Quer acelerar seus resultados, estudando com questões de Informática, Processador (CPU) e Arquitetura de Computador de uma forma diferente, mas com eficácia comprovada?
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Processador (CPU) e Arquitetura de Computador é um conteúdo de Informática cobrado em muitos concursos públicos no Brasil. Pensando nisso, o professor Ramon Ahnert preparou um material explicativo para intensificar seus estudos.
Não esqueça de praticar o que aprendeu com questões inéditas sobre o tema, combinado?
O hardware é a parte física do computador, sem ele não é possível executar os algoritmos de um programa (software). Dessa forma, para que um software seja útil, em algum momento o hardware terá que executá-lo.
Basicamente tudo que podemos "tocar" é considerado hardware. Por exemplo: monitor, placa-mãe, disco rígido, mouse, teclado, etc.
O funcionamento básico de um computador consiste em ler uma entrada de dados, realizar um processamento e exibir uma saída.
Tendo isso em mente, identificamos que um computador é um dispositivo composto de três partes:
Você que está lendo esse material representa os três principais componentes de um computador:
Quem percebeu que os diversos computadores construídos ao longo do tempo convergiam para um modelo comum foi o matemático John von Neumann e o seu modelo ficou conhecido como a "Arquitetura de Von Neumann". As características desse modelo são:
De um ponto de vista genérico, a maioria dos computadores atualmente utiliza esse modelo.
A arquitetura de Von Neumann também foi adaptada com a adição do barramento de sistema que é responsável por interligar os outros componentes para que seja possível transmitir dados. Assim, o computador passar a possuir mais um componente:
Além de existir outras melhorias na arquitetura de Von Neumann, existem também outros modelo de computação diferentes.
O processador é considerado o cérebro do computador, pois controla todas as operações e o seu funcionamento. Isto é, executa de fato as instruções de um programa.
O processador também é conhecido como CPU (Central Processing Unit) ou UCP (Unidade Central de Processamento).
A CPU é composta pela:
A CPU é composta por:
Para manter os componentes da CPU sincronizados, utiliza-se um relógio (conhecido como "Clock") que envia pulsos elétricos simultaneamente em um determinado intervalo de tempo aos componentes.
O número de pulsos elétricos emitidos a cada segundo pelo relógio é a frequência. Esta, por sua vez, é medida em ciclos por segundo, ou hertz. Se, por exemplo, o relógio emite milhões de pulsos por segundo, então ele opera em intervalos de MegaHertz (MHz).
Atualmente, a maioria dos computadores trabalha em intervalos de GigaHertz (GHz - bilhões de pulsos por segundo).
Como podemos perceber, praticamente tudo que é feito por um computador precisa do envolvimento do processador. Dessa forma, o processador precisa se comunicar com a memória e dispositivos de entrada e saída.
Para fazer isso, o processador utiliza "palavras". Uma "palavra" é um conjunto de bits e o seu tamanho impacta no potencial de cálculo e precisão das operações do processador. Atualmente, a maioria dos processadores utiliza palavras de 32 bits ou 64 bits.
Assim, se você ouvir a expressão "processador de 32 bits / 64 bits", significa qual é o tamanho da "palavra" utilizada pelo processador para se comunicar.
Um processador pode ser classificado como RISC (Reduced Instruction Set Computing) ou CISC (Complex Instruction Set Computing) de acordo com o número de instruções suportadas.
O processador CISC possui um número maior de instruções, mas a execução de cada uma delas é mais lenta. Enquanto o processador RISC possui um número menor de instruções, mas que são otimizadas para executar mais rápido.
Além dessa diferença quanto ao número de instruções, existem outras características que distinguem os dois tipos de processadores:
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