Clasificarea pe generații (I-V). Clasidicarea după perfoemanțe: Microcalculatoare, Minicalculatoare, Calculatoare mari (mailframe-uri), Supercalculatoare.

    Primele computere cu tuburi electronice au apărut în anii 1940. Ele foloseau tuburi electronice (vacuum tubes) pentru a realiza operațiile logice și aritmetice, înainte de apariția tranzistoarelor. Preintre acestea se evidențiază ENIAC (1945) creat de John Presper Eckert și John Mauchly la Universitatea din Pennsylvania. El conținea 18 000 tuburi electronice, avea o grautate de 30 tone și consuma 150 kW energie. A fost folosit pentru calcul balistic militar în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.
     Succesorul său EDVAC, creat în 1949 de John von Neumann avea conceptul de program stocat în memorie.

Codificatoarele  operează panoul principal al ENIAC la Școala Moore de Inginerie Electrică. Fotografie a armatei americane din arhivele ARL Technical Library, 1946.

Primele computere cu tuburi electronice

     A doua generație de computere a apărut după inventarea tranzistorului, care a înlocuit tuburile electronice. Tranzistorii erau mult mai mici, mai fiabili și consumau mai puțină energie.
    Tranzistorul a fost inventat în 1947 la Bell Labs de  către John Bardeen, Walter Brattain și William Shockley. Această invenție a revoluționat electronica și a permis dezvoltarea unei noi generații de calculatoare.
     Astfel computerelede gerația a doua erau de dimensiuni mai mici, consumau mai puțină  energie, aveau fiabilitate și viteză de calcul mai mare.
Folosirea noilor modele a adus și noi limbaje de programare: FORTRAN pentru calcule științifice, COBOL pentru aplicații economice și administrative și ALGOL  pentru algoritmi.
     Exemple de computere din a doua generație: IBM 1401, IBM 7090, UNIVAC II, CDC 1604.

Inventatorii tranzistorului John Bardeen, William Shockley și Walter Brattain. Foto AT&T. Jack St., 5 mai 1948.

Apariția tranzistorului

     Primul circuit integrat practic a fost dezvoltat independent de doi ingineri: Jack Kilby de la Texas Instruments și Robert Noyce de la Fairchild Semiconductor. În 1958, Kilby a demonstrat un circuit integrat funcțional, format dintr-un tranzistor, un condensator și un rezistor pe o bucată de germaniu. În 1960, Noyce a îmbunătățit designul lui Kilby folosind siliciu, care a devenit materialul standard pentru circuitele integrate datorită proprietăților sale superioare. Atât Kilby, cât și Noyce sunt considerați co-inventatori ai circuitului integrat.
     Generația a III-a de computere (1964 – 1971) a revoluționat industria prin înlocuirea tranzistorilor individuali cu circuite integrate (CI). Această schimbare a permis miniaturizarea componentelor, creșterea vitezei de calcul și reducerea costurilor, făcând computerele accesibile pentru prima dată unui public mai larg. 
     S-a trecut de la cartele perforate la utilizarea tastaturilor și a monitoarelor. Apariția sistemelor de operare moderne a permis multiprogramarea (rularea mai multor aplicații simultan).
     S-au dezvoltat limbaje de nivel înalt precum FORTRAN IV, COBOL, PASCAL și BASIC.

Jack Kilby și Robert Noyce. Sursa: https://diyusthad.com

Circuite integrate (CI)

     Microprocesorul este un circuit integrat complex care conține toate funcțiile unei unități centrale de procesare (CPU) pe un singur cip de siliciu. Acesta funcționează ca „creierul” computerului, executând instrucțiuni și coordonând restul componentelor hardware prin prelucrarea datelor binare (0 și 1).
     Primul microprocesor disponibil comercial din lume a fost Intel 4004, lansat pe 15 noiembrie 1971.Dispozitivul a fost proiectat de inginerii Federico Faggin, Marcian „Ted” Hoff și Stanley Mazor de la Intel. Era un procesor pe 4 biți care conținea 2.300 de tranzistori.
     Evoluția microprocesoarelor după 1971 a urmat o traiectorie spectaculoasă, prin creșterea densității de componente și a vitezei de calcul. Această dezvoltare este sintetizată de Legea lui Moore, care observa că numărul de tranzistori de pe un cip se dublează aproximativ la fiecare doi ani.
Principalele etape ale acestei evoluții prin creșterea capacității de procesare (biții):
Anii 1970 – 8 biți. Modele Intel 8080 au alimentat primele computere personale (Altair, Sinclair).
Începutul anilor 1980 – 16 biți. Intel 8086 a pus bazele arhitecturii x86, utilizată și astăzi.
1985 - 2000 – 32 biți. Intel 80386 a permis multitasking-ul modern și sisteme de operare avansate (Windows, Linux).
2003 - prezent – 64 biți. Introdusă în segmentul consumer de AMD (Athlon 64), această arhitectură permite utilizarea unor cantități uriașe de memorie RAM.

