I calcolatori: prestazioni

Incredibile aumento delle prestazioni e della diffusione, 1940...

– Sono possibili delle applicazioni impensabili qualche decina di anni fa.

Costo/prestazioni

PAnno Modello Watt add/sec KB

1951 UNIVAC I 124500 1900 481964 IBM S360/50 10000 500000 641965 DEC PDP 8 500 330000 41976 Cray-1 60000 166000000 327681981 IBM-PC 150 240000 2561991 HP 750 500 50000000 16384

Costo/prestazioni

PAnno Modello Costo costo/prest costo ‘91 costo/prest

1951 UNIVAC I 1000000 1 4500000 11964 IBM S360/50 10000000 263 3700000 3181965 DEC PDP 8 16000 10800 60000 131351976 Cray-1 4000000 21842 7600000 516001981 IBM-PC 3000 42105 3700 1540001991 HP 750 7400 3556000 7400 16000000

Incremento delle prestazioni

la densità dei circuiti integrati raddoppia ogni 1.5 anni (20%/anno)

la velocità migliora del 50% ogni anno la densità delle memorie migliora del 60%

ogni anno

Origini, storia Perche’ i calcolatori?

– Evitare compiti noiosi e ripetitivi?– Il fascino di “far fare”qualcosa a un essere inanimato?

calcolatori meccanici --> non costruibili– Ruote dentate…

calcolatori a schede --> estremamete limitati– Fori in schede di cartoncino controllano ruote

dentate… calcolatori a relais --> lenti e poco affidabili

Origini, storia

calcolatori a valvole termoioniche --> sufficientemente affidabili da essere marginalmente utili

Calcolatori a transistor -> decisamente utili Calcolatori con circuiti integrati -> utili,

piccoli e di prezzo ragionevole.

Origini, storia

Il turco di Kempelen…1770. Pascalina per aiutare a fare il logaritmi. Macchina di Leibnitz (mai costruita…) Macchina di Babbage sempre per le tavole

matematiche (Ada Lovelace).

Origini

Macchina di Hollerith (a relais) per calcolare il censo.

Mark1 (IBM). ABC (Atanasoff), mai veramente

funzionante. Macchina di Zuse, (a relais)

Nel campo dei calcolatori inventare qualcosa di interessante ma che non funziona non da’ grande successo.

ENIAC

Electronic Numerical Integrator and Computer.

1946 circa 18.000 valvole programmabile solo ricablandolo Echert and Mauchly Univac -> Unisys

Eniac

Eniac

Eniac

Eniac

EDSAC

1949 programma “in memoria” Wilkes Cambridge

Altri...

Mark II, Mark II– Harvard– istruzioni e dati in memorie separate

Whirlwind (MIT)– 1947– memoria a nuclei (2048 x 16)

Sviluppi commerciali

Business– Tecnologie portanti:

» OS

» Microprogrammazione (famiglie di architetture)

» Transistor

» Dischi

– Esempi» UNIVAC-I 1949

» IBM 701 1952

» IBM System/360 1964

Sviluppi commerciali

Calcolo scientifico– Tecnologie portanti

» Transistor molto veloci

» …soldi

– Esempi» CDC 6600 1963

» Cray-1 1976

Sviluppi commerciali

Minicalcolatori– Tecnologie portanti

» Circuiti integrati, costo minore della tecnologia

» Display CRT

» Dischi/nastri

– Esempi» DEC PDP-8 1965

» DEC PDP-11

Sviluppi commerciali

Microcalcolatori– Tecnologie portanti

» CPU su un solo chip (microprocessori)» Memoria dinamica» Floppy» Disco “Winchester” (30/30)

– Esempi» IMSAI, fine anni ’70» Apple II 1977

Sviluppi commerciali

PC– Tecnologie portanti

» Le stesse che per i microcalcolatori +» Abbattimento dei costi» Peso dell’entrata di IBM nel mercato

– Esempi» IBM-PC 1981» Centinaia di cloni

Sviluppi commerciali

– Workstation» Sviluppi tecnologici

CPU RISC Bus SCSI Ethernet Display ad alta densita’

» Esempi Sun 3/60

Sviluppi commerciali

– Multiprocessori» Sviluppi tecnologici

Integrazione spinta Velocita’ dei bus di interconnessione Comprensione dei problemi di sincronizzazione

» Esempi Server di fascia alta Macchine di “basso costo” per il calcolo scientifico

Sommario

Le prestazioni sono aumentate incredibilmente dalla nascita dei primi calcolatori elettronici.