Aula 03 Processadores Prof. Ricardo Palma
Definição O processador é a parte mais fundamental para o funcionamento de um computador. Processadores são circuitos digitais que realizam operações como: cópia de dados, acesso a memórias e operações lógicas e matemáticas. Os processadores comuns trabalham apenas com lógica digital binária. Existem processadores simples, que realizam um número pequeno de tarefas, que podem ser utilizados em aplicações mais específicas, e também existem processadores mais sofisticados, que podem ser utilizados para os mais diferentes objetivos, desde que programados apropriadamente. Processadores geralmente possuem uma pequena memória interna, portas de entrada e de saída, e são geralmente ligados a outros circuitos digitais como memórias, multiplexadores e circuitos lógicos. 2
Definição Muitas vezes também um processador possui uma porta de entrada de instruções, que determinam a tarefa a ser realizada por ele. Estas seqüências de instruções geralmente estão armazenadas em memórias, e formam o programa a ser executado pelo processador. Em geral, fala-se que um processador é melhor do que outro na medida em que ele pode realizar uma mesma tarefa em menos tempo, ou com mais eficiência. Processadores podem ser projetados para tarefas extremamente específicas. Este é o caso nos processadores que controlam eletrodomésticos e dispositivos simples como portões eletrônicos e algumas partes de automóveis. Outros visam uma maior genericidade, como nos processadores em computadores pessoais. Por este motivo, por exemplo, um jogo hipotético para videogame e PC requer neste último um poder de processamento maior do que o primeiro. 3
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Cooler Dissipador ou, na gíria informática também referido como cooler, é o nome dado ao conjunto de dissipação térmica, instalado sobre o processador. O cooler é formado por dois dispositivos: um dissipador de calor, que é um pedaço de alumínio ou cobre recortado, e uma ventoinha, que é um pequeno ventilador colocado sobre o dissipador de calor. O calor que o processador gera em sua operação deve ser dissipado para que o processador não queime. O calor em excesso pode derreter os minúsculos circuitos do processador caso não exista um cooler instalado. 6
Socket ou Slot? Um soquete é um tipo de dispositivo mecânico instalado em uma placa-mãe, destinado a receber a CPU - o processador, sua nomenclatura refere-se ao número de pinos que o mesmo poderá receber. Ex.: PGA 370 - só admite processadores com 370 pinos. O slot para processador possibilita o encaixe do mesmo através de uma placa adaptadora, deixando-o em pé, e assim economizando espaço na placa-mãe. 7
Processadores de 64 bits x Processadores de 32 bits Se você vai a uma loja de informática para comprar um computador, o vendedor pode lhe oferecer dois tipos: um com um processador de 64 bits e outro com um processador de 32 bits. "O de 64 bits é mais caro, porém é muito mais rápido e tem melhor desempenho", lhe diz o vendedor. Isso significa que seus jogos rodarão mais rápidos, assim como programas pesados, como AutoCad, Premiere, entre outros, não? Talvez. Vejamos o porquê. Quando nos referimos a processadores de 16 bits, 32 bits ou 64 bits estamos falando dos bits internos do chip - em poucas palavras, isso representa a quantidade de dados e instruções que o processador consegue trabalhar por vez. 8
Processadores de 64 bits x Processadores de 32 bits Por exemplo, com 16 bits um processador pode manipular um número de valor até 65.535. Se certo número tem valor 100.000, ele terá que fazer a operação em duas partes. No entanto, se um chip trabalha a 32 bits, ele pode manipular números de valor até 4.294.967.296 em uma única operação. Para calcular esse limite, basta fazer 2 elevado à quantidade de bits internos do processador. Então, qual o limite de um processador de 64 bits? Vamos à conta: 2^64 = 1.84467441 10^19 Um valor extremamente alto! 9
Processadores de 64 bits x Processadores de 32 bits Agora, suponha que você esteja utilizando um editor de textos. É improvável que esse programa chegue a utilizar valores grandes em suas operações. Neste caso, qual a diferença entre utilizar um processador de 32 bits ou 64 bits, sendo que o primeiro será suficiente? Como o editor utiliza valores suportáveis tanto pelos chips de 32 bits quanto pelos de 64 bits, as instruções relacionadas serão processadas ao mesmo tempo (considerando que ambos os chips tenham o mesmo clock). 10
Processadores de 64 bits x Processadores de 32 bits Por outro lado, aplicações em 3D ou programas como AutoCad requerem boa capacidade para cálculo e aí um processador de 64 bits pode fazer diferença. Suponha que determinadas operações utilizem valores superiores a 4.294.967.296. Um processador de 32 bits terá que realizar cada etapa em duas vezes ou mais, dependendo do valor usado no cálculo. Todavia, um processador de 64 bits fará esse trabalho uma única vez em cada operação. 11
Processadores de 64 bits x Processadores de 32 bits No entanto, há outros fatores a serem considerados. Um deles é o sistema operacional (SO). O funcionamento do computador está diretamente ligado à relação entre o sistema operacional e o hardware como um todo. O SO é desenvolvido de forma a aproveitar o máximo de recursos da plataforma para o qual é destinado. Assim, o Windows XP ou uma distribuição Linux com um kernel desenvolvido antes do surgimento de processadores de 64 bits são preparados para trabalhar a 32 bits, mas não a 64 bits. Ao se colocar um sistema operacional de 32 bits para rodar em um computador com processador de 64 bits, o primeiro não se adaptará automaticamente e continuará mantendo sua forma de trabalho. 12
Processadores de 64 bits x Processadores de 32 bits No entanto, há outros fatores a serem considerados. Um deles é o sistema operacional (SO). O funcionamento do computador está diretamente ligado à relação entre o sistema operacional e o hardware como um todo. O SO é desenvolvido de forma a aproveitar o máximo de recursos da plataforma para o qual é destinado. Assim, o Windows XP ou uma distribuição Linux com um kernel desenvolvido antes do surgimento de processadores de 64 bits são preparados para trabalhar a 32 bits, mas não a 64 bits. 13