Bus externo de dados

481040 - Programador/a
de Informática
UFCD - 0770
“ Dispositivos e periféricos“
Sessão 2
SUMÁRIO
• Tipos de motherboard;
•
•
•
•
Processador e Tecnologias de Microprocessador;
Registos Internos;
Dissipadores e Ventoinhas;
Sockets do CPU
MOTHERBOARD
Definição:Placa electrónica onde estão
ligados todos os dispositivos que fazem
parte do hardware.
Tipos:
AT – Antigas
ATX - Actuais
MOTHERBOARD
AT
ATX
Utiliza uma fonte de alimentação que
contem 2 fichas que encaixam num
conector de 12 pinos existentes na
motherboard.
Utiliza uma fonte de alimentação que
contem apenas 1 ficha que encaixam
num conector de 20 pinos existentes na
motherboard.
Tamanho reduzido
Tamanho maior
As portas PS/2, série, paralela e USB
não fazem parte integrante da placa.
As portas PS/2, série, paralela e USB
fazem parte integrante da placa.
Não controla o funcionamento da fonte
de alimentação.
Controla o funcionamento da fonte de
alimentação.
PROCESSADOR
Definição:
 CPU ou UCP - Unidade Central de
Processamento de Dados.
 É o circuito integrado de vital importância
do computador.
 É o cérebro da máquina.
Função: é responsável por executar todos
os cálculos lógicos e aritméticos e controlar
o funcionamento da máquina.
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
 A arquitetura interna do microprocessador se caracteriza
pela existência de quatro unidades funcionais básicas,
denominadas:











ALU ou ULA (Unidade lógica e aritmética);
UC (Unidade de Controlo);
UD (Unidade de Descodificação – “Decode Unit”)
UR (Unidade de Registos – “Registers”);
FPU (Unidade de Vírgula Flutuante);
Unidade de memória cache interna;
Unidade de segmentação e unidade de paginação;
Unidade de Pré-escolha (“Prefetch”);
Unidade de Ligação com BUS
Bus Externo de Dados;
Bus Externo de endereços;
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
ULA - Unidade Lógica e Aritmética :
Bloco responsável por todas as operações lógicas
(operações de comparação, por ex. “maior que”) e
aritméticas (Somas, Subtrações, etc).
Entrada
de
Dados
ALU
Saída dos
resultados
das
operações
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
UC - Unidade de Controlo:
Bloco que coordena o funcionamento da Unidade Central de
Processamento (CPU), controlando o fluxo de informação
entre a memória interna e as várias unidades do CPU e dos
periféricos.
A UC cuida do endereçamento de memória, colocando e
retirando dados, envia os dados para a ULA, juntamente com
as operações que ela deve de realizar e ainda confere os
resultados devolvidos pela ULA
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
UD - Unidade de Descodificação:
Tem como função a descodificação das instruções e
informações provenientes da cache para que a CPU as possa
processar.
UR - Unidade de Registos:
Memórias internas onde são armazenados temporariamente,
dados e resultados.
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
FPU - Unidade de Vírgula Flutuante:
Também conhecido por co-processador matemático, auxilia o
CPU nas operações matemáticas mais complexas.
Unidade de Memória Cache Interna:
É uma memória rápida que armazena os dados mais
requisitados pelo processador.
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
Unidade de Segmentação e Unidade de Paginação:
Converte os endereços lógicos contidos nos programas em
endereços físicos, conforme o tipo de gestão de memória
utilizada.
Unidade de Pré-escolha:
Requisita à memória cache uma lista de instruções a executar,
armazenando-as internamente num dispositivo próprio de
memória, pronta a passá-las à unidade de descodificação.
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
Unidade de Ligação com o BUS:
Permite ao processador comunicar com os dispositivos
exteriores através dos barramentos (ligação física entre os
múltiplos componentes existentes na motherboard).
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
Bus externo de dados:
É o canal físico (“pistas”) de comunicação de dados entre o
interior e o exterior do CPU. O número de pistas do bus
externo de dados determina a quantidade de informação que a
CPU pode receber e enviar de cada vez.
PROCESSADOR
ARQUITETURA INTERNA
Bus externo de endereços:
São linhas ou pistas de comunicação externas através das
quais a CPU referencia e acede a endereços de memória. O
número de linhas deste barramento determina o número de
células de memória a que o processador pode aceder. (Define
a quantidade de memória RAM que um computador pode ter)
TIPOS DE MICROPROCESSADORES
EM FUNÇÃO DA SUA ARQUITETURA
Processador CISC - (Complex Instruction
Set Computer) – O conjunto de instruções que o
processador executa é maior e mais complexo, o
que leva a que cada instrução demore mais tempo
a executar.
Exemplos: 80386; 80486;
TIPOS DE MICROPROCESSADORES
EM FUNÇÃO DA SUA ARQUITETURA
Processador RISC – (Reduced Instrution
Set Computer) –O conjunto de instruções que o
processador executa é reduzido mas melhor
construída, o que leva a que cada instrução
demore menos tempo a executar.
