Conceitos Básicos de Banco de Dados

Montagem e Manutenção
Processadores
Processador – Cérebro Computacional
Montagem e Manutenção - Processadores
Evolução dos Computadores – 1ª Geração
=> Válvulas (1945-1955)
ENIAC:
• Tinha 19.000 válvulas
• Pesava 30 toneladas
• Área de150 m2
Montagem e Manutenção - Processadores
Evolução dos Computadores – 2ª Geração
=> Transistor (1955-1965)
Ganho:
• Diminuição de Tamanho
• Baixo consumo de energia
• Confiabilidade
Montagem e Manutenção - Processadores
Evolução dos Computadores – 3ª Geração
=> Circuito Integrado (1965-1980)
Ganho:
• Miniaturização
• Baixo consumo de energia
• Confiabilidade
• Custo
• Dispositivos de entrada
Montagem e Manutenção - Processadores
Evolução dos Computadores – 2ª Geração
ENIAC (1946)
IBM 360 (1964)
Montagem e Manutenção - Processadores
Lei de Moore
Em 1965, Gordon Moore profetizou falando que a
capacidade de processamento iria dobrar a cada ano.
Montagem e Manutenção - Processadores
Evolução dos Computadores – 4ª Geração
=> Microprocessadores (1970 - atual)
Ganho:
• Miniaturização
• Vários componentes no mesmo chip
Montagem e Manutenção - Processadores
Vídeo
•
A História do Computador de Minutos
–
https://www.youtube.com/watch?v=F3qWg1JBPZg
Montagem e Manutenção - Processadores
Von Neumann
Montagem e Manutenção - Processadores
Modelo de Von Neumann
Montagem e Manutenção - Processadores
Modelo de Von Neumann - Resumo
• Memória Física
Capaz de armazenar programas
e dados.
• UC (Unidade de Controle)
Busca os programas na memória
e organiza o processamento.
• ULA (Unidade Lógica Aritmética)
Executa operações indicadas pelas instruções.
Utiliza acumuladores como apoio às operações.
Montagem e Manutenção - Processadores
CPU
Montagem e Manutenção - Processadores
CPU
CPU – Central Processing Unit
ou UCP – Unidade Central de Processamento
Montagem e Manutenção - Processadores
CPU
• Composta, basicamente, por:
UC – Unidade de Controle
UAL ou ULA – Unidade Lógica Aritmética
Registradores
Montagem e Manutenção - Processadores
CPU
Segundo Monteiro (2007), o processamento de
dados é a ação de manipular um ou mais valores
(dados) em uma sequência de ações, de modo a
produzir um resultado. Algumas das tarefas mais
comuns do processamento são:
• Operações Aritméticas (somar, subtrair,
multiplicar, dividir);
• Operações Lógicas (AND, OR, XOR...)
• Movimentação de dados entre a UCP e a
memória e vice-versa.
Montagem e Manutenção - Processadores
CPU – Ciclo de Instrução
Melhoria
Técnica de Pipeline
Montagem e Manutenção - Processadores
Quem é quem...
Montagem e Manutenção - Processadores
Visão Geral
Montagem e Manutenção - Processadores
Visão Geral
Montagem e Manutenção - Processadores
ULA
UAL ou ULA – Unidade Lógica Aritmética
Conglomerado de circuitos lógicos eletrônicos
que realizam operações aritméticas e lógicas.
Existem processadores com mais de uma ULA, sendo,
cada uma, para um número específico de operações ou
conjuntos numéricos
Montagem e Manutenção - Processadores
Registradores
Registradores
São locais de armazenamento temporário de alta
velocidade, utilizados para armazenar os dados
que estão sendo processados (memória auxiliar).
A quantidade de registradores pode variar em diferentes
processadores. Possuem a quantidade limitada devido ao
alto custo tecnológico envolvido.
Montagem e Manutenção - Processadores
Unidade de Controle
Unidade de Controle ou Unidade Central de
Processamento
Busca as instruções a serem executadas e armazena nos
registradores. Interpreta as instruções, identificando as
operações. Emissão de sinais de controle para
componentes internos e externos.
