Come è nato il Personal Computer?

Salve a tutti amici Insiders! Con questo speciale andremo a esplorare la storia dei nostri compagni di gioco: i personal computer!Vi siete mai chiesti “Come è nato il PC?”. Con questo speciale scopriremo come l’ingegno umano ha portato alla creazione dei personal computer e di tutte le tecnologie derivate da esso. Buona lettura! 🙂

Memoria a lungo termine

Fin dai tempi antichi l’umanità aveva bisogno di memorizzare e tramandare informazioni  su un mezzo che non fosse la parola: fu allora che l’uomo realizzò i suoi primi dispositivi di archiviazione di massa: all’inizio non erano altro che tavolette di argilla sulle quali veniva impresso, tramite un timbro, un simbolo per indicare quante unità di grano erano state vendute o quanti capi di bestiame fossero stati barattati. 

Più tardi, nell’antico Egitto, nacquero i primi papiri realizzati intersecando le fibre dell’omonima pianta. Ma tali tecnologie non permettevano di conservare a lungo le informazioni, e nel II a.C. fino al XIV. secolo d.C venne realizzata la pergamena che fu successivamente sostituita dalla carta proveniente dalla canapa o da fibre tessili e poi successivamente dalla cellulosa degli alberi.

Antenati e Progenitori del Computer

Potrà sembrare strano, ma i primi antenati dei calcolatori erano i primi strumenti della marineria, come l’astrolabio utilizzato per conoscere e calcolare la posizione della nave in pochi secondi senza dover fare affidamento sull’odiata trigonometria. Nepero nel XVII secolo, con i suoi bastoncini, fornisce uno strumento di calcolo per le moltiplicazioni, ma grazie alle sue teorizzazioni sui logaritmi permise al matematico inglese William Oughtred di realizzare il regolo calcolatore, con il quale si resero immediate molte operazioni matematiche.

Nel 1642 il filosofo francese Blaise Pascal realizzò la sua celebre Pascalina, ottimizzata per operazioni di somma e sottrazione, e successivamente Leibniz (1673) realizzò una macchina capace di moltiplicare e dividere. Tutto funzionava attraverso ingranaggi meccanici mossi da contrappesi che permettevano di ottenere il calcolo finale.

Solo nell’Ottocento si svilupparono i rudimenti dell’elaborazione basata sul sistema numerico binario (0,1) e le schede perforate, la cui prima applicazione avvenne nel 1833 a opera di Charles Babbage (1791-1871) che progettò il primo vero calcolatore programmabile, mentre 1842 la Contessa di Lovelace, Ada Byron (1815-1852), figlia del poeta Lord Byron, scrisse i primi programmi della storia pensati per la macchina analitica di Babbage. Il 1854 viene ricordato dai programmatori poichè grazie al maestro di scuola elementare irlandese George Boole (1815-1864) nacque il codice binario insieme all’algebra booleana che tutt’ora viene utilizzata sui computer moderni.

Nel 1889 Herman Hollerith (1860-1929) brevettò l’utilizzo di schede perforate la cui lettura avveniva mediante l’analisi di circuiti elettrici che venivano chiusi in corrispondenza dei fori della scheda, e nel 1896 Herman fondò la società Tabulating Machine Company, che nel 1924 sarebbe divenuta la IBM.

Tra gli antenati del PC, un progetto degno di nota fu quello di Vannevar Bush con il suo Memex: un sistema dotato di schermi traslucidi, una tastiera  e vari bottoni che permettevano di archiviare dati personali come libri e lettere, tutto integrato nelle dimensioni di una scrivania.

Ma l’invenzione di apparecchiature automatiche non servì solamente per facilitare calcoli matematici o archiviare dati personali: il primo uso militare di un calcolatore fu bomba realizzato dal matematico polacco Marian Rejewski, che decifrò il famosissimi messaggi dei tedeschi generati dalla macchina Enigma. Questo progetto non solo diede origine alla successiva macchina Colossus,  utilizzata dagli inglesi per decifrare i messaggi dei tedeschi durante la seconda guerra mondiale, ma fu anche il primo tentativo di hacking utilizzando li sistema Brute Force.

