Técnicas de Manutenção de Computadores Professor: Luiz Claudio Ferreira de Souza
Processadores É indispensável em qualquer computador, tem a função de gerenciamento, controlando todas as informações de entrada e saída do PC. Responsável ainda pelas operações aritméticas e lógicas de extrema importância para o funcionamento dos softwares. Capacidade de trabalho: Hz (Hertz) EX: Pentiun 4 2.0 Ghz Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 2
FSB Front Side Bus É o caminho de comunicação do processador com o chipset da placa-mãe, mais especificamente o circuito ponte norte. É mais conhecido em português como "barramento externo". Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 3
FSB Front Side Bus Todos os processadores a partir do 486DX2 passaram a usar um esquema chamado multiplicação de clock, onde o clock interno do processador é maior do que o seu clock externo (ou seja, clock do barramento externo ou FSB). Por exemplo, o Pentium 4 de 3,2 GHz trabalha internamente a 3,2 GHz, porém externamente ele opera a 200 MHz (ou seja, seu FSB é de 200 MHz). 3,2 Bilhões de operações em um segundo! 200 milhões de operações em um segundo! Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 4
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QuickPath Interconnect (QPI) e HyperTransport (HT) QuickPath Interconnect (QPI) -> Intel HyperTransport -> AMD Nas CPUs mais atuais da Intel e da AMD, o controlador está integrado ao próprio chip e não mais ao chipset localizado na placa-mãe. O interessante é que tanto o QPI quanto o HT trabalham com duas vias de comunicação, de forma que o processador possa transmitir e receber dados ao mesmo tempo, já que cada atividade é direcionada a uma via, beneficiando o aspecto do desempenho. Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 6
32 bits X 64 bits O número de bits é outra importante característica dos processadores e, naturalmente, tem grande influência no desempenho deste dispositivo. Processadores mais antigos, como o 286, trabalhavam com 16 bits. Durante muito tempo, no entanto, processadores que trabalham com 32 bits foram muitos comuns, como as linhas Pentium, Pentium II, Pentium III e Pentium 4 da Intel ou Athlon XP e Duron da AMD. Muitos modelos de 32 bits ainda são encontrados no mercado, todavia, o padrão atual são os processadores de 64 bits, como os da linha Core i5 e i7, da Intel, ou Phenom, da AMD. Um processador com 16 bits, por exemplo, pode manipular um número de valor até 65.535. Se este processador tiver que realizar uma operação com um número de valor 100.000, terá que fazer a operação em duas partes. No entanto, se um chip trabalha a 32 bits, ele pode manipular números de valor até 4.294.967.295 em uma única operação. Como este valor é superior a 100.000, a operação pode ser realizada em uma única vez. 16 bits -> número de valor até 65.535 32 bits -> 4.294.967.295 64 bits -> 18.446.744.073.709.551.616 Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 7
Processadores de 32 e 64 bits Os tradicionais processadores de 32 bits estarão sendo trocados pelos processadores de 64 bits, aumentando a velocidade de processamento dos computadores será mesmo? Digitação de texto e acesso a Internet -> desempenho praticamente igual em processadores de 32 ou 64 bits Software com elevados cálculos, como o uso de softwares 3D por Arquitetos a diferença é gritante! Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 8
Memória Cache (L1 e L2) Memória Cache (L1) é uma pequena quantidade de memória estática (volátil) de alto desempenho, tendo por finalidade aumentar o desempenho do processador realizando uma busca mais veloz das informações mais utilizadas Quando o processador necessita de um dado, e este não está presente no cache, ele terá de realizar a busca diretamente na memória RAM, reduzindo o desempenho do computador. Como provavelmente será requisitado novamente o dado que foi buscado na RAM é copiado na cache. Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 9
Memória Cache Cache L2 Possuindo o Cache L1 um tamanho reduzido e não apresentando uma solução ideal, foi desenvolvido o cache L2, que contém muito mais memória que o cache L1.Ela é mais um caminho para que a informação requisitada não tenha que ser procurada na lenta memória principal. Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 10
