Montagem e Manutenção Processadores

Transcrição

1 Montagem e Manutenção Processadores

2 Processador Cérebro Computacional

3 Evolução dos Computadores 1ª Geração => Válvulas ( ) ENIAC: Tinha válvulas Pesava 30 toneladas Área de150 m 2

4 Evolução dos Computadores 2ª Geração => Transistor ( ) Ganho: Diminuição de Tamanho Baixo consumo de energia Confiabilidade

5 Evolução dos Computadores 3ª Geração => Circuito Integrado ( ) Ganho: Miniaturização Baixo consumo de energia Confiabilidade Custo Dispositivos de entrada

6 Evolução dos Computadores 2ª Geração ENIAC (1946) IBM 360 (1964)

7 Lei de Moore Em 1965, Gordon Moore profetizou falando que a capacidade de processamento iria dobrar a cada ano.

8 Evolução dos Computadores 4ª Geração => Microprocessadores ( atual) Ganho: Miniaturização Vários componentes no mesmo chip

9 Vídeo A História do Computador de Minutos

10 Von Neumann

11 Modelo de Von Neumann

12 Modelo de Von Neumann - Resumo Memória Física Capaz de armazenar programas e dados. UC (Unidade de Controle) Busca os programas na memória e organiza o processamento. ULA (Unidade Lógica Aritmética) Executa operações indicadas pelas instruções. Utiliza acumuladores como apoio às operações.

13 CPU

14 CPU CPU Central Processing Unit ou UCP Unidade Central de Processamento

15 CPU Composta, basicamente, por: UC Unidade de Controle UAL ou ULA Unidade Lógica Aritmética Registradores

16 CPU Segundo Monteiro (2007), o processamento de dados é a ação de manipular um ou mais valores (dados) em uma sequência de ações, de modo a produzir um resultado. Algumas das tarefas mais comuns do processamento são: Operações Aritméticas (somar, subtrair, multiplicar, dividir); Operações Lógicas (AND, OR, XOR...) Movimentação de dados entre a UCP e a memória e vice-versa.

17 CPU Ciclo de Instrução Melhoria Técnica de Pipeline

18 Quem é quem...

19 Visão Geral

20 Visão Geral

21 ULA UAL ou ULA Unidade Lógica Aritmética Conglomerado de circuitos lógicos eletrônicos que realizam operações aritméticas e lógicas. Existem processadores com mais de uma ULA, sendo, cada uma, para um número específico de operações ou conjuntos numéricos

22 Registradores Registradores São locais de armazenamento temporário de alta velocidade, utilizados para armazenar os dados que estão sendo processados (memória auxiliar). A quantidade de registradores pode variar em diferentes processadores. Possuem a quantidade limitada devido ao alto custo tecnológico envolvido.

23 Unidade de Controle Unidade de Controle ou Unidade Central de Processamento Busca as instruções a serem executadas e armazena nos registradores. Interpreta as instruções, identificando as operações. Emissão de sinais de controle para componentes internos e externos.

24 Conceitos e Elementos Complementares

25 Arquiteturas RISC x CISC RISC - em inglês: Reduced Instruction Set Computing, Computador com um Conjunto Reduzido de Instruções. CISC em inglês: Complex Instruction Set Computing, Computador com um Conjunto Complexo de Instruções.

26 Clock Sinal de sincronismo e execução de tarefas. A cada pulso, os dispositivos realizam suas operações, busca e envio de dados etc. Medida padrão do clock é feita em hertz(hz), Kilohertz (KHz), Megahertz (MHz), Gigahertz (GHz). Possui relação com a velocidade do processador. 1Hz = 1 operação por segundo.

27 Clock - Dúvida Processador de 2GHz Intel possui a mesma velocidade que um Processador de 2GHz da AMD? Se dois processadores diferentes, tiverem clock interno de mesmo valor, não significa que ambos trabalham com a mesma velocidade. Cada processador tem um projeto distinto e conta com características que determinam o quão rápido podem ser. Assim, um determinado processador pode levar, por exemplo, 2 ciclos de clock para executar uma instrução. Em outro processador, esta mesma instrução pode requerer 3 ciclos.

28 Barramentos Elemento responsável pela comunicação dos diversos componentes do computador (condutores elétricos). Caminho onde trafegam as informações.

29 Barramentos - Curiosidade Atualmente, muitas alternativas da indústria de fabricação de componentes de Hardware buscam alternativas para ganho de performance dos computadores, desenvolvendo otimizações de barramentos de alta performance e barramentos de ligação direta entre componentes. Front Side Bus QuickPath Interconnect (QPI) - Intel HyperTransport - AMD

30 Memória Cache Também chamadas de SRAM, é uma memória interna ao processador extremamente rápida, que armazena informações muito utilizadas. Há processadores com dois ou mais níveis de memória cache: L1, L2, L3...

31 Bits dos Processadores Representam a quantidade de dados que os circuitos desses dispositivos conseguem trabalhar por vez. Um processador com 16 bits, por exemplo, pode manipular um número de valor até Se este processador tiver que realizar uma operação com um número de valor , terá que fazer a operação em duas partes. No entanto, se um chip trabalha a 32 bits, ele pode manipular números de valor até em uma única operação. Como este valor é superior a , a operação pode ser realizada em uma única vez.

32 Matéria Prima dos Processadores O material utilizado na fabricação dos processadores é o mesmo dos chips, o silício. Motivos: É extremamente abundante na Terra (considerado o 2º mais comum); Possível extração de areia, granito, argila... Utilizado na fabricação de materiais resistentes como vidro e cerâmica; É semicondutor, capaz de conduzir eletricidade.

33 Reflexão

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35 Referências ALECRIM, Emerson. Processadores: clock, bits, memória cache e múltiplos núcleos. InfoWester, Disponível em: < Acesso em: 01 mai FÁVERO, Eliane de Bortoli. Organização e Arquitetura de Computadores. Pato Branco: Universidade Tecnológica Federal do Paraná, MONTEIRO, M. Introdução à organização de computadores. Rio de Janeiro: LTC, MURDOCCA, M. J., HEURING, V. P. Introdução à arquitetura de computadores. Rio de Janeiro: Campus, TANENBAUM, A. S. Organização estruturada de computadores. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.

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