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Processadores

  1. 1. Processadores Daiana Paula de Ávila <daiana_avila@live.com> Universidade do Contestado - UnC Concórdia - 11/2011ResumoEste trabalho tem como finalidade fazer uma breve comparação entre osprocessadores, bem como apontar e destacar suas principais funções e destacar ostipos de arquiteturas presentes em sua construção de acordo com cada modelo.Sabe-se que o processador é quem gerencia tudo o que se passa dentro docomputador, distribuindo conforme a prioridade, e executando as operaçõessolicitadas. Cada processador tem a sua especificidade, no entanto é preciso fazeruma análise antes de comprar ou adquirir um, pois de nada adianta colocar ummotor de Ferrari em um fusca, e ou, vice-versa. Escolhendo um processadoradequado para o computador, e para determinado uso, praticamente não haveráproblemas, até mesmo porque a vida útil de um processador é longa. Também seráfeita uma breve comparação entre os melhores processadores atualmente.AbstractThis work aims to make a brief comparison between the processors, and to identifyand highlight its main functions and highlight the types of architectures present in itsconstruction according to each model. It is known that the processor is who manageseverything that goes on inside the computer, distributed according to priority andperforming the requested operations. Each processor has its specificity, however youneed to do an analysis before purchase or acquire one, since there is no useputting a Ferrari engine in a VW, and or, vice versa. Choosing an appropriateprocessor for your computer, and for a certain use, virtually no problems, even asthe life of a processor is long. It will also be a brief comparison of the bestprocessors today. 1. Introdução De acordo com Alves (2010), o processador é o cérebro de computador, éresponsável por praticamente todos os cálculos e processamento feito numcomputador. O processador é a unidade central de processamento de computador ousistema computacional. Ele é um circuito integrado que executa instruções demáquina, realizando diversos cálculos e tomadas de decisão. Deste modo oprocessador processa os dados que recebe, transformando-os em outros dados quechamamos de informação, e também é denominado CPU (Central Processing Unit)ou UCP (Unidade Central de Processamento). (PROCESSADOR).
  2. 2. As principais funções do processador são manter a UCP sempre ocupadabalanceando o uso dela entre os processos, operar nos processos e nas threads,onde ocorrem os escalonamentos. 2. História As CPUs antigas eram compostas por vários componentes separados, masdesde meados da década de 1970 elas vem sendo feitas em um único circuitointegrado, tendo recebido ao nome de microprocessadores. Assim, atualmente, aCPU é implementada fisicamente no processador, que tem um único chip,constituído por milhões de transistores, divididos em vários grupos de componentes,podendo-se citar entre eles as unidades de execução (onde as instruções sãorealmente processadas) e os caches. (PROCESSADOR). Conforme afirma Ulysses Ronquillo, 2009, com o conceito de processadoressomente surgiu em 1970, os computadores das décadas anteriores (40, 50 e 60)utilizavam formas primitivas de processamento comparadas com as atuais. Porexemplo, em uma máquina como o Eniac (lançado em 1945), que possuíaquilômetros de fios e cabos espalhados por todo lado, os programas não eramexecutados em um mesmo local. Na verdade, para executar operações diferentes,era necessário trocar cabos manualmente entre conectores distintos. Grande partedo processamento era executado por válvulas e transistores muito primitivos. 