Exemplos: IBM RISC 6000; Power PC;
Atualmente, os processadores comercializados possuem
características de ambas as arquiteturas
MICROPROCESSADORES
CARACTERIZAÇÃO
Um microprocessador pode ser caracterizado
através de três itens:
Velocidade de
Processamento
MICROPROCESSADOR
Registos Internos
Barramento
de dados
VELOCIDADE DE PROCESSAMENTO
A transferência de dados entre do CPU, MEMÓRIA INTERNA
ou DISPOSITIVOS INPUT/OUTPUT, é efetuada em períodos
de tempo designados Ciclos Máquina, realizados pelo sinal do
relógio.
Por cada ciclo máquina é executada uma instrução no
microprocessador.
Um ciclo máquina corresponde a um Hz (Hertz).
Exemplo: Processador 800 MHz, significa que consegue
atualizar 800 milhões de instruções por segundo.
REGISTOS INTERNOS
Um computador necessita de um local para armazenar os dados
e as instruções que o controlam. Essas instruções e dados são
armazenados na memória principal e identificados por um
ENDEREÇO (valor numérico que designa a posição física em
memória dessa informação).
Assim, quanto maior for a capacidade de
endereçamento, mais instruções e dados
será possível processar em simultâneo.
BARRAMENTO DE DADOS
O barramento de dados indica-nos o número de bits
possíveis de serem transportados de cada vez.
É conhecido pelo comprimento do barramento.
Por Exemplo:
Num microprocessador de 32 bits, existem 32
ligações em paralelo, isto é, o barramento de
dados tem a largura de 32 bits, conseguindo
transportar 32 bits em simultâneo.
TIPOS DE RELÓGIO (CLOCK)
Clock interno: Indica a velocidade interna com a qual
o processador trabalha.
Processamento.
Velocidade do
Clock Externo: Indica a velocidade de transmissão do
barramento de dados da placa mãe para o processador e
vice-versa.
Velocidade de barramento.
Exemplo: Processador Pentium 4 a 3,2 GHz com
velocidades de barramento de 400 MHz.
DISSIPADOR E VENTOINHAS DO CPU
Dissipador: Elemento
metálico que permite libertar
o calor excessivo proveniente
do consumo de energia do
CPU.
Ventoinhas: Permite
aumentar o poder de
dissipação.
DISSIPADOR E VENTOINHAS DO CPU
PROBLEMAS COM A REFRIGERAÇÂO DO CPU
Os processadores mais rápidos são também aqueles que
necessitam de dissipar mais energia e, por conseguinte, são
os mais problemáticos.
Uma refrigeração inadequada pode:
 Danificar permanentemente o processador;
 Causar
erros
esporádicos
de
processamento, de difícil deteção e que
podem causar graves problemas durante
longos períodos.
DISSIPADOR E VENTOINHAS DO CPU
PROBLEMAS COM A REFREGIRAÇÂO DO CPU
SINTOMAS
 O bloqueamento não justificado do sistema
 Funcionamento instável, após algum tempo de
funcionamento,
Estes sintomas são indicadores para um diagnóstico de
problemas de temperatura. Este problema não se aplica
apenas ao processador, mas sim a todos os componentes
da motherboard ou placas de expansão, muito embora os
processador, e em particular os de maior potência, sejam
os mais expostos.
DISSIPADOR E VENTOINHAS DO CPU
PROBLEMAS COM A REFREGIRAÇÂO DO CPU
Sugestões para manter níveis de temperatura aceitáveis:
 Verificar se o processador dispõe de uma ventoinha de arrefecimento, ou de
um dissipador;
 Local onde está o computador atingir, por longos períodos, temperaturas
superiores a 25°C, incluir uma ventoinha suplementar;
 A memória cache, devido à elevada utilização pode sobreaquecer com
facilidade. Contudo, esta memória pode ser "desligada" através do BIOS,
degradando a resposta do sistema, mas contribuindo para baixar a
temperatura e protegendo a memória cache;
DISSIPADOR E VENTOINHAS DO CPU
PROBLEMAS COM A REFREGIRAÇÂO DO CPU
Sugestões para manter níveis de temperatura aceitáveis:
 Autorize a função de gestão de energia disponível na maioria
das motherboards, que permite colocar o processador num regime de baixa
potência e desligar o motor dos discos, após alguns minutos (selecionável) de
inatividade;
 Não utilize o leitor de CDs para ouvir música. Adquira um leitor de CDs
dedicado, externo, que lhe permitirá poupar alguns ºC;
SOCKET
 Local onde encaixa o microprocessador na
placa Mãe.
SOCKET
Modelo, Velocidades, Cache e Preço
Velocidade
do CPU
Velocidade do
Barramento (FSB)
Tamanho
da Cache
Preço
Core 2 Duo
E6300
1,86 GHz
1066MHz
2 MB
99 €
Core 2 Duo
E6320
1,86 GHz
1066MHz
4 MB
169 €
Core 2 Quad
Q6600
2,4 GHZ
1066MHz
8 MB
169 €
Duo-core
E5300
2,6 GHz
800MHz
2 MB
62,90 €
Modelo