CONTENIDO
CAPITULO 3
EL SIGLO DEL PROCESADOR ELECTRÓNICO
LA TERCERA GENERACIÓN DE PROCESADORES
En Abril de 1964 aparece en el mercado una nueva serie de procesadores: el Sistema/360 IBM, el cual da origen a la Tercera Generación de este tipo de máquinas.
Las principales características de estos nuevos procesadores son: la facilidad de utilizarlos en formas, dimensiones y capacidades diferentes, y el uso de circuitos microminiaturizados capaces de operar en pocas millonésimas de segundo.
Durante esta Tercera Generación, los procesadores registran un crecimiento espectacular en el número de unidades instaladas, en la capacidad de trabajo y en el número de aplicaciones posibles, siendo utilizadas en sectores y actividades más variadas, por medio de su empleo generalizado. Los procesadores se vuelven el símbolo de una tecnología que tiene tanta influencia en el mundo de hoy y desempeñan un papel preciso e importante en la sociedad moderna, contribuyendo en forma definitiva al desarrollo de una comunidad mundial organizada.
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El ¨Meccano¨ Electrónico
El Sistema/360 IBM, que se puede emplear para trabajos comerciales o científicos, se construyó en diferentes modelos, cuya principal diferencia era la velocidad operativa y la capacidad de la memoria principal. Como un gran ¨Meccano¨ electrónico, esta máquina puede crecer y cada modelo puede ser aumentado potencialmente, uniendo la capacidad de las memorias centrales; puede ser agrandado combinando hasta 90 unidades auxiliares de tipo y velocidades diferentes. De esta manera, el sistema es adecuado para cualquier tipo de aplicación y para cualquier volumen de información a procesarse; además, se puede pasar fácilmente de un modelo a otro más poderoso sin tener que preparar nuevos programas para el funcionamiento de las máquinas. Programas especiales de control manejan automáticamente a cada procesador en todas las funciones, permitiendo de esta manera efectuar simultáneamente más trabajos, controlando la disponibilidad y la eficiencia de todas las unidades incluidas e indicando al operador cuáles son las operaciones e intervenciones necesarias.
Con el Sistema/360 IBM se superan algunas limitaciones de la generación precedente, en la cual los procesadores eran generalmente proyectados ¨sobre medida¨ para una aplicación exclusivamente científica o comercial, con una capacidad determinada y con lenguajes y programas diferentes para los diversos tipos de máquinas.
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El Nanosegundo
En los procesadores de la Tercera Generación que emplean velocísimos circuitos integrados, el tiempo se mide en nanosegundos, es decir, en mil millonésimas de segundo. Para tener una idea de esta velocidad, miles de veces superior a la que se podía obtener con las máquinas de la Segunda Generación, es suficiente pensar que el nanosegundo es, en relación a un segundo, como un segundo lo es en relación a 30 años. En otros términos, la luz, que viaja a una velocidad de 300,000 kilómetros por segundo, podría recorrer solo 30 centímetros en un nanosegundo. Gracias a estas nuevas técnicas, un proceso que requería más o menos una hora de tiempo para ejecutar un trabajo al principio de los años cincuentas, al final de los años sesentas, en una máquina de dimensiones similares, puede llevarse a cabo en unos cuantos segundos.
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La Memoria de Tránsito
Las mejorías logradas en la miniaturización de los circuitos electrónicos y en la velocidad de procesamiento, hizo necesario adecuar la velocidad de la memoria principal con aquélla de la unidad central.
Entre la memoria principal de núcleos magnéticos, que opera en millonésimas de segundo, y la unidad central, que es más o menos mil veces más rápida, se debe colocar una memoria llamada ¨de tránsito¨, constituida por circuitos muy veloces.
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UN PROTAGONISTA DE NUESTRO TIEMPO
Durante su Tercera Generación, el procesamiento de datos registra un crecimiento espectacular por su empleo en las más variadas actividades. Los procesadores se vuelven el símbolo de una tecnología que tiene tanta influencia en el mundo de hoy y desempeña un papel preciso e importante en la sociedad moderna, contribuyendo en forma verdadera al desarrollo de una comunidad mundial organizada.
Poco antes del procesamiento real, los datos son transferidos de la memoria principal a la de tránsito, la cual, en el instante que sea necesario, descarga grupos de datos a la alta velocidad de la unidad central.
