CASO STUDIO: IL PERSONAL COMPUTER

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1 CASO STUDIO: IL PERSONAL COMPUTER 1 Prologo Penso che nel mondo ci sia mercato forse per 4 o 5 computer Thomas Watson, presidente della IBM, 1943 Progettazione e Sviluppo Prodotto 2 1

2 I precursori L abaco cinese (VI sec. a.c.), russo e giapponese utilizzato fino ai nostri giorni Il meccanismo di Antikythera (I sec.a.c.) ritrovato in Grecia all inizio del 1900 La pascalina di Blaise Pascal (1642) che meccanizzò addizioni e sottrazioni e la macchina di Leibniz (1671) che perfezionò il principio della pascalina, poiché eseguiva anche le moltiplicazioni Il telaio Jacquard (1801) controllato da schede perforate L aritmometro di Charles Thomas (1842) che era in grado di eseguire le quattro operazioni Progettazione e Sviluppo Prodotto 3 L abaco Nell'VIII secolo a.c. fu inventato in Cina l abaco, strumento di calcolo formato da un telaietto su cui scorrono alcune file di palline che denotano le unità, le decine, le centinaia, le migliaia (se l abaco è in base dieci). In figura è rappresentato un esempio di abaco in base 5. Progettazione e Sviluppo Prodotto 4 2

3 Il meccanismo di Antikythera È il più antico calcolatore meccanico conosciuto, databile intorno al a.c. Si tratta di un planetario, mosso da ruote dentate, che si presume servisse per calcolare il sorgere del sole, le fasi lunari ed i movimenti dei 5 pianeti allora conosciuti Progettazione e Sviluppo Prodotto 5 La pascalina Costruita nel 1642 funzionava con ruote dentate e poteva eseguire solo addizioni Nel 1671 Leibniz perfezionò il sistema consentendogli di eseguire anche moltiplicazioni Progettazione e Sviluppo Prodotto 6 3

4 Il telaio Jacquard Costruito nel 1801 era un telaio da tessitura controllato da schede perforate Nelle schede veniva memorizzato il programma di funzionamento della macchina stessa Progettazione e Sviluppo Prodotto 7 La nascita della IBM: un caso di marketing pull. Verso la fine del 1800, negli Stati Uniti si presentò un problema molto concreto e urgente: l'elaborazione dei dati del censimento americano del Herman Hollerith adottò la scheda perforata per registrare i dati di ciascun cittadino e realizzò una macchina (tabulatrice di Hollerith) in grado di contarli. La società fondata da Hollerith si chiamò, e si chiama tuttora, IBM (International Business Machines). Progettazione e Sviluppo Prodotto 8 4

5 Un computer ideale: la macchina di Turing. Sistema ideato da Alan Turing (1936). Modello teorico di calcolatore capace di eseguire un generico algoritmo. Idea di base: una testina capace di leggere e scrivere le caselle di un nastro infinitamente lungo. Progettazione e Sviluppo Prodotto 9 Il computer di Atanasoff-Berry. Primo computer alimentato elettricamente. Primo computer ad utilizzare la rappresentazione binaria. Entra in funzione nel Basato su valvole termoioniche. Frequenza di clock 60 Hz. Progettazione e Sviluppo Prodotto 10 5

6 L Harvard Mark I. Costruito da Howard Haiken ad Harvard. Entra in funzione nel Tecnologia elettromeccanica basata rappresentazione binaria. Capacità di calcolo di 3 operazioni al secondo. Grandi dimensioni. su relè. Progettazione e Sviluppo Prodotto 11 L ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Primo computer completamente elettronico (senza parti funzionali meccaniche). Entra in funzione nel Grandi dimensioni (30 m x 3 m x 1 m). Peso elevato (27 ton). Grande assorbimento d energia (150 kw = 50 utenze elettriche normali) Progettazione e Sviluppo Prodotto 12 6

7 Verso la commercializzazione: l UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer). Primo computer in grado di conservare il programma completamente all interno della memoria Memorizzazione basata su nastro magnetico anziché schede perforate. Primo computer che ha avuto un certo seguito commerciale. Progettazione e Sviluppo Prodotto 13 Evoluzione tecnica: transistor e circuiti integrati. Invenzione del transistor ad opera dei Bell Laboratories Sostituisce le valvole termoioniche. Riduzione delle dimensioni e dei consumi. Invenzione del circuito integrato ad opera della Texas Instruments In un piccolo spazio contiene migliaia di transistor. Ulteriore riduzione degli spazi e dei pesi Progettazione e Sviluppo Prodotto 14 7

8 Evoluzione tecnica: il microprocessore. Invenzione del microprocessore per opera della Intel In uno spazio ridotto contiene milioni di transistor. Utilizzato come CPU dei calcolatori. Progettazione e Sviluppo Prodotto 15 Miniaturizzazione. Legge di Moore. L evoluzione del prodotto computer è legata al tasso di miniaturizzazione dei componenti. Secondo la legge di Moore (uno dei fondatori della Intel) la densità dei microprocessori raddoppia ogni 18 mesi. Legge descritta per la prima volta nel 1965 Conseguenza: il prezzo diminuisce Si ritiene che possa essere valida fino al 2020 Un limite teorico è costituito dalla dimensione molecolare Progettazione e Sviluppo Prodotto 16 8

9 Alcuni dati tecnici. ENIAC: valvole Intel 8088: transistor; Intel Pentium II: 7 milioni di transistor; Intel Pentium III: 28 milioni di transistor; Intel Pentium IV: 42 milioni di transistor Dal punto di vista logico ciascun transistor funziona come un interruttore on/off La combinazione di transistor è utilizzata per realizzare porte logiche (AND, OR, NOT) La combinazione di porte logiche consente di realizzare strutture di più alto livello (sommatore, moltiplicatore, ecc.) Progettazione e Sviluppo Prodotto 17 Verso la diffusione su larga scala: IBM XT. Rilasciato nel Basato sul processore Intel 8088 Architettura a 16 bit. Frequenza di clock 4.77 MHz. Progettazione e Sviluppo Prodotto 18 9

10 Evoluzione dei personal computer. A partire dai primi PC commerciali il concept di prodotto non è cambiato in maniera significativa. L evoluzione ha seguito più che altro l aumento delle velocità di calcolo. Alcune innovazioni sono state: Il sistema di gestione a finestre ed il mouse; I sistemi di archiviazione (CD, DVD, pendrive); La rete Progettazione e Sviluppo Prodotto 19 Epilogo Si stima che il numero di PC presenti nel mondo abbia superato il miliardo nel Progettazione e Sviluppo Prodotto 20 10