Informática

Aula 2

Processador

• O processador é o equipamento que funciona como cérebro do computador, realizando o processamento e o cálculo das informações que passam por ele. É composto de:

UC (Unidade de Controle) ULA (Unidade Lógico-Aritmética) RegistradoresExerce funções de controle das operações

- Envia a todos os componentes do computador um sinal elétrico regular - o pulso de "clock" - que fornece uma referência de tempo para todas as atividades e permite o sincronismo das operações internas.

É responsável pelos cálculos e operações de lógica

São as memórias mais rápidas de um computador e sua função é o armazenamento local e temporário dos dados que estão sendo processados.

• Há vários processadores atualmente no mercado. Os principais são fabricados por duas empresas concorrentes: A Intel e a AMD.

Processador

INTEL AMD- CELERON - SEMPROM- PENTIUM 4 - ATHLON XP- PENTIUM / CELERON (notebooks)

- MOBILE ATHLON XP (notebooks)

- XEON (servidores) - ATHLON 64- ITANIUM (servidores) - OPTERON (servidores)

Importante: a forma como a arquitetura de um processador foi elaborada faz com que ele se comunique apenas através de “chaves” positivas e negativas, assumindo valores 0 (zero) e 1 (um). Isso significa que para cada ordem que mandamos o processador executar, ele realiza milhares de operações apenas usando as “chaves” 0 e 1. A menor unidade de informação que um computador pode armazenar então, é este binômio 0 ou 1.

Processador

À este tipo de informação chamamos Código Binário ou bit, que é a Linguagem de Máquina usada pelos computadores. Entretanto, utilizar o Bit como padrão para uma medida de tamanho de informação seria um tanto cansativo, pois as informações seriam medidas em milhares de bits. Por isso, a unidade padrão de medida na informática é o byte, que é o conjunto de 8 (oito) Bits. A um caractere, como uma letra, associamos um Byte. A partir deste conceito, foi criada uma nomenclatura para tratarmos com outras grandezas:

Processador

MEDIDA: REPRESENTA O MESMO QUE:

Bit (b) 0 ou 1 - menor unidade de dado

Byte (B) conjunto de 8 bits ou 1 caractere

Kilobyte (KB) 210 ou 1024 bytes

Megabyte (MB) 210 ou 1024 Kilobytes

Gigabyte (GB) 210 ou 1024 Megabytes

Terabyte (TB) 210 ou 1024 Gigabytes

Petabyte (PB) 210 ou 1024 Terabyte

Hexabyte (HB) 210 ou 1024 Petabyte

Processador

TECNOLOGIAS DE PROCESSAMENTO

I

Pipelining

Processadores com pipeline são processadores que conseguem executar fases diferentes de várias instruções ao mesmo tempo. Processadores antigos não trabalhavam com pipelining. Esse processo foi adotado nos processadores modernos para otimizar o uso do processador, para que ele fique com menos áreas ociosas enquanto executa instruções.

II Hyper-Threading

Tecnologia que permite que várias partes de um mesmo programa sejam executadas simultaneamente pelo processador. Programas podem ser feitos para rodar em partes separadas, as quais chamamos de thread. Um processador comum só pode executar uma thread de cada programa por vez. Quando executamos vários programas ao mesmo tempo, temos a ilusão de que todos eles estão sendo executados simultaneamente. Na verdade, o que ocorre é que o processador alterna entre a execução dos programas. Como isso é feito em frações de segundos, para nós, usuários, é como se estivessem de fato sendo executados simultaneamente. Portanto, processadores comuns precisam esperar o término da execução de uma thread para iniciar outra. Processadores equipados com Hyper-Threading permitem que antes do fim de uma thread seja iniciada a execução de outra thread. Isso é conseguido simulando-se a presença de mais processadores. O processador com Hyper-Threading “finge” ser dois processadores, quando na realidade, fisicamente é um só. Para o Hyper-Threading funcionar, tanto a placa-mãe como o BIOS e o sistema operacional do computador devem ser compatíveis.

III

Dual Core

Enquanto o HT simula a presença de dois processadores físicos, quando na verdade há apenas um, os processadores Dual Core são processadores que possuem, fisicamente, um núcleo duplo. Assim, eles podem trabalhar como dois processadores distintos, apesar de dividirem entre si os demais recursos, como, em alguns casos, a memória cache. Na prática, isso quer dizer que é possível executar mais de uma thread de forma realmente paralela. É possível iniciar a execução de duas threads ao mesmo tempo.