3. O processador3.1 Função A função do processador é executar instruções obtidas a partir da memóriaprincipal. (PINTO (2007). A UFPA, destaca que o processador tem 3 funções básicas: • Realizar cálculos de operações aritméticas e comparações lógicas; • Manter o funcionamento de todos os equipamentos e programas, pois a unidade de controle interpreta e gerencia a execução de cada instrução do programa e • Administrar na memória central (principal) além do programa submetido, os dados transferidos de um elemento ao outro da máquina, visando o seu processamento.3.2 O conjunto de instruções do processador A respeito do conjunto de instruções do processador, Tusset menciona queum processador pode realizar todas as operações com um número bem pequeno deinstruções. Como os primeiros processadores eram de 8/16 bits, as instruçõesmanipulavam então 8 e 16 bits. Aponta ainda que para garantir a compatibilidadecom o processador anterior a cada novo processador são mantidas as anteriores eintroduzidas novas instruções para garantir um aproveitamento maior do seu novopotencial. Isto torna a execução dos programas mais rápidos quando os tradutores ecompiladores forem converter o código fonte para o código de máquina, por gerar
  3. 3. um código de máquina menor e mais eficiente. Abaixo podemos ver uma tabela quemostra o número de instruções desde o 8088 (usado no PC-XT até o MMX). 4. Arquiteturas x86 e x644.1 Arquitetura x86 de 16 bits Para Dias (2010), o processador x86 é assim chamado devido ao fato de osprimeiros processadores dessa linha terem os nomes de 8086, 80186, 80286, 80386e o 80486 (esses 3 últimos popularmente conhecidos por 286, 386 e 486). Comonão é possível registrar marca sobre números, os fabricantes de processadorespassaram a usar nomes como Pentium, Athlon, entre outros. Dias ainda comentaque esse termo se refere a uma família de processadores com base no processador8086 da Intel, que foi lançado em 1978 e tinha 16 bits, porém só se tornou comumapós o surgimento do 80386, que já possuía 32 bits. Até hoje associamos essetermo a processadores de 32 bits. A arquitetura x86, lançada em meados da década de 70, ainda serve comobase para boa parte dos computadores atuais. O primeiro processador queaproveitou todo o seu potencial foi o Intel 8086, de 1978. Pela primeira vez, avelocidade do clock alcançava 5 MHz, utilizando instruções reais de 16 bits. O nome"x86" veio do fato de que o nome dos processadores que vieram depois do Intel8086 também terminavam em "86". Ainda no mesmo ano, foi lançado o 8088,sucessor que possuía barramento externo de 8 bits, porém, com registradores de 16bits e faixa de endereçamento de 1 MB, como no 8086. Esse foi o chip utilizado noIBM PC original. (ARRUDA, 2011).4.2 Arquitetura x86 de 32 bits Ulysses Ronquillo (2009) destaca que sobre a arquitetura x86-32, como seunome sugere, é arquitetura x86 para 32 bits, utilizada até hoje nos computadores.Em outras palavras, todo processador de 32 bits vendido atualmente roda sobre aarquitetura x86-32 (os de 64 bits rodam sobre a x86-64).4.3 Arquitetura x64 De acordo com Dias (2010), esse é um nome genérico para a família deprocessadores de 64 bits, que é um superconjunto da arquitetura de 32 bits, ax86. Seu nome inclusive descende dessa arquitetura, e por uma questão deconvenção passou-se a chamar os processadores de 64 bits como x64, mantendouma similaridade de nomenclaturas. Dias ainda comenta que essa arquitetura foi desenhada pela AMD (AdvancedMicro Devices) e a primeira família a possuir suporte a ela foi o AMD K8. Foi aprimeira empresa, fora a Intel, a fazer uma modificação significativa na arquiteturax86. A Intel se viu obrigada a seguir o caminho da concorrente e então lançou seuprimeiro processador 64 bits, porém sob uma licença da AMD para uso de suaarquitetura (assim a AMD ficaria liberada a fazer toda e qualquer alteração quequisesse no x86). Portanto, os processadores Intel 64 são feitos com base naarquitetura desenvolvida pela AMD, sua principal concorrente. Como essaarquitetura nasceu de uma adaptação da x86, ela herdou todas suas características,
  4. 4. sendo assim os processadores x64 são totalmente compatíveis com os sistemas x86de 32 e 16 bits. 5. Intel X AMD A Intel e a AMD são os mais conhecidos fabricantes de processadores ambostiveram uma grande evolução em termos de fabricação dos mesmos, e atualmentesão os mais vendidos e procurados no mercado. Tanto a Intel como a AMD, contam com tecnologia de ponta edesenvolvimento exclusivo no desempenho de processadores. Porém não é muitofácil dizer qual dos dois é o melhor, pois isso depender muito da relação custobenefício que os produtos poderão fornecer ao usuário. 