20/09/2012 10h46 - Atualizado em 20/09/2012 10h46

Computadores a válvulas

B. Piropo
por
Para o TechTudo

Na coluna anterior vimos como a tese de Claude Shannon abriu as portas para a concepção de computadores digitais mostrando como a extraordinária obra de George Boole, a Álgebra Booleana, concebida quase um século antes e até então sem qualquer aplicação prática, poderia ser utilizada como ferramenta teórica para análise e projeto deste tipo de máquina. E como isto deu origem às máquinas que usavam relés como chaveadores de corrente.

Pois bem: embora relés talvez fossem perfeitamente adequados para uso em computadores digitais, eram dispositivos eletromecânicos. E, em termos de rapidez, a parte mecânica de sua natureza deixava muito a desejar se comparada a componentes exclusivamente elétricos.

O problema é que na primeira metade do século passado os únicos componentes exclusivamente elétricos – mas precisamente: eletrônicos – que havia para serem usados como chaveadores de corrente para a montagem de portas lógicas eram as válvulas.

Hoje, dificilmente se encontra um eletro-eletrônico usando válvulas. Desapareceram, devorados pelos transistores. Como ainda há alguns saudosistas que preferem o som reproduzido por elas, talvez seja possível encontrar algum exemplar em casas especializadas em amplificadores de som, mas ainda assim não será fácil. Há algumas décadas, porém, era o que havia. Rádios, eletrolas, televisores, amplificadores de som, tudo era a válvula. E quem quiser saber como funcionavam e porque foram substituídas pelos transistores pode descobrir na coluna “Válvulas e transistores” e no artigo correspondente da Wikipedia.

Mas, embora mais rápidas, válvulas eram um trambolho. Além de muito volumosas, eram frágeis e complexas se comparadas aos relés e “queimavam” com frequência, obrigando sua substituição. Pior: eram tremendamente vorazes no que toca ao consumo de energia elétrica. Nos anos quarenta do século passado, permanecer em um automóvel estacionado, com o motor desligado, ouvindo rádio – hábito comum entre os jovens enamorados da época, quando se podia fazer isto sem o risco quase certo de ser assaltado – era dor de cabeça na certa: em pouco mais de meia hora ia-se a carga da bateria e havia que se empurrar o carro até “pegar”.

Ainda assim válvulas eram tão mais rápidas que os relés que logo surgiram os primeiros computadores digitais que as utilizavam.

Figura 1: Réplica do ABC exposta na Universidade de IowaFigura 1: Réplica do ABC exposta na Universidade de Iowa (Foto: Reprodução)

Para ser exato, a primeiro máquina digital a válvula não foi um computador na acepção moderna do termo. Foi a máquina conhecida por ABC, de “Atanasoff-Berry Computer”, cuja réplica (foto obtida na Wikipedia) é mostrada na Figura 1 e que foi concebida e montada na Universidade de Iowa em 1942 pelo professor John Atanasoff e seu estudante de graduação Clifford Berry. Porém, embora empregasse válvulas como chaveadoras de corrente, não era programável e servia a um único propósito: resolver sistemas de equações lineares. Por isto há quem não a considere efetivamente um computador. Apesar disto, em outubro de 1973, decidindo uma disputa judicial sobre os detentores da patente do primeiro computador, o Juiz Earl R. Larson declarou que tais direitos pertenciam a Atanasoff.

Não obstante não há quem discuta que o primeiro computador programável foi justamente a máquina que perdeu a disputa judicial para Atanasoff: o ENIAC, de “Electronic Numerical Integrator And Computer” fabricado durante a Segunda Guerra Mundial na Universidade da Pensilvânia, EUA, pelos pioneiros John Mauchly e J. Presper Eckert, uma máquina a válvulas (continha 17.468 delas, pesava 27 toneladas e consumia 150 kW), inteiramente programável, a primeira a adotar a arquitetura de Von Neumann (usada até hoje nas máquinas modernas e que foi desenvolvida por John Von Neumann especificamente para ela) e destinada a efetuar cálculos balísticos de alta precisão cuja montagem foi finalizada em 1946, um ano após o final da guerra. Fato que a tornou imprestável para o objetivo para o qual foi concebida (por isto foi desmontada em 1955) mas não impediu que constituísse um dos mais importantes marcos na história da informática moderna. Especialmente por ser milhares de vezes mais rápida que seu antecessor Mark I com seus 8Hz: o ENIAC operava na vertiginosa frequência de operação de 5 KHz (cinco quilohertz, ou cinco mil Hz, para dirimir dúvidas).

E daí para frente sucederam-se os computadores de válvulas. Uma lista de quase cem deles pode ser encontrada na Wikipedia, encimada pelo pioneiro ABC seguido pelo Colossus (que não foi mencionado aqui por também não ser uma máquina de propósito geral já que era destinada especificamente a decifrar códigos usados pelos alemães na segunda grande guerra, mas foi um marco na história da informática entre outras razões por ser uma criação do gênio de Alan Turing, uma das figuras mais fascinantes da história dos computadores).

Desta lista consta o legendário UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer), o não menos legendário EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) e muitas dezenas de outros. Incluindo o CSIRAC, o nono da lista (que está ordenada cronologicamente), um computador fabricado na Austrália em 1949.

Pela lista, oito computadores foram fabricados antes dele. Mas se considerarmos como “computadores” apenas as máquinas de propósito genérico que usam a arquitetura “de programa armazenado”, ou de Von Neumann, o CSIRAC foi a quarta. E, como curiosidade, a primeira capaz de reproduzir música digital, ou seja, a precursora das máquinas multimídia.

Foi concebida por  Trevor Pearcey e montada no Conselho para Pesquisa Científica e Industrial (Council for Scientific and Industrial Research) da Austrália, que lhe deu o nome. Aí está ela, mostrada na Figura 2, obtida na Wikipedia.

Figura 2: O CSIRACFigura 2: O CSIRAC (Foto: Reprodução)

Está intrigado e quer saber por que esta máquina, quase desconhecida, recebe tanto destaque nesta coluna? É fácil explicar: de todas as pioneiras, é a única que pode ser vista ainda hoje em estado perfeitamente funcional. Está um bocado longe, é verdade: no museu de Melbourne, na Austrália, onde foi feita recentemente a foto acima reproduzida. A história desta máquina que toma inteiramente o espaço de uma garagem dupla, pesa duas toneladas e quando em funcionamento consome a energia capaz de alimentar uma rua inteira, de como foi desmontada, transportada para o museu e ali permanece funcional até hoje, assim como trechos (no formato RealAudio) de músicas por ela gerada, pode ser encontrada no artigo “The Machine that changed our world” da australiana ABC.

Pois é isto. Nos final dos anos quarenta do século passado estas máquinas a válvula, que pesavam toneladas, ocupavam imensos conjuntos de salas refrigeradas e consumiam a eletricidade capaz de alimentar uma pequena cidade pareciam o futuro da informática.

Felizmente não foram.

Vieram os transistores e acabaram com elas.

Como veremos na próxima coluna…

B. Piropo

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  • Felipe Campos
    2012-09-26T09:18:42

    Muito Boa a Coluna Pra Quem Estuda a Fundo a Area de TI..