Nel 1939 l’ingegnere tedesco Konrad Zuse costruì Z1, il primo calcolatore programmabile bastato su sistema binario a utilizzare memorie elettromeccaniche e poi successivamente a relè con la seconda versione e terza versione del suo calcolatore. Il grande salto tecnologico avvenne però grazie al primo calcolatore totalmente elettronico realizzato John Vincent Atanasoff con il suo calcolatore ricordato come ABC poiché fu realizzato da Atanasoff-Berry Computer.

Tra Circuiti di mille valvole

Dal 1944 al 1951 furono realizzati per l’Esercito degli Stati Uniti ENIAC e EDVAC. ENIAC diventò il primo calcolatore superstar poiché, quando fu presentato, l’opinione pubblica fu sconvolta sopratutto a causa delle infinite luci lampeggianti provocate dalle valvole termoioniche e dai vari sensori….ma anche Hollywood rimase impressionata, al punto da riprodurre spesso nei film di fantascienza versioni cinematografiche di ENIAC. Nel 1948 IBM realizzò Small-Scale Experimental Machine: tale calcolatore non solo fu il primo ad avere programmi memorizzati, ma fu anche il primo a sfruttare l’architettura di von Neumann che permetteva di condividere dati del programma e le istruzioni nello stesso spazio di memoria. Ma tale calcolatore non fu solamente la base per il progetto per realizzare Manchester Mark 1: per la prima volta venne introdotta una nuova tipologia di memoria chiamata tubo di Williams, l’antenato della Memoria.

Whirlwind

La Marina Militare degli Stati Uniti finanziò nel 1944 un progetto del MIT per realizzare un simulatore di volo. Il risultato di questi sforzi fu Whirlwind, il primo computer che reagiva in tempo reale alle azioni dell’utente che in questo caso era un pilota, invece di attendere l’input e dare risposte. Jay Forrester, a capo del progetto, comprese che l’importanza di avere un computer che potesse reagire in tempo reale superava quella del simulatore di volo. Forrester convinse la Marina ad ampliare il progetto nel 1948, per realizzare un computer general purpose. Ottenne un milione di dollari l’anno, tuttavia la Marina non era più interessata al progetto e aveva intenzione di tagliare i fondi. Ciò che impedì la chiusura del progetto furono i test nucleari compiuti dall’Unione Sovietica, iniziati nell’agosto 1949.

L’Aeronautica Militare degli Stati Uniti, temendo un attacco a sorpresa dei bombardieri sovietici, commissionò al MIT un sistema di allarme basato sulle tecnologie più avanzate, in cui computer come Whirlwind coordinassero la sorveglianza radar e il puntamento dei bersagli. Jay Forrester, nel 1951, presentò la versione definitiva di Whirlwind, composta da ben otto armadi di valvole. All’epoca, le prestazioni di questo super computer erano eccezionali, paragonabili a quelle dei personal computer dei primi anni ottanta. Ma Whirlwind fu anche il primo computer a essere utilizzato, in qualche modo, come personal computer: ci si prenotava per 15 minuti di utilizzo e si potevano scrivere e poi lanciare dei programmi, compiere simulazioni e altro ancora. Il 20 aprile 1951 Whirlwind dimostrò la fattibilità del progetto, tracciando le rotte di tre aerei dai dati acquisiti tramite i radar e calcolando le traiettorie d’intercettazione in modo da portare l’aereo “difensore” entro un chilometro dagli “aggressori”.

