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Como os Processadores Funcionam

        446.935 Visualizações     6 comentários     Tutoriais   

Leia sobre como funcionam os processadores, incluindo tópicos sobre clock, memória cache, diagrama em blocos de um processador, pipeline, arquitetura superescalar, execução fora de ordem e execução especulativa.

Gabriel Torres Editor executivo do Clube do Hardware

Introdução

Apesar de cada microprocessador ter seu próprio desenho interno, todos os microprocessadores compartilham do mesmo conceito básico – o qual explicaremos neste tutorial. Daremos uma olhada dentro da arquitetura de um processador genérico, para que assim você seja capaz de entender um pouco mais sobre os produtos da Intel e da AMD, bem como as diferenças entre eles.

O processador – que também é chamado de microprocessador, CPU (Central Processing Unit) ou UCP (Unidade Central de Processamento) – é o encarregado de processar informações. Como ele vai processar as informações vai depender do programa. O programa pode ser uma planilha, um processador de textos ou um jogo: para o processador isso não faz a menor diferença, já que ele não entende o que o programa está realmente fazendo. Ele apenas obedece às ordens (chamadas comandos ou instruções) contidas no programa. Essas ordens podem ser para somar dois números ou para enviar uma informação para a placa de vídeo, por exemplo.

Quando você clica duas vezes em um ícone para rodar um programa, veja o que acontece:

1. O programa, que está armazenado no disco rígido, é transferido para a memória. Um programa é uma série de instruções para o processador.
2. O processador, usando um circuito chamado controlador de memória, carrega as informações do programa da memória RAM.
3. As informações, agora dentro do processador, são processadas.
4. O que acontece a seguir vai depender do programa. O processador pode continuar a carregar e executar o programa ou pode fazer alguma coisa com a informação processada, como mostrar algo na tela.

Como a informação armazenada é transferida para o processador

Figura 1: Como a informação armazenada é transferida para o processador.

No passado, o processador controlava a transferência de informações entre o disco rígido e a memória RAM. Como o disco rígido é mais lento que a memória RAM, isso deixava o sistema lento, já que o processador ficava ocupado até que todas as informações fossem transferidas do disco rígido para a memória RAM. Esse método é chamado PIO (Programmed Input/Output - Entrada/Saída Programada). Hoje em dia a transferência de informações entre o disco rígido e a memória RAM é feita sem o uso do processador, tornando, assim, o sistema mais rápido. Esse método é chamado bus mastering ou DMA (Direct Memory Access - Acesso Direto à Memória). Para simplificar nosso desenho, não colocamos o chip da ponte norte entre o disco rígido e a memória RAM na Figura 1, mas ele está lá. Caso deseje saber mais sobre esse assunto, nós já escrevemos um tutorial sobre isso.

Processadores da AMD baseados nos soquetes 754, 939 e 940 (Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX, Opteron e alguns modelos de Sempron) possuem controlador de memória embutido. Isso significa que para esses processadores a CPU acessa a memória RAM diretamente, sem usar o chip da ponte norte mostrado na Figura 1.

Para melhor compreender o papel do chipset em um computador, nós recomendamos a leitura do nosso tutorial Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre Chipsets.

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Comentários de usuários


Excelente.

Como li o livro "Hardware Curso Completo" este assunto já estava mais ou menos entendido, agora com a inclusão das novas tecnologias (exemplo memórias DDR e GDR) e a forma simplificada / resumida como foi explanada, ficou mais claro.

Acho que poderia continuar para os demais artigos, como esta escrito no livro "...este site é uma prolongação direta do livro", na questão de atualizações das novas tecnologias.

É bom ter conhecimento destes conceitos "basicos" para poder entender as novas tecnologias e em que elas implicam, além de podermos compararmos as diferenças entre AMD e Intel e poder formar uma opinião própria de qual é o melhor ou mais eficiente para uma determinada tarefa, aplicação ou aplicativo.

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nota 10!

depois de ter lido esse artigo, com certeza vou frequentar mais o CH.

Estou indo para um debate agora em sala de aula e com certeza isso vai me ajudar muito!

Parabens!! :bandeira:

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excelente artigo!!!

foi um pouco complicado pra mim mas consegui entender muito sobre!!!

com certeza me ajudou a compreender como o "cérebro" da máquina funciona!!!

me ajudou a ver que o cpu é td um conjunto não apenas ghz pra poder ser eficiente!!!

Parabéns!!!

Quem ficou com o cérebro doendo agora fui eu!!

auhauauhauhau

show!!!

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Nossa, bom eim, nem sei bem o que falar, mas satisfez minha curiosidade...bom artigo!

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