Memória Cache Diferenças entre Memória cache L1 e L2: De um modo geral o barramento de comunicação do núcleo do processador com a L1 é maior que do L2. Ex: No Core i7 3770, possui caches L1 e L2 relativamente pequenos: L1 de 64 KB, L2 de 256 KB, respectivamente. L3 é expressivamente maior 8MB. O segundo é que o cache L2 está fisicamente mais distante do núcleo do processador que o cache L1, o que aumenta os tempos de latência(estímulo/resposta), e reduz a velocidade dos acessos. Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 11
Processador i7 Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 12
Processadores com dois ou mais núcleos Até um passado não muito distante, o usuário tinha noção do quão rápido eram os processadores de acordo com a taxa de seu clock interno. O problema é que, quando um determinado valor de clock é alcançado, torna-se mais difícil desenvolver outro chip com clock maior. Limitações físicas e tecnológicas são os principais motivos para isso. Uma delas é a questão da temperatura: teoricamente, quanto mais megahertz um processador tiver, mais calor o dispositivo gerará. Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 13
Processadores com dois ou mais núcleos Uma das formas encontradas pelos fabricantes para lidar com esta limitação consiste em fabricar e disponibilizar processadores com dois núcleos (dual core), quatro núcleos (quad core) ou mais (multi core). Mas, o que isso significa? Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 14
Processadores com dois ou mais núcleos CPUs deste tipo contam com dois ou mais núcleos distintos no mesmo circuito integrado, como se houvesse dois (ou mais) processadores dentro de um chip. Assim, o dispositivo pode lidar com dois processos por vez (ou mais), um para cada núcleo, melhorando o desempenho do computador como um todo. Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 15
Processadores com dois ou mais núcleos Processadores multi core oferecem várias vantagens: podem realizar duas ou mais tarefas ao mesmo; um núcleo pode trabalhar com uma velocidade menor que o outro, reduzindo a emissão de calor; ambos podem compartilhar memória cache; entre outros. A ideia deu tão certo que, hoje, é possível encontrar processadores com dois ou mais núcleos inclusive em dispositivos móveis, como tablets e smartphones. Na verdade, a situação se inverteu em relação aos anos anteriores: hoje, é mais comum encontrar no mercado chips multi core do que processadores single core. Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 16
Atenção na hora de Comprar! 3. Memória Cache: esse tipo de memória, que se encontra tão próxima ao processador, pode elevar em até 30% o desempenho de um computador. Portanto é sempre bom analisar a quantidade de memória cache L1 e L2 presente no computador (Processador) 4. FSB: também conhecido como barramento externo, com esse dado é possível saber a velocidade que as informações trafegam pela placa mãe, e isso pode influenciar muito no desempenho final do computador 5. Fabricantes: Hoje em dia, as empresas AMD e Intel dominam o mercado de processadores, e qualquer delas podem oferecer ótimos equipamentos para uso. Existem outros fabricantes, mas esses destacam-se pela qualidade e demanda do mercado Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 17
Atividades 1- Pesquise e relate com suas palavras sobre a tecnologia Turbo Boost. 2- Para que serve a memória Cache? 3- Quais as vantagens dos processadores com vários núcleos? 4- Qual o motivo da memória Cache L1 ser mais rápida que a L2? 5- O que é Front Side Bus? 6- Qual a utilidade das tecnologias de processadores QPI e HT, respectivamente? 7- Qual a diferença entre processadores de 32 e 64 bits? 8- Sempre os processadores de 64 bits possuem desempenho maior que os de 32 bits? Justifique sua resposta. 9- O que levou a industria a produzir processadores com vários núcleos? 10- Qual o motivo das memórias caches ficarem no interior dos processadores atuais? Prof. Luiz Claudio Ferreira de Souza www.luizclaudiofs.blogspot.com 18