La macchina divenne dunque il cardine del Progetto Lincoln, il quale portò nel 1956 alla nascita di SAGESemi-Automatic Ground Environment. Gli anni ’60 diedero via alla fantasia degli utilizzatori Whirlwind, che realizzarono le prime macchine che permisero a chiunque di sfruttare la potenza della tecnologia messa a disposizione da Whirlwind. Nel 1957 due giovanissimi Kenneth Olsen e Harlan Anderson misero su piccola società chiamata Digital Equipment Corporation che vendette per la prima volta degli elaboratori programmabili chiamati PDP-1. Anche se furono venduti solo 49 esemplari, tale macchina fu un grande successo. Nonostante la macchina costasse solamente 120.000 dollari, poteva essere potenziata in base alle necessità dell’utente, ed era collegata a un motor a tubo catodico. Fu la natura “open” di questo computer che permise la nascita del primo videogioco della storia: Spacewar! che girava per l’appunto su PDP-1.

Verso la Miniaturizzazione

L’anno 1947 fu fondamentale per la storia del computer, poiché gli scienziati Bardeen e Brattain studiarono le proprietà del silicio presso il Bell Laboratories scoprendo le proprietà semiconduttrici dell’elemento. Grazie alle alle loro scoperte nacque l’era elettronica e digitale, che permise la sostituzione di parecchi strumenti analogici presenti nei computer dell’epoca, riducendo sensibilmente i costi e le dimensioni degli apparecchi.

Forse non tutti conoscono la famosa legge di Moore, realizzata da uno dei fondatori di Intel, ma chi mastica l’informatica sa bene che tale legge dichiara che un microcircuito raddoppia il numero di transistor ogni 18 mesi e quadruplica ogni 3 anni. Purtroppo tale legge incontrò il suo primo limite: l’aumento della concentrazione dei transistor è fortemente dipeso dalla riduzione delle dimensioni dei transistor e dal limite fisico in cui si generano effetti quantistici che causano forti interferenze. Questo primo limite portava alla massima frequenza dei processori a 3.0 Ghz e non permetteva di andar oltre a causare temperature decisamente troppo elevate da gestire. Intel e successivamente AMD bypassarono il problema, con l’introduzione di sistemi multicore e lo sviluppo del multithreading , “mettendo in parallelo” più processori reali e virtuali permettendo l’aumento di conseguenza la potenza di calcolo delle CPU. Il secondo limite è il tempo necessario per il collaudo di processi produttivi efficienti che hanno portato un forte rallentamento sull’evoluzione delle CPU che ora si stanno limitando a produrre CPU con moltissimi Core.

 

Verso i portatili

Ormai i PC alla fine degli anni ’60 erano alla portata di tutti, ma il desiderio di avere macchine facilmente trasportabili spinse Alan Kay di Xerox PARC a formulare l’ipotesi di realizzare il primo manipolatore di dati portatile…solo nel 1975 IBM  realizzò il suo primo computer portatile: IBM 5100. Ovviamente il concetto di “portabilità” era ben diverso rispetto a quello attuale, considerando che IBM 5100 pesava solamente 25kg e non includeva nessuna batteria integrata.

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Per fortuna, con l’arrivo dei processori a 8-bit, sia le dimensioni che il peso si ridussero fino ad avere il primo portatile a batteria e stampante inclusa: l’Epson HX-20 che possedeva un piccolo schermo LCD e il peso di soli 1.6 kg.

Dobbiamo aspettare il 1984 per vedere i primi portatili con la famosa chiusura a sportello, e il primo ad adottare questo tipo di chiusura fu il Dulmont Magnum e poi GRiD Compass 1100 che venne usato principalmente dalla NASA e l’Esercito Americano.

Gli anni ’80 furono la decade in cui il processo di miniaturizzazione compì enormi passi da gigante, che permisero l’introduzione di nuove tecnologie di input come il touch pad visto per la prima volta su Gavilan SC  e il Trackpoint sul ThinkPad 700 nel ’92. La fantasia degli sviluppatori permise addirittura il riconoscimento della scrittura.

Ma solo negli anni ’90 i portatili iniziarono a riscontrare vendite importanti grazie anche al fatto che per la prima volta Intel e AMD cominciarono a puntare sul risparmio energetico, introducendo sulle loro CPU sistemi dedicati alla riduzione dei consumi (SpeedStep per Intel e PowerNow! di AMD).