5.1 Intel De acordo com o site Update Freud, o Core i7-980X de 3.33GHz (comoverclock automático para 3.6GHz) é o carro-chefe da Intel em processadores parao consumidor. Com seis núcleos físicos, ele é o melhor modelo para desktops, masa tecnologia hyperthreading faz com que o sistema operacional "enxergue" 12núcleos virtualizados. Os seis núcleos dividem 12MB de cache L3 integrada. Oresultado final é um ganho de desempenho mensurável para aplicativos otimizadospara multithreading. 5.2 AMD Update Freud destaca que, a AMD com o seu novo modelo de seis núcleos: oprocessador Phenom II X6 1090T, de 3.2GHz, essa CPU de 45 nanômetros podeatingir velocidades de até 3.6GHz, resultado do Turbo Core, o equivalente da AMD atecnologia de overlocking automático da Intel (chamada Turbo Boost). O X6 1090T, com cache L3 de 6 MB, oferece um ganho de desempenho de20% em comparação com o Intel Core i7-980X. O chip carece de uma resposta àtecnologia hyperthreading, componente fundamental da linha principal de CPUs daIntel. 5.3 Relação custo-benefício O processador da Intel tem mais performance, desempenho, porém consomemais energia do que o Phenom x4. A comparação do preço entre os doisprocessadores também revelou uma grande diferença, de modo que o AMD podecustar até 43% menos. (CASTRO, 2010). 6. Conclusão Com o avanço da tecnologia na arquitetura de computadores, é possível terdisponível no mercado processadores modernos, potentes e de preço acessível. Arivalidade entre a AMD e a Intel para desenvolver o melhor processador é vistasempre que uma delas lança um modelo novo, e desta forma a outra é claro busca
  5. 5. lançar um ainda, melhor. Vendo deste lado quem sai ganhando são os usuários,pois quanto melhor for o trabalho do processador, maior será a sua aquisição. O tempo de vida de um processador varia muito de acordo como ele é utilizado,em que tipos de trabalhos é empregado, que tipo de programas ele processa, entãoestima-se que para uso simples, de utilidade básicas, duraria um tempo médio de 15anos. Quando é feito o processo de overlock com frequência ele pode durar de 7 a 8anos. Porém se feito de forma inadequada, o overlock pode danificar o processador,e desse modo reduzir consideravelmente o tempo de vida útil deste componente.Pode inclusive “matar”ele na hora de do processo, este caso é muito raro, mas podeacontecer. Nestes últimos anos, o principal motivo para a compra e desenvolvimento deprocessadores velozes, superiores e potentes tem se dado ao uso principal dejogos, onde os gráficos cada vez mais próximos da realidade, exigem umavelocidade de processamento maior, e assim, estabelece que os processadoresevoluam juntamente com eles. Os softwares também pedem isso, programas cadavez mais complexos são desenvolvidos, então num âmbito geral tudo precisa evoluirconjuntamente, para que não aja problemas durante o funcionamento completo docomputador.
  6. 6. ReferênciasALVES, Hugo. Funcionamento e tipos de processadores. (http://irc-hugo.webnode.pt/o-que-aprendi-/ ). 2010.ARRUDA, Felipe. A história dos processadores(http://www.tecmundo.com.br/2157-a-historia-dos-processadores.htm). Junho 2011.CASTRO, Paulo. (http://www.castroinfonet.com/tecnologia/amd-x-intel-qual-e-melhor-intel-core-i7-vs-amd-phenom-x4). 12 de abril de 2010.DIAS, André. Processadores x86 e x64, uma breve explicação.(http://blogideias.com/2010/10/processadores-x86-e-x64-uma-breve-explicacao.html). Outubro 2010.UFPA. Hardware – Processador. (http://ufpa.br/dicas/mic/mic-proc.htm).LIMA, Cássio. Todos os modelos Pentium 4(http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1122). Setembro 2007.PINTO, Rossano Pablo. Processadores.(http://dc385.4shared.com/doc/8VRo40gf/preview.html). 2007.PROCESSADOR. O que é processador? Definição, Conceito, Informações eDetalhes de Processador . (http://www.trofia.com/informatica/processador-definicao).RONQUILLO, Ulysses. (http://worldinternet2009.wordpress.com/a-historia-dos-processadores/). 2009.TUSSET, Felipe. Evolução dos Processadores(equipe.nce.ufrj.br/gabriel/arqcomp2/Histórico.pdf)(http://www.docpdf.info/articles/evolu+o+dos+processadores.html)UPDATEFREUD (http://updatefreud.blogspot.com/2010/06/como-escolher-o-melhor-processador.html) Junho 2010

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