process adores

ProcessadoresProcessadores

Prof. Glauber Galvo

Diferenciar os processadores para PC;

Id tifi d d l t Identificar cada processador, encapsulamento e o tipo soquete ou slot que ele usa;

Fixar o processador em seu soquete ou slot;

Configurar o processador;

Id tifi t t d d Identificar a temperatura do processador;

Como resolver os problemas de aquecimento e como melhorar a ventilao de um gabinete;

Montar as melhores configuraes de acordo com as necessidades de cada usurio;as necessidades de cada usurio;

Quando necessrio realizar um upgrade;Quando necessrio realizar um upgrade;

Como realizar um upgrade de processador.

1. Dado inserido no PC por meio de uma unidade de entrada de dados e armazenado na memria RAM;;

ENTRADA SADAPROCESSAMENTO

2. O processador processa os dados que esto naos dados que esto na RAM conforme sua programao;programao;


3. O resultado do processamento pode serarmazenado no disco rgido ou em outro meiono-voltil, ou ainda enviado para meiosexternos de sada (impressora, vdeo, etc.).( p , , )


Em 1965 Gordon Moore que mais tarde fundou a Intel aoEm 1965, Gordon Moore, que mais tarde fundou a Intel aolado de Bob Noyce, previu que a capacidade de um chipde computador dobraria anualmente. Moore fez ade computador dobraria anualmente. Moore fez aprojeo com base na relao preo/desempenho doschips de computador do trinio anterior. Na verdade,p pMoore no acreditava que esse ndice de avano fossedurar muito tempo. Mas, dez anos depois, a previso semostrou verdadeira e ele voltou a prever que acapacidade dobraria a cada dois anos. At hoje as

i hi ti diprevises para os chips se mantiveram e a mdia - umaduplicao da capacidade a cada dezoito meses - chamada entre os engenheiros de Lei de Moorechamada, entre os engenheiros, de Lei de Moore.

T b h id CPU Tambm conhecido como CPU ou Microprocessador;Ci it i t d d Circuitos integrados programados para executar tarefas predefinidas;E t l i it ti Executa operaes lgicas e aritmticas;

O relgio gera pulsos cuja durao h d d i l (1MHZ 1 ilh dchamada de ciclo (1MHZ = 1milho de

ciclos por segundo);F f d t i t Funes fundamentais: processamento e controle.

UNIDADE ARITMTICA E LGICA - ALU Operao aritmtica e lgica sobre palavras e

dados: somar deslocar comparar incrementar

UNIDADE ARITMTICA E LGICA - ALU

dados: somar, deslocar, comparar, incrementar, decrementar, negar, etc.

REGISTRADORESREGISTRADORES Pequenos dispositivos de memria usados nas

operaes.UNIDADE DE CONTROLE Tem a funo de endereamento de memria.

EXECUO DE INSTRUES1. Busca (fetch)2 D difi (d d )

EXECUO DE INSTRUES INCIO

BUSCA2. Decodificao (decode)3. Execuo (execute)

BUSCA

DECODIFICA

EXECUTA

TRMINO

Cada pino do processador temCada pino do processador tem uma funo ou sinal.

C S Clock Sinal de sincronismo; Reset Sinal responsvel em parar o processador; VCC Entrada de corrente eltrica para palimentar o processador. GRD Terra

Processadores manipulam bits internos e externos Processadores manipulam bits internos e externos. Bits Internos manipulados dentro do

processadorprocessador.Bits Externos manipulados na comunicao do

processador com a memria RAMprocessador com a memria RAM. Algumas comparaes:

8088 8086 e 80286 : BI = 16 bits / BE = 32 bits 8088, 8086 e 80286.....: BI = 16 bits / BE = 32 bits a partir do 80386..........: BI = 32 bits / BE = 32 bits

a partir do Pentium : BI = 32 bits / BE = 64 bits a partir do Pentium.......: BI = 32 bits / BE = 64 bits Athlon 64......................: BI = 64 bits / BE = 64 bits

Bits manipulados no barramento de endereo; Bits manipulados no barramento de endereo; O processador capaz de acessar um certo nmero

de clulas de memria;de clulas de memria; Nmero base 2 elevado ao nmero de bits

manipulados pelo barramento de endereos (bits demanipulados pelo barramento de endereos (bits de endereo).

