ORGANIZACÃO DE COMPUTADORES PROCESSADORES CHIPS TRANSISTORES

Transcrição

1 PROCESSADORES CHIPS TRANSISTORES

2 O que é um chip? - conhecido como circuito integrado; - pequeno e fino pedaço de silício no qual os transistores, que formam o microprocessador, foram encapsulados; - processadores simples são formados por milhares de transistores encapsulados em um chip cuja área não passa de alguns milímetros quadrados.

3 Histórico ORGANIZACÃO DE COMPUTADORES - um microprocessador (também conhecido como CPU ou unidade central de processamento) é uma máquina completa de computação embutida em um único chip. - o primeiro microprocessador foi o Intel 4004, lançado em o 4004 não era muito poderoso, já que ele só podia somar e subtrair 4 bits por vez, mesmo assim, era incrível ver tudo isso em um único chip na época; - antes do 4004, os engenheiros construíram computadores com vários chips (transistores ligados um a um); - o 4004 foi utilizado em uma das primeiras calculadoras eletrônicas portáteis.

4 Histórico - O primeiro microprocessador utilizado em um computador pessoal foi o Intel 8080; - computador de 8 bits completo dentro de um chip e foi lançado em 1974; - o primeiro microprocessador que se tornou realmente popular foi o Intel 8088 (8 bits), lançado em 1979 e incorporado a um PC IBM - que apareceu em 1982.

5 Histórico - o 8088 evoluiu para o 80286, depois para o 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III e Pentium 4, Celeron, Xeon, Itanium, Dual Core, Core Duo, Quad Core, Octa Core - estes microprocessadores foram produzidos pela Intel e são melhorias do design básico do 8088.

6 Histórico - o principal concorrente da Intel é a AMD; - os seus processadores evoluiram paralelamente com o 286A, o 386, 486, 568, K5, K6-3, Athlon, Duron, Sempron, Athlon MX, AMD64, Phenom, Turion...

7 Principais processadores Intel e seus dados

8 Onde: - data: ano em que o processador foi lançado; - transistores: número de transístores no chip; - mícrons: largura, em mícrons, do menor fio do chip (fio de cabelo humano tem a espessura de 100 mícrons); - velocidade do clock: taxa máxima do clock do chip; - largura de dados: é a largura da Unidade Lógico-Aritmética (ALU).

9 Largura de dados: - uma ALU de 8 bits pode somar/subtrair/multiplicar/etc dois números de 8 bits. Uma ALU de 32-bit pode manipular números de 32 bits; - uma ALU de 8 bits teria que executar quatro instruções para somar dois números de 32 bits, enquanto que uma ALU de 32 bits precisa de apenas uma instrução; - na maioria dos casos, o barramento externo de dados é da mesma largura que a ALU; - o 8088 tinha uma ALU de 16 bits e um barramento de 8 bits; - os cips mais recentes buscam dados de 64 bits de uma vez para as suas ALU de 32 bits.

10 Microprocessador: - um microprocessador executa uma série de instruções de máquina que dizem a ele o que fazer; - as três funções básicas de um processador são: - executar operações matemáticas; - mover dados de um endereço de memória para outro; - tomar decisões e desviar para um outro conjunto de instruções baseado nestas decisões.

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12 Um microprocessador simples possui: - barramento de endereços: pode ser de 8, 16 ou 32 bits, que envia um endereço para a memória; - barramento de dados: pode ser de 8, 16 ou 32 bits, que envia e recebe dados da memória; - linha RD (Read ou Leitura) e WR (Write ou Escrita): diz à memória se ela deve gravar ou ler o conteúdo da posição de memória endereçada; - sinal de clock: fornece uma seqüência de pulsos de relógio para o processador; - sinal de reset: reinicia o contador do programa para zero (ou outro valor) e recomeça a execução do programa.

13 Decodificador de instrucões: - manda o registrador A colocar o seu valor atual no barramento de dados; - manda o registrador B colocar o seu valor atual no barramento de dados; - manda o registrador C armazenar o valor atual da sáida da ALU; - manda o registrador de contador de programa colocar o valor atual no barramento de dados; - manda o registrador de endereços travar o seu valor atual no barramento de dados; - manda o registrador de instrução colocar o seu valor atual no barramento de dados; - manda o contador de programa incrementar; - manda o contador de programa resetar (ir para zero); - ativa qualquer um dos seis buffers tri-state (seis linhas separadas); - informa a ULA sobre qual operação ela deve executar; - manda o registrador de teste armazenar os bits de teste da ULA; - ativa a linha RD; - ativa a linha WR.

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15 Padrão ASCII: - no sistema de caracteres ASCII, cada valor binário entre 0 e 127 está associado a um caractere específico; - a maioria dos computadores estende o sistema ASCII, para utilizar a gama completa dos 256 caracteres disponíveis em um byte; - os últimos 128 caracteres comportam elementos especiais, como caracteres acentuados de diversas línguas como o português.

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18 Lógica Booleana: - originalmente desenvolvida por George Boole em meados de 1800; - permite que uma série de coisas pouco prováveis sejam mapeadas em bits e bytes; - o que há de genial sobre a lógica booleana é que, uma vez entendido seu processo, ela (ou pelo menos a parte necessária para compreender as operações de um computador) é absurdamente simples.

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