centros nucleares y exploración de petróleo, por ejemplo). Normalmente se trata de aplicaciones que requieren una cantidad inmensa de cálculos matemáticos.

Fig.16 Otro de los últimos modelos de Supercomputer de la casa CRAY

La diferencia entre una mainframe y una supercomputer es que la mainframe pone toda su potencia en la ejecución de muchas aplicaciones simultáneamente mientras la supercomputer ejecuta tan sólo un programa de la manera más rápida posible.

Una forma de caracterizar a las supercomputadoras sería decir que se utillizan por uno o muy pocos usuarios para la resolución de problemas extremadamente complejos, en lugar de servir múltiples usuarios en la ejecución de programas simples.

Fig.17 La supercomputadora CRAY2, uno de los primeros modelos de esta casa.

A pesar de que la tipología anteriormente presentada es la tradicionalmente considerada, hoy día existe otra tipología que funciona en paralelo, y deriva de las computadoras personales y sus características especiales. Es decir, existe una subordenación dentro esta tipología, basada principalmente en el tamaño de las computadoras personales y su portabilidad. Así tenemos:

Notebook (portátil).

Fig.18 Computadora portatil. 

Se trata de una computadora ultraligera. Estos ordenadores, normalmente pesan menos de 3 quilos, y son suficientemente pequeños para encajar perfectamente en una cartera. Aparte del tamaño, la diferencia principal entre un portátil (notebook) y una computadora personal es la existencia del monitor incorporado en los primeros. Los portátiles usan una variedad de métodos, conocidos como flat-panel technologies, para producir pantallas ligueras. La calidad de la pantalla es considerablemente variada y normalmente se limita a pantallas VGA o, en raros casos, a pantallas Super VGA.

En términos de potencia los portátiles modernos, están muy cerca a las equivalentes computadoras personales. Están formados por la misma CPU, memoria, capacidades y unidades de almacenamiento. Sin embargo, toda esta potencia, encajada en un paquete pequeño y ligero resulta cara. Normalmente los portátiles cuestan el doble que las computadoras de tamaño regular y su capacidad de extensión es pésima. Los portátiles contienen pilas que permiten su uso durante un tiempo variado según el modelo, antes de su conexión de nuevo a la red de corriente eléctrica para recargarse.

Subnotebook computer.

Fig.19 ASUS S5Ne subnotebook

Se trata de una computadora, aun más ligera que el portátil. Normalmente este tipo de computadoras, tiene el teclado y la pantalla reducidos, pero son equivalentes a un notebook.

Hand held computer.

Fig.20 Varias computadoras de tipo Hand held computer

Se trata de una computadora de tamaño muy reducido que prácticamente se puede llevar en la palma de una mano. Es capaz de mantenerse en operación independientemente de fuentes externas de energía eléctrica.

Son ampliamente conocidos como Palmtop,  Personal Digital Assistants o PDA y son capazes de ejecutar aplicaciones de software tales como procesadores de textos, hojas de cálculo, diarios, agendas etc. Últimamente han aparecido en el mercado PDAs capaces de conectarse a la red y soportar aplicaciones de correo electrónico.

Finalmente examinaremos una tipología especial de computadoras. Son las computadoras de redes:

Network computer.

Fig.21 La computadora de redes de SUN

Se trata de un ordenador con memoria reducida que dispone de un procesador y sistema de almacenamiento de datos especialmente diseñados para la conexión a redes, y en particular a Internet. La idea principal para emplear este tipo de computadoras, consiste en que varios usuarios que están conectados a la red no necesitan toda la potencia de que dispone una computadora personal. En cambio, pueden contar con la potencia disponible del servidor al que estén conectados. Esta nueva idea, es prácticamente muy diferente de la existente hasta ahora, la computadora “diskless”. Ésta contiene una CPU y memoria pero carece de unidades de almacenamiendo de datos y están pedientes de un servidor. Los network computers, parten de la misma idea, pero con una reducción del tamaño de memoria y de la potencia del microprocesador que se requiere para la estación de trabajo (en términos de conexión). Network  computers que se han diseñado para conectarse en Internet son conocidos como Internet boxes, Net PCs, y Internet appliances.

Fig.22 La computadora de redes de IBM. Observen el reducido tamaño de la misma...

El argumento más fuerte que está detrás de la aplicación de este tipo de computadoras, es la reducción del coste por usuario, no solamente porque las máquinas mismas son más baratas que un PC, pero porque además las Network Computers se pueden administrar y modificar por un servidor centralizado.