Como os Processadores Funcionam

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.

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.