Tipos de computadores

Mainframe Um mainframe é um computador de grande porte capaz de realizar processamento de dados complexos. Mainframes são usados ​​como sistemas centrais em grandes organizações (empresas, instituições, etc.). Mainframes são caracterizadas por uma alta velocidade de execução de tarefas individuais e uma arquitetura projetada para permitir que o equilíbrio entre benefícios e um maior nível de segurança do que os computadores low-end. Mainframes permite executar vários aplicativos em tempo real e acesso ao sistema por vários usuários simultaneamente. Mainframes também podem hospedar seus ambientes internos e sistemas operacionais. Um único mainframe podem substituir centenas de pequenos servidores físicos. A arquitetura centralizada reduz os custos de manutenção e gerenciamento com o mesmo desempenho. A manutenção e reparação pode ser realizada em um mainframe sem a máquina para baixo. Esta característica o torna particularmente útil para os serviços de mainframe que requerem disponibilidade contínua e naquelas em que uma possível interrupção do serviço causaria um dano enorme. No passado, os mainframes também foram caracterizados por grande tamanho e da necessidade de residir em quartos especiais a temperatura constante e no gabinete do UPS. Mainframes são um conceito moderno, no entanto, são caracterizados por consumo de energia menor e menor e maior resistência às mudanças de temperatura. Minicomputador O minicomputador é um sistema computacional intermediário aos grandes mainframes (por exemplo o ENIAC) e os microcomputadores, ou computadores pessoais. Modernamente foram substituídos pelos chamados workstations, sistemas de médio alcance, ou, em suas versões mais recentes, os servidores, que prestam serviços a outros sistemas computacionais A empresa pioneira na tecnologia dos minicomputadores foi a DEC (Digital Equipment Corporation), vendida em 1998 para a Compaq.    Microcomputador   Computador doméstico Computador doméstico é a designação amigável da segunda geração de microcomputadores (o termo técnico que até então era usado), tendo seu uso sido iniciado em 1977 e tornando-se comum durante a década de 1980. O computador doméstico tornou-se disponível para o público em geral devido a produção em massa dos microprocessadores e, como seu nome indica, tendia a ser utilizado nos lares, em vez do contexto indústria/negócios. O nome também assinala a diferença para a primeira geração de microcomputadores (de 1974-75 em diante), que atendia principalmente aos interesses de engenheiros e hobistas habilidosos em trabalhos de solda, visto que eram freqüentemente vendidos como "kits" para montagem pelo utilizador. O uso do termo "computador doméstico" praticamente desapareceu em fins da década de 1980 nos E.U.A. e no Brasil, ou no princípio dos anos 1990 (na Europa). Explica-se isto pela ascensão dos modelos de computador pessoal compatíveis com o IBM-PC (que não são cobertos por este verbete), e a consequente preferência pelo uso do termo "PC" em vez de "computador doméstico". Hoje os computadores pessoais são cada vez mais robustos e com preço acessível a todos, atendendo todas as classes sociais e o melhor com tecnologia de ponta.   Histórico   Cenário inicial   Depois do sucesso monumental do lançamento do Apple II da Apple Computer, em 1977 (o qual particularmente demonstrou sua importância através da popularidade do programa VisiCalc), um vasto número de novas máquinas de todos os tipos, de certo modo lembrando a explosão de novas formas de vida no período Cambriano, começaram a aparecer durante o final dos anos 1970 e o início dos anos 1980. Isto incluiu exotismos de vida curta, como o britânico Jupiter Ace, que possuía a linguagem FORTH em seu sistema operacional, ou o estranho CCE MC-1000, um microcomputador brasileiro compatível apenas com ele mesmo. Uns poucos tipos sobreviveram por mais algum tempo, como o britânico BBC Micro, o japonês MSX e os norte-americanos Commodore 64 e Amiga, os quais têm ainda seguidores fiéis. Todavia, o surgimento do IBM-PC (sendo sua designação original "IBM 5150", na quase anônima nomenclatura-padrão IBM) em Agosto de 1981, levou ao domínio do computador pessoal compatível com o IBM-PC e às novas gerações de Vídeo-games. Enquanto o Apple II foi eventualmente desbancado pelo IBM-PC e seus clones, o lançamento do Apple Macintosh em 1984 por parte da Apple Computer criaria um novo paradigma para o computador doméstico que o IBM-PC e seus clones iriam posteriormente emular. Tecnologia   Muitos computadores domésticos eram superficialmente similares, tendo alguns um teclado mecânico simplificado (chamado "teclado chiclete") integrado à caixa que continha o microprocessador e capazes de exibir 20–40 colunas de texto num aparelho de televisão. Muitos usavam como dispositivos de armazenamento os largamente disponíveis, notoriamente lentos e não muito confiáveis gravadores de cassetes, visto que os drives de disquete eram extremamente caros nessa época, especialmente fora dos Estados Unidos (freqüentemente, um único acionador de disquetes podia custar mais caro do que o próprio computador, devido a sua construção mecânica ser mais complicada, e portanto, custar mais). Acima de tudo, redução de custos era a palavra de ordem para a maioria destas máquinas, com o intuito de manter os preços baixos o suficiente para encorajar pessoas comuns a comprá-las. Um ótimo segmento comprador eram as famílias com crianças em idade escolar. Todos os computadores modernos utilizam um sistema operacional (SO) o qual age como uma interface entre o operador e o hardware interno do computador (RAM, UCP etc). Os computadores domésticos frequentemente tinham seus SO, dos quais uma parte era usualmente um interpretador BASIC, armazenado em um ou mais chips de memória ROM. O termo "software" comumente indicava programas aplicativos situados "acima" do SO para realizar uma tarefa específica, por exemplo um editor de textos ou jogo de computador. Como muitos computadores antigos rapidamente se tornaram obsoletos, tornou-se popular entre os fãs habilitar um tipo de computador para emular outro através do uso de programas de emulação. Assim, muitos dos ambientes operacionais dos computadores listados abaixo podem ser recriados num PC moderno. Computadores domésticos eram baseados principalmente em microprocessadores de 8 bits, tipicamente empregando as UCPs MOS Technology 6502 ou o Zilog Z80. Uma grande variedade de computadores domésticos de 8 bits foram desenvolvidos e comercializados durante o início e meados dos anos 1980. Uma exceção notável foi a série TI-99, lançada em 1979 com uma UCP TMS9900 de 16 bits. Eles foram sendo gradualmente suplantados pelo IBM-PC (principalmente por seus clones, que custavam significativamente menos que a máquina original) e, a partir de 1984, pelos computadores pessoais baseados no Motorola 68000, que competiam com os IBM-PC. Alguns fabricantes tentaram prolongar a vida comercial de seus computadores de 8 bits através de reduções de preço e outros meios (ver, por exemplo, o caso do GEOS), mas sua era tinha terminado.     