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La Tecnología de los Circuitos Integrados
La característica tecnológica de los procesadores de la Tercera Generación es la presencia en la unidad central de circuitos integrados microminiaturizados, cuya fabricación se basa en conocimientos muy avanzados en diversas áreas: electrónica, química, física y metalurgia.
El empleo de técnicas muy refinadas y complejas, que requieren centenares de operaciones diferentes, nos permite aumentar más grados y disminuir considerablemente los costos de producción.
Mediante la tecnología llamada Monolítica, una barra de silicio puede ser cortada en ¨rebanadas¨ muy delgadas. Sobre cada disco, por medio de métodos fotolitográficos, se pueden formar centenares de micro-circuitos, que miden unos cuantos milímetros cuadrados. Cada circuito puede contener más de un millar de transistores, diodos y resistencias integradas entre sí y más de un centenar de circuitos interconectados.
Estas microplaquetas monolíticas están montadas sobre módulos de cerámica de más o menos un centímetro por lado, que posteriormente son encapsulados y reunidos en placas para obtener las funciones y operaciones deseadas.
El grado de densidad de los componentes electrónicos en los circuitos integrados permite obtener velocidades muy altas de procesamiento, un volumen extremadamente reducido, una menor dispersión de potencia eléctrica y una seguridad de funcionamiento mucho mayor. La reducción de los puntos de contacto mecánico de las soldaduras de muchas de las interconexiones también disminuyen la posibilidad de fallas.
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El Desarrollo de las Terminales
Uno de los elementos más nuevos e interesantes de este período es el gran desarrollo de las unidades terminales, que surgieron al final de la Segunda Generación y que son proyectadas para transmitir datos al procesador desde un punto distante: ya sean unos cuantos metros o miles de kilómetros.
Las terminales pueden ser conectadas en un gran número a un procesador, por medio de unidades especiales para el control de la transmisión de datos, y pueden manejarse a través de líneas telefónicas o telegráficas.
Al final de los años sesentas, la gama de terminales disponibles es muy amplia. Incluye unidades especializadas para la obtención de datos en las fábricas o para la automatización de las operaciones bancarias, unidades que representan la información sobre una pantalla tipo televisión, o que responden directamente con voz humana, transformando en sonidos las respuestas registradas previamente en la memoria del procesador.
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El Procesador al Teléfono
Una técnica completamente nueva, surgida con las máquinas de la Tercera Generación, es aquélla conocida como ¨time sharing¨ (tiempo compartido). Permite a muchas personas usar simultáneamente un gran procesador central, por medio de terminales colocadas en los mismos lugares de trabajo.
Guiado por instrucciones especiales, el procesador pasa de un usuario a otro, a intervalos prefijados, y es tan rápido con respecto a la velocidad de las terminales, que nadie se puede percatar de que está utilizando la máquina en conjunto con otros usuarios. En cualquier instante es posible llamar al procesador, el cual puede encontrarse hasta a centenares de kilómetros de distancia, para introducir un problema que se desea resolver. Por medio de esta técnica, que reparte el tiempo y los costos entre diferentes usuarios que precisan de la máquina solamente en algunos momentos del día, el procesador llega a las casas como el teléfono, la televisión o el agua potable.
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Los Programas de Control y Supervisión
El procesador electrónico moderno se volvió grande, veloz y complejo.
Una unidad central tiene conectadas varias memorias auxiliares, unidades para la entrada y salida de datos, terminales para el proceso de datos a distancia.
Para resolver las diversas aplicaciones se usan lenguajes de tipos diversos y programas cada vez más complejos.
A fin de coordinar el funcionamiento total del procesador se crea ¨el sistema operativo¨, formado por un grupo de programas que no tienen el fin de resolver un problema específico, sino de aumentar la eficiencia de la máquina por medio de la eliminación de tiempos de espera, de las intervenciones frecuentes del operador para iniciar o supervisar las diversas operaciones, descartando también la posibilidad de errores manuales.
Ya presente en los procesadores más poderosos de la Segunda Generación, el sistema operativo maneja y controla automáticamente, sin la intervención del operador, el funcionamiento de la máquina. Este sistema busca trabajos para llevarlos a cabo en un orden previamente establecido, los programas y traductores de lenguajes para aplicar a cada uno de ellos, las unidades periféricas para usar, y también controla el desarrollo de los procesos y los puede interrumpir para empezar otro proceso más importante o urgente. Además avisa al operador en caso de errores o mal funcionamiento que no pueda ser corregido directamente por el mismo sistema.
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