Il PDA

Prima dell’avvento degli smartphone, arrivarono questi famosi dispositivi che andarono di moda dal 1986 fino ai primi anni 2000. Le Agendine Elettroniche o Palmari, che probabilmente i più grandi Insider ricorderanno, venivano vendute sotto l’acronimo PDA che significa Personal Data Assistant. Questi piccoli dispositivi in un primo momento avevano funzioni decisamente basilari come Calcolatrice, Calendario, Rubrica telefonica e ovviamente l’Orologio. Con l’avvento di tecnologia come i display LED policromatici, il Primo Touch Screen Resistivo e l’avvento delle prime connessioni senza fili (Infrarossi, Bluetooth ed infine il Wifi) trasformarono questi prodotti elettronici, che stavano comodamente in una mano, in veri computer tascabili che possedevano anche una discreta potenza di calcolo. Pensate che lo Zire 72s di PalmOne possedeva l’incredibile potenza di calcolo di 312 Mhz, 32 mb di memoria RAM e una memoria interna di circa 24mb e supportava le prime memorie SD fino a 2 gb.

 

Lo Smartphone

Molto probabilmente vi starete chiedendo “Cosa c’entra lo smartphone con i computer?” Probabilmente avete ragione, ma occorre menzionare questi dispositivi poiché essi sono la naturale evoluzione dei PDA dotati anche di una scheda sim (in realtà PalmOne aveva prodotto alcuni modelli della serie Treo che possedevano anche una SimCard che poteva essere utilizzata per collegarsi a internet tramite tecnologia WAP). In soli 10 anni  gli smartphone hanno percorso la storia del PC degli anni ’80 fino prima decade del nuovo millennio. Lo spartiacque tra i FeaturePhone e gli SmartPhone giunse nel 2007 quando Steve Jobs presentò il suo iPhone. Un prodotto che univa la produttività di un palmare, la musica del suo iPod e la “parte telefonica” dei telefoni cellulari creando un prodotto veramente unico per l’epoca.

Immagino che molti di voi mi apostroferanno come “Appolaro”… esiste questo termine? Credo di no… A ogni modo, la visione di Steve Jobs permise alla concorrenza di produrre dispositivi sempre più potenti, integrando tecnologie sempre più sofisticate racchiuse in pochi centimetri quadrati dorati di una potenza inimmaginabile se consideriamo i PDA. Il veloce sviluppo di questi dispositivi e il loro rapido aumento di potenza derivano dall’esperienza pregressa con i PC e la concorrenza agguerrita sopratutto se consideriamo il mercato dedicato al sistema operativo Android.

Computer Quantistici: il computer 2.0?

Il progresso tecnologico ha permesso l’umanità di poter studiare e provare eventi di cui si ignorava l’esistenza o si teorizzava solamente. Grazie allo studio della fisica quantistica l’umanità ha realizzato il computer quantistico che sfrutta le regole della fisica delle particelle rivoluzionando nuovamente il mondo dell’informatica. Se desiderate conoscere altri dettagli del computer quantistico vi invito a visionare il nostro speciale.

E con queste ultime righe si conclude questo lungo  speciale. Cosa ne pensate? Di quale argomento desiderate leggere in un approfondimento? Sotto con i commenti!

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Nato a Maratea nel lontano 1989, il nostro caro Dexios ha intrapreso la carriera da Pc Gamer da quando aveva soli 4 anni davanti al 386 del padre con un gioco veramente tranquillo: DooM. Da allora non ha mai smesso di giocare e di coltivare la sua passione per i videogiochi e l'informatica (pensate, è diventato anche Analista dei miei c...oglioni programmatore). Scrivere per una rivista di videogiochi è sempre stato il suo sogno nel cassetto e ora finalmente il suo sogno è divenuto realtà... come la scimmia a tre teste... giusto?

One Comment
  1. Reply Max 13 novembre 2017 at 9:03

    Molto interessante, l’ho letto molto volentieri!
    (Peccato ci siano numerose sviste, immagino per errori di battitura)

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