Procesorul Intel C4004 pe ceramică albă placată cu aur. Fotografie de Peter1912 pentru German Wikipedia.

Inventarea microprocesorului

     Generația a cincea (începând cu anii '80 – prezent) reprezintă etapa în care computerele au încetat să fie doar simple mașini de calcul, tinzând spre inteligență și procesare paralelă masivă.
     Spre deosebire de generațiile anterioare, care se concentrau pe miniaturizarea hardware-ului, această eră pune accent pe modul în care computerul „gândește” și interacționează cu mediul.
     Pilonii Generației a V-a:
     Inteligența Artificială (IA). Capacitatea mașinilor de a învăța (Machine Learning), de a înțelege limbajul natural și de a lua decizii complexe.
     Procesarea în Paralel. Utilizarea a mii de microprocesoare care lucrează simultan pentru a rezolva o singură sarcină (tehnologia ULSI – Ultra Large Scale Integration).
     Tehnologia Superconductorilor. Permite circulația curentului electric fără rezistență, accelerând viteza de procesare și reducând căldura.
     Recunoașterea formelor și a vocii: Interacțiunea naturală prin gesturi, voce și imagine (ex. asistenți virtuali, recunoaștere facială).

O reprezentare simbolică a IA, generată folosind DALL-E 3, cu promptul: „desenează o pictogramă, pe fundal alb, a unui creier uman realizat dintr-o placă de circuite imprimate”, 2024.

Pilonii Generației a V-a

Primele computere personale (PC) au apărut la mijlocul anilor 1970. În 1975 este lansat primul computer personale comercial – Altair 8800, produs de compania MITS. Este considerat de mulți specialiști începutul erei PC-urilor.
     În următorii doi ani, 1976 și 1977,apar Apple I  și Apple II create de Steve Wozniak și Steve Jobs, care li-au adusun mare succes comercial.
     În 1981,compania IBM lansează IBM Personal Computer, care stabilește standardul pentru majoritatea PC-urilor moderne.

Altair 8800, model 1974. Foto de Erin Clark (Boston Globe / Getty Images). Apple I în expoziția permanentă „As Time Goes Byte” de la Muzeul Comunicării din Berna. Foto de Urs Vonhuben, 2014.

Primele computere personale (PC)

 PDP-7 a fost un minicomputer produs în anul 1964 de compania Digital Equipment Corporation (DEC) și a avut un rol important în istoria informaticii. 
Avea o memorie magnetică de aproximativ 8–64 Kb, cu arhitectura 18 biți. Metodă de introducere a datelor se făcea pe bandă perforată și console de control.
Pe acest calculator, în laboratorul Bell Labs, Ken Thompson a creat prima versiune a sistemului de operare Unix. Acest lucru a făcut ca PDP-7 să devină foarte important în evoluția sistemelor de operare moderne.

Computerul PDP-7, înainte de începerea luxrărilor de restaurare, Oslo, 2005. Sursa: https://commons.wikimedia.org

Minicomputerul PDP-7

IBM System/360 a fost o familie de calculatoare mainframe lansată în 1964 de compania IBM. Acest sistem este considerat una dintre cele mai importante realizări din istoria informaticii, deoarece a introdus conceptul de arhitectură compatibilă între diferite modele de calculatoare.
     System/360 nu era un singur calculator, ci o serie de modele diferite, cu performanțe variate. Toate foloseau însă aceeași arhitectură și aceleași programe, ceea ce permitea utilizatorilor să treacă la un model mai puternic fără a schimba software-ul.
     A fost unul dintre primele sisteme cu arhitectură pe 32 biți, ceea ce a permis prelucrarea unor cantități mari de date. Memorie principală era între 8 KB și câteva MB, în funcție de model. Se utilizau benzi și discuri magnetice pentru stocarea datelor.
     Pentru aceste calculatoare a fost dezvoltat sistemul de operare OS/360, unul dintre cele mai complexe proiecte software ale anilor 1960.

CPU IBM System/360 Model 50. Consolă operatorului  la firma Volkswagen. Foto de L. Schaack, 1973, German Federal Archives

IBM System/360

      Un exemplu actual de supercomputer considerat cel mai puternic din lume este Hewlett Packard Enterprise Frontier – primul supercomputer exascale din lume. Are locația în Oak Ridge National Laboratory, SUA cu o performanță de aproximativ 1,1 exaFLOPS (peste un quintilion de operații pe secundă).
     Memoria sistemului este de 9,2 petabytes (Pb) RAM total (1 Pb = 1.000 terabytes (Tb)) și un consum energetic aproximativ 20–21 MW.
     Este folosit pentru simulări climatice, cercetări în medicină și materiale, energie nucleară și fizică, inteligență artificială.
     Clasamentul global al supercomputerelor este publicat de două ori pe an în lista TOP500.