Desktop Desktop é uma palavra da língua inglesa que designa o ambiente principal do computador. Literalmente, o termo tem o significado de “em cima da mesa”. Era  frequentemente utilizado para designar um computador de mesa por oposição ao laptop que é o computador portátil. Laptop tem o significado de “em cima do colo”. O desktop permite ao usuário ter acesso fácil a todos os elementos que fazem parte do sistema operativo (pastas, arquivos, atalhos, programas etc.). É uma analogia ao ambiente de trabalho físico, onde estão organizados todos os recursos necessários para a execução das tarefas. O desktop de um computador pode ter um aspecto personalizado, revelando o estilo e preferências do usuário. É bastante frequente os usuários deixarem no desktop atalhos para os programas mais utilizados. Também é possível colocar uma imagem de fundo. Desktop publishing significa editoração, paginação ou diagramação eletrônica. É o ato de criar e editar elementos gráficos através do computador, utilizando programas específicos que permitem a visualização do documento no monitor tal como será impresso. Os documentos podem ser folhetos, catálogos, jornais, revistas, livros ou um simples documento de texto. Os programas de edição mais populares são: Photoshop, InDesign ou Ilustrator, da empresa Adobe, ou simples editores de texto como o Microsoft Word ou o OpenOffice Writer.           Notebook/laptop   Um laptop [lép tóp]  (no Brasil, também denominado notebook [noutbuc] ) ou computador portátil (em Portugal, abreviado frequentemente para portátil) é um computador portátil, leve, projetado para ser transportado e utilizado em diferentes lugares com facilidade. Geralmente, um laptop contém tela de LCD (cristal líquido), teclado, mouse (geralmente um touchpad, área onde se desliza o dedo), unidade de disco rígido, portas para conectividade via rede local ou fax/modem, gravadores de CD/DVD. Os mais modernos não possuem mais a entrada para discos flexíveis (disquetes), e, havendo necessidade de utilizar um desses dispositivos, conecta-se um adaptador a uma das portas USB. Segundo o Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa, existe uma pequena distinção entre laptop e notebook, sendo o notebook aproximadamente do mesmo tamanho de um caderno universitário e necessariamente menor que o laptop. Apesar disso, não existe uma convenção oficial sobre a nomenclatura e, na linguagem popular, o uso dos dois nomes se faz de forma aleatória, sendo que os computadores portáteis pequenos são ocasionalmente chamados de notebooks, e os computadores portáteis grandes são ocasionalmente chamados de laptops. A expressão "laptop" deriva da aglutinação dos termos em inglês lap (colo) e top (em cima), significando "em cima do colo", em contrapartida ao desktop (que significa, literalmente, "em cima da mesa"). Laptops podem ser divididos em duas categorias: os portáteis, voltados especialmente aos que necessitam de um computador como acessório de trabalho mas que locomovem-se com frequência entre um lugar e outro, e os desktops replacements, voltados a pessoas que querem computadores com alguma mobilidade e com performance semelhante à de um computador de mesa. Laptops portáteis são pequenos, leves e projetados para que suas baterias sejam capazes de abastecê-los por um longo período de tempo (quatro a cinco horas ou mais). Isto ao custo de configurações de hardware mais simplificadas, com pouca memória RAM (raramente superior a 4 gigabytes), placa de vídeo na maioria das vezes integrada ao chipset ou processador, velocidade do processador raramente superior a 3,00 GHz, e hard drive quase sempre limitado a 500 gigabytes de capacidade . As telas mais comuns são as de 14 polegadas (ou 14,1 polegadas em widescreen) e 15" (ou 15,4" em widescreen). Atuais substitutos de desktop, por outro lado, são projetados de modo a possuir performance comparável a bons computadores de mesa (4 gigabytes ou mais de RAM, placa de vídeo dedicada, 250 gigabytes de espaço ou mais e até 2,8 giga-hertz (Core 2 Duo, Core i3, Core i5, Core i7) de velocidade do processador. Tais laptops, voltados aos que querem performance (para uso de aplicativos pesados, tais como jogos, por exemplo) estão ficando mais leves, relativamente menores, e gastam mais lentamente suas baterias (que normalmente duram no máximo 4 horas em laptops com baterias de 9 células, executando aplicativos de peso médio). Substitutos de desktops comuns possuem entre 15 e 17 polegadas, embora alguns laptops possuam 19 ou mesmo 20 polegadas. Novos laptops possuem tamanho de uma agenda e são finos como uma capa de dvd, como alguns modelos da Acer e Asus denominados netbooks. Atualmente, muitos laptops são dotados de adaptadores de rede wireless, que possibilitam a conexão a redes de computadores sem fio. Essas redes podem ser instaladas em escritório, e já é muito comum encontrá-las também em residências. Com os adaptadores wireless, os usuários de laptops podem acessar a internet em diversos estabelecimentos, tais como restaurantes e aeroportos, sem a necessidade de conectar fios, desde que esses locais ofereçam o serviço. O acesso à rede sem fio também pode ser controlada, sendo que o internauta somente poderá se conectar à rede através do uso de senhas ou cartões. Esse tipo de tarifação tem sido muito utilizada por fornecer ao estabelecimento a possibilidade de, além de cobrar pelo serviço oferecido, ter controle de todos os usuários do serviço. Um dos grandes exemplos de sistemas de tarifação é o Accesscard, onde o internauta compra cartões pré-pagos com tempo definido e se loga ao sistema através da inserção de um código impresso no cartão. Mas, hoje, as operadoras de celular cobram uma taxa fixa de navegação de dados 3G.