• O componente central de uma placa-mãe é o chamado chipset. Chipset, na verdade, é o nome pelo qual é conhecido um conjunto de chips. Nas placas de CPU mais antigas, esses chips ficavam espalhados. Posteriormente reunidos, esses chips passaram a ser chamados de chipset.

Chipset

O chipset divide-se em dois importantes chips: •Southbridge (PONTE SUL);•Northbridge (PONTE NORTE).•O chip Ponte Sul, por sua vez, estabelece a comunicação entre os principais dispositivos de entrada e saída por meio dos barramentos PCI, IDE e outros.•O chip Ponte Norte é responsável pela comunicação entre os componentes de maior velocidade do computador. É ele que faz a comunicação entre a CPU, a memória RAM e o slot AGP.

Chipset

• O chipset é uma espécie de controlador de tráfego da placa-mãe. Por ele passam todos os dados e instruções e é através dele que todos os barramentos conseguem se interconectar.

Chipset

• A comunicação mais importante num computador se dá entre a CPU e a memória principal. Mas a CPU também tem que se comunicar com outros componentes, como os Dispositivos de Entrada e Saída e as outras memórias. Toda essa comunicação se dá pelos Barramentos de Sistema, que são linhas de comunicação que se estendem por todo o micro, atingindo grande parte de seus componentes.

Barramentos

Podem ser:•Barramento de DADOS;•Barramento de ENDEREÇOS;•Barramento de CONTROLE.

•Além dos Barramentos de Sistema, como vimos, existem também os Barramentos de Expansão, que servem para expandir o poder dos computadores se ligam a eles. Os equipamentos de entrada e saída e as memórias auxiliares têm barramentos próprios que devemos conhecer:

Barramentos

ISA Muito comum em micros mais antigos para encaixar placas de expansão, como modems, placas de som e placas de vídeo. As placas mãe atuais não contam com esse barramento, porque foi substituído pelo PCI.Transfere Simultaneamente: 16 bits

PCI Substituiu o barramento ISA. Para conectar placas de expansão. Porém, para placas de vídeo, não usamos o PCI. Normalmente são fabricadas para serem conectadas no barramento AGP. Suporta a tecnologia Plug and Play.Transfere Simultaneamente: 32 bits

AGP Para conectar somente placas de vídeo. Suporta também a tecnologia Plug and Play.Transfere Simultaneamente: 32 bits

Barramentos

PCI Express

Veio para substituir o barramento PCI ‘convencional’, podendo ser usado para diversas placas de expansão (modem, rede, etc). Existem vários tipos de barramentos (1x, 2x, 4x e 8x), com velocidades maiores do que a convencional. Importante: existe também o PCI Express x16, que veio substituir o barramento AGP (somente para placas de vídeo).Transfere Simultaneamente: 16 bits

IDE

usado para conectar as unidades de armazenamento internas (HD, Drive de CD, Gravadores de CD, Drives de DVD, etc.) à placa-mãe do computador. Transfere um byte de cada vez (paralelo).

SCSI

Próprio para discos, como o IDE, e impressoras e scanners de alta velocidade.Normalmente são usados no mercado de servidores de rede, sendo incomuns em computadores caseiros. Além disso, dá pra conectar até 15 equipamentos em um único SCSI.Transfere Simultaneamente: 8 e 16 bits

Barramentos

PS/2Barramento atualmente usado para conectar mouse e teclado. Suporta a tecnologia Plug and Play.

Serial

Liga equipamentos de baixa velocidade, como teclado e mouse. É um barramento velho e por isso não é encontrado mais nos micros atuais. Podemos chamar de “barramento serial” ou “barramento RS-232”.Transferência de um bit por vez (em série)

ParaleloLiga componentes de maior velocidade, como impressoras e scanners.Transferência de vários bits simultâneos

Barramentos

USB

Conecta qualquer tipo de equipamento, substituindo a serial, PS/2 e paralela. Esse barramento foi criado para ser o único barramento externo de um computador. E é Plug-and-Play/Hot Swap(Trocar)

SATA

Também conhecido como Serial ATA, já é encontrado nas placas mãe atuais, vindo a substituir o barramento IDE. Mesmo sendo a transmissão dos dados de um bit por vez, ele é mais rápido que a transmissão em paralelo.

Barramentos

Fim da aula 2