 |
| Bellacosa Mainframe e o outro computador z parte viii b |
☕ Um Café no Bellacosa Mainframe
Muito Antes do IBM Z Existia Outro "Z"
Parte VIII b — EDVAC e John von Neumann: A Ideia que Mudou Todos os Computadores
"Algumas revoluções não acontecem porque uma máquina é mais rápida. Elas acontecem porque alguém muda a maneira de pensar."
Na parte anterior conhecemos o ENIAC, uma máquina colossal que demonstrou ao mundo que computadores eletrônicos eram viáveis. Entretanto, por mais impressionante que fosse, havia um enorme inconveniente.
Programar o ENIAC era quase reconstruir o computador.
Cada novo problema exigia alterar cabos, chaves e conexões elétricas. Dependendo da aplicação, essa tarefa podia levar dias.
Imagine um Sysprog que precisasse abrir o processador do IBM Z e trocar fios toda vez que um novo programa COBOL entrasse em produção.
Era exatamente esse o cenário.
Ficava evidente que a computação precisava evoluir.
Foi então que surgiu uma das ideias mais influentes da História.
John von Neumann
John von Neumann era matemático, físico e um dos maiores cientistas do século XX.
Ao participar das discussões sobre o sucessor do ENIAC, conhecido como EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), percebeu que o maior problema não era a velocidade do hardware.
Era a forma como os programas eram executados.
Sua proposta era elegante.
Em vez de modificar fisicamente a máquina, por que não armazenar o programa na própria memória?
Assim, dados e instruções passariam a ocupar o mesmo espaço lógico.
Trocar de programa significaria apenas carregar outro conjunto de instruções.
Essa ideia parece trivial hoje.
Na década de 1940, foi revolucionária.
O Conceito de Programa Armazenado
O EDVAC introduziu o conceito que dominaria praticamente toda a computação moderna.
Uma memória única armazenaria:
instruções;
dados;
resultados intermediários.
A CPU buscaria uma instrução.
Interpretaria seu significado.
Executaria a operação.
Avançaria para a próxima instrução.
Esse ciclo ficou conhecido como Fetch – Decode – Execute.
Mais de oitenta anos depois, ele continua presente em praticamente todos os processadores modernos, inclusive nos IBM Z.
🔧 Oficina do Engenheiro
O ciclo básico de execução permanece o mesmo:
Buscar a instrução na memória (Fetch).
Decodificar a operação (Decode).
Executar a instrução (Execute).
Atualizar o contador de instruções.
Repetir o processo.
O que mudou foi a velocidade.
O EDVAC executava poucas operações por segundo.
Um IBM z17 executa bilhões.
A Arquitetura de Von Neumann
Embora muitos pesquisadores tenham contribuído para o projeto do EDVAC, o relatório publicado por John von Neumann tornou-se extremamente influente.
Ele descrevia uma arquitetura composta por cinco grandes elementos:
Unidade de Controle;
Unidade Lógica e Aritmética (ALU);
Memória;
Entrada;
Saída.
Esses blocos continuam presentes, de formas muito mais sofisticadas, em praticamente todos os computadores atuais.
É por isso que tantos livros utilizam a expressão Arquitetura de Von Neumann.
Nem Tudo Foi Perfeito
A arquitetura possuía uma limitação importante.
CPU e memória compartilhavam o mesmo caminho para transferência de dados e instruções.
Quando o processador precisava acessar muitas informações, esse caminho tornava-se um gargalo.
Esse fenômeno ficou conhecido como Gargalo de Von Neumann.
Décadas depois surgiriam caches, pipelines, execução fora de ordem, prefetch, múltiplos barramentos e outras técnicas para reduzir esse problema.
Os modernos processadores IBM Z utilizam diversas dessas soluções para manter dezenas de núcleos alimentados com dados sem interrupção.
☕ Café com Naftalina
Quando um Sysprog ajusta parâmetros de desempenho, analisa cache misses ou acompanha estatísticas de memória, está combatendo exatamente um problema identificado ainda na década de 1940.
A tecnologia mudou.
O desafio continua o mesmo.
Levar dados até a CPU com rapidez suficiente.
O Caminho para a IBM
Enquanto universidades e laboratórios aperfeiçoavam essas ideias, a IBM observava atentamente a evolução da computação eletrônica.
Nos anos seguintes surgiriam máquinas como o IBM 701, IBM 704 e IBM 650.
Esses sistemas incorporariam muitos conceitos discutidos no projeto EDVAC.
A grande consolidação aconteceria em 1964.
O lançamento do IBM System/360 unificaria diversas linhas de computadores em uma única arquitetura compatível, um marco que influenciaria diretamente todos os mainframes posteriores.
Décadas depois, essa evolução chegaria ao IBM Z.
📦 Baú do Sysprog
Sempre que um programa COBOL é carregado pelo z/OS, suas instruções são copiadas para memória e executadas pela CPU.
Esse procedimento parece absolutamente natural.
Mas ele existe porque, na década de 1940, alguém teve a ousadia de perguntar:
"E se o programa também fosse um dado?"
Essa simples pergunta transformou a computação para sempre.
O Legado
Konrad Zuse mostrou que computadores programáveis eram possíveis.
O ENIAC provou que computadores eletrônicos eram viáveis.
O EDVAC apresentou uma forma muito mais elegante de programá-los.
John von Neumann ajudou a organizar essas ideias em um modelo que serviria de referência para gerações de arquitetos.
A computação moderna nasceu da soma dessas contribuições.
Nenhum desses pioneiros trabalhou sozinho.
Cada um acrescentou uma peça ao grande quebra-cabeça que hoje chamamos de informática.
Para um Sysprog IBM Mainframe, compreender essa evolução é perceber que, por trás de um IPL, de uma LPAR ou de um programa COBOL, existe quase um século de engenharia refinando os mesmos princípios fundamentais.
No Próximo Café...
Na próxima parada conheceremos o Manchester Baby, o EDSAC e o UNIVAC.
Veremos como as ideias do EDVAC saíram do papel, chegaram às universidades, conquistaram empresas e abriram definitivamente o caminho para os computadores comerciais que culminariam no IBM System/360 e, muitos anos depois, no IBM Z.
Histórias com Cheiro de Naftalina
O Guia do Viajante do Tempo
Muito Antes do IBM Z Existia Outro “Z”
Viaje pelas origens da computação, conhecendo Konrad Zuse, Herman Hollerith, Tommy Flowers, John von Neumann, o Colossus, o EDVAC, o IBM System/360 e os pioneiros que construíram o caminho até o IBM Z.
Caso o navegador impeça a exibição incorporada, utilize o botão Abrir em nova guia.