Palmtop

O Palm é comumente utilizado como um termo genérico para organizador pessoal, ou computador de mão, que utiliza o sistema operacional conhecido como Palm OS. Ele foi criado pela empresa Palm Computing, atual Palm Inc. Lançado no segundo trimestre de 1996, o Palm se tornou um dos organizadores pessoais mais populares no mercado.

Apesar de muita gente chamar esses equipamentos de Palm, o termo deveria ser utilizado apenas quando se fosse fazer referência aos modelos específicos da empresa Palm Inc, sendo que os demais deveriam ser chamados de handhelds, computadores de mão, ou PDAs.

Supercomputador

 

Supercomputador é um computador com altíssima velocidade de processamento e grande capacidade de memória. Tem aplicação em áreas de pesquisa que grande quantidade de processamento se faz necessária, como pesquisas militares, científica, química, medicina. Supercomputadores são usados para cálculos muito complexos e tarefas intensivas, como problemas envolvendo física quântica, mecânica, meteorologia, pesquisas de clima, modelagem molecular (computação nas estruturas e propriedades de compostos químicos, macromoléculas biológicas, polímeros e cristais) e simulações físicas, como simulação de aviões em túneis de vento, simulação da detonação de armas nucleares e investigação sobre a fusão nuclear.

Os primeiros supercomputadores foram criados na década de 1960 por Seymour Cray.Seymour Cray fundou sua própria empresa, a Cray Research, em 1970 e dominou o mercado da supercomputação durante 25 anos (1965-1990).

Na década de 70 a Universidade de Illinois montou em conjunto com a Burroughs Corporation o ILLIAC IV, um supercomputador que ficou famoso pelas dimensões.A ficção científica abordou o tema num romance chamado "Colossus".