Montagem e Manutenção - Processadores
Conceitos e
Elementos
Complementares
Montagem e Manutenção - Processadores
Arquiteturas RISC x CISC
RISC - em inglês: Reduced Instruction Set
Computing, Computador com um Conjunto
Reduzido de Instruções.
CISC em inglês: Complex Instruction Set
Computing, Computador com um Conjunto
Complexo de Instruções.
Montagem e Manutenção - Processadores
Clock
Sinal de sincronismo e execução de tarefas. A
cada pulso, os dispositivos realizam suas
operações, busca e envio de dados etc.
Medida padrão do clock é feita em hertz(Hz),
Kilohertz (KHz), Megahertz (MHz), Gigahertz
(GHz). Possui relação com a velocidade do
processador.
1Hz = 1 operação por segundo.
Montagem e Manutenção - Processadores
Clock - Dúvida
Processador de 2GHz Intel possui a mesma
velocidade que um Processador de 2GHz da
AMD?
Se dois processadores diferentes, tiverem clock interno de
mesmo valor, não significa que ambos trabalham com a
mesma velocidade. Cada processador tem um projeto
distinto e conta com características que determinam o quão
rápido podem ser. Assim, um determinado processador
pode levar, por exemplo, 2 ciclos de clock para executar
uma instrução. Em outro processador, esta mesma
instrução pode requerer 3 ciclos.
Montagem e Manutenção - Processadores
Barramentos
Elemento responsável pela comunicação dos
diversos
componentes
do
computador
(condutores elétricos). Caminho onde trafegam
as informações.
Montagem e Manutenção - Processadores
Barramentos - Curiosidade
Atualmente, muitas alternativas da indústria de
fabricação de componentes de Hardware buscam
alternativas para ganho de performance dos
computadores, desenvolvendo otimizações de
barramentos de alta performance e barramentos
de ligação direta entre componentes.
• Front Side Bus
• QuickPath Interconnect (QPI) - Intel
• HyperTransport - AMD
Montagem e Manutenção - Processadores
Memória Cache
Também chamadas de SRAM, é uma memória
interna ao processador extremamente rápida,
que armazena informações muito utilizadas.
Há processadores com dois ou mais níveis de
memória cache: L1, L2, L3...
Montagem e Manutenção - Processadores
Bits dos Processadores
Representam a quantidade de dados que os
circuitos
desses
dispositivos
conseguem
trabalhar por vez.
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.
Montagem e Manutenção - Processadores
Matéria Prima dos Processadores
O material utilizado na fabricação dos
processadores é o mesmo dos chips, o silício.
Motivos:
• É extremamente abundante na Terra (considerado o 2º
mais comum);
• Possível extração de areia, granito, argila...
• Utilizado na fabricação de materiais resistentes como
vidro e cerâmica;
• É semicondutor, capaz de conduzir eletricidade.
Montagem e Manutenção - Processadores
Reflexão
Montagem e Manutenção - Processadores
Montagem e Manutenção - Processadores
Referências
ALECRIM, Emerson. Processadores: clock, bits, memória cache e
múltiplos núcleos. InfoWester, 2012. Disponível em:
<http://www.infowester.com/processadores.php>. Acesso em: 01
mai. 2016.
FÁVERO, Eliane de Bortoli. Organização e Arquitetura de
Computadores. Pato Branco: Universidade Tecnológica Federal
do Paraná, 2011.
MONTEIRO, M. Introdução à organização de computadores. Rio
de Janeiro: LTC, 2007.
MURDOCCA, M. J. , HEURING, V. P. Introdução à arquitetura de
computadores. Rio de Janeiro: Campus, 2000.
TANENBAUM, A. S. Organização estruturada de computadores.
4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
Montagem e Manutenção - Processadores
Obrigado!
Contatos e Material
disponível em:
profdavid.com.br
Montagem e Manutenção - Processadores