Hoje os supercomputadores são fabricados por empresas como SUPERMICRO, NEC, SUN (esta foi comprada pela Oracle em 2010), IBM, HP, Apple Inc., e etc. A lista atualizada dos 500 sistemas computacionais mais poderosos conhecidos pode ser obtida em top500.org.

Partes dos supercomputador

 - Processadores vetoriais paralelos (PVP)

Sistemas compostos de poucos processadores poderosos. A interconexão é feita, em geral, por uma matriz de chaveamento (crossbar) de alta vazão. A memória é compartilhada, e os sistemas podem ser classificados como multiprocessadores UMA. Normalmente não utilizam memória cache, usando para essa função um grande número de registradores vetoriais e um buffer de instrução. Exemplos: Cray C-90 (máximo de 16 processadores), Cray T-90 (máximo de 32 processadores), Fujitsu VPi 700 (máximo de 256 processadores). O NEC SX-6 também é um PVP, e o Earth Simulator, que é um NEC SX-6, já foi o número 1 na lista das 500 máquinas mais poderosas do mundo, possuindo 5120 processadores. Atualmente o supercomputador mais poderoso do mundo chama-se "K Computer", instalado no Japão e possui 548352 núcleos de processamento.

 - Multiprocessadores simétricos (SMP)

 

Os Symmetric Multiprocessors são sistemas constituídos de processadores comerciais conectados a uma memória compartilhada, podendo também ser classificados como multiprocessadores UMA. Utilizam-se amplamente de memória cache e todos os processadores têm igual acesso ao barramento e à memória compartilhada. São mais fáceis de programar que máquinas que se comunicam por troca de mensagens, já que a forma de programação se aproxima daquela feita em sistemas convencionais, mas tem como desvantagem o uso de um barramento de interconexão (permitindo apenas uma transação por vez). Esta limitação pode reduzir a escalabilidade desta classe de sistemas, fazendo com que sistemas comerciais estejam, geralmente, limitados a 64 processadores. Exemplos: IBM R50 (máximo de 8 processadores), SGI Power Challenge (máximo de 36 processadores), SUN Ultra Enterprise 10000 (máximo de 64 processadores) e HP/Convex Exemplar X-Class (máximo de 32 nós de 16 processadores cada).

 

 - Máquinas maciçamente paralelas (MPP)

 

Os MPPs (Massively Parallel Processors) são multicomputadores NORMA construídos com milhares de processadores comerciais conectados por uma rede de alta velocidade. O alto desempenho é obtido com o grande número de processadores. O fato de haver troca de mensagens torna a programação mais difícil que nos casos em que a memória é compartilhada. Exemplos: Intel Paragon (máximo de 4000 processadores), Connection Machine CM-5 (máximo de 2048 processadores), IBM SP2 (máximo de 512 processadores) e Cray T3D (máximo de 2048 processadores).

 

 - Máquinas com memória compartilhada distribuída (DSM)

Nos sistemas DSM (Distributed Shared Memory), mesmo com a memória sendo distribuída entre os nós, todos os processadores podem acessar todas as memórias. O espaço de endereçamento único, o compartilhamento de dados e o controle de coerência de cache são conseguidos com software. Podem ser sistemas NUMA com memória entrelaçada distribuída, ou sistemas NORMA (com memórias locais), onde as memórias podem ser ligadas através de adaptadores de rede (AR) a uma rede de interconexão específica, que permite o acesso a memórias remotas. A máquina, nos dois casos, é considerada CC-NUMA ou SC-NUMA dependendo da implementação da coerência de cache. Exemplo: SGI Origin (máximo de 512 processadores).

 

 - Redes de estações de trabalho (NOW)

As redes de estações de trabalho (NOW – Network of Workstations) são constituídas de várias estações de trabalho interligadas por alguma tecnologia tradicional de rede, como Ethernet e ATM. Na prática são redes locais utilizadas na execução de aplicações paralelas. Podem ser vistas como máquinas NORMA de baixo custo, ou sem custo algum caso a rede já exista, ou seja, esta é uma solução significativamente mais barata em relação aos MPPs. A desvantagem clara que se vê em uma rede de estações de trabalho é o fato de que as redes tradicionais costumam ser usadas apenas em tarefas menores (para compartilhar arquivos e acessar impressoras remotas, por exemplo), e geralmente não são otimizadas para operações de comunicação de uma aplicação paralela. O resultado é uma alta latência nessas operações, o que compromete o desempenho da máquina como um todo. São usadas principalmente em instituições de ensino para o estudo de processamento paralelo e distribuído. Exemplo: Estações de trabalho interligadas por tecnologia Ethernet.