216 = 65536 bytes................................... = 64 KB232 = 4.292.967.296 bytes....................... = 4 GBy236 = 68.719.476.736 bytes..................... = 64 GB264 = 18.446.744.073.709.551.616 bytes = 16 EBy

S ti d it t d dSo tipos de arquiteturas de processadores:

- CISC (Complex Instructions Set Computer) - CISC (Complex Instructions Set Computer) Computador de Conjunto Complexo de Instrues;

- RISC (Reduced Instructions Set Computer) Computador de Conjunto de Instrues Reduzidos;

- CRISC (Complex and Reduced Instructions Set Computer) - Computador de Conjunto Complexo eComputer) Computador de Conjunto Complexo e Reduzido de Instrues.

O d i t l tOs processadores variam quanto ao seu encapsulamento:

FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array)FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array) Pinos inseridos no soquete; Chip virado de ponta cabea e exposto;p p p Melhora a eficincia da pasta trmica.

FC PGA2 (Fli Chi Pi G id A 2)FC-PGA2 (Flip Chip Pin Grid Array 2) Dissipador de calor embutido (IHS Integrated Heat Sink); Melhora a condutividade trmicaMelhora a condutividade trmica.

OOI (O i L d G id A )OOI (Organic Land Grid Array) PC-PGA com IHS de menor tamanho; O IHS ocupa somente uma rea central O IHS ocupa somente uma rea central.

PGA (Plastic Pin Grid Array)( y) Encaixa apenas em uma posio; Pinos da base do chip em ziguezague;

Pl d di i d l d b f lh d l Placa de dissipao de calor de cobre folheado a nquel (Xeon 603 pinos).

PPGA (Pl ti Pi G id A )PPGA (Plastic Pin Grid Array) Semelhante ao PGA; Utilizado pelo Celeron 370 Utilizado pelo Celeron 370.

S.E.C.C. (Single Edge Contact Cartridge)( g g g ) Processador em cartucho que utiliza slot; Em vez de pinos utiliza contato;

O l d t i l t i di i l O lado traseiro uma placa trmica que dissipa o calor.

S E C C 2 (Si l Ed C t t C t id 2)S.E.C.C. 2 (Single Edge Contact Cartridge 2) Utiliza menos embalagem; No contm placa trmica; No contm placa trmica; Semelhante ao S.E.C.C.

S.E.P (Single Edge Processor) A placa de circuito visvel;

N t i l t SECC SECC2 No tem o invlucro presentes nas SECC e SECC2; Utilizado pelo primeiro Celeron.

f fAs geraes dos processadores foram definidas mediante mudanas internas significativas:

1 Gerao: 8086 e 80882 Gerao: 802863 Gerao: 803864 Gerao: 804865 Gerao: Pentium e Pentium MMX6 Gerao: Pentium Pro, PII, PII xeon, PIII, PIII xeon e Celeron7 Gerao: Pentium IV8 Gerao: Itanium

9Modo Real e Modo Protegido9Memria Virtual9Memria Virtual9Multitarefa9P t d M i9Proteo de Memria9Co-Processador9Modo Virtual 80869Memria CacheMemria Cache9Unidade de Ponto Flutuante

99Pipeline9Multiplicao de Clockp 9Arquitetura Superescalar9Dual ProcessingDual Processing9CPUID9MMX9MMX9CISC, RISC e CRISC9M lti t9Multiprocessamento9Microcdigo

8086 80888086 e 8088 Manipulao de 16 bits;p ; Frequncia interna de 4.77, 8

e 10MHz;e 10MHz; Um barramento de

endereos de 20 bitsendereos de 20 bits, podendo enderear at 1 MB de memria;

Chamado de PC XT.

O primeiro computadorpessoal AT foi lanadopela IBM e utilizava umprocessador 286 da intel;

Depois foram surgindo osprocessadores da mesmapfamlia, que eram os 386 eos 486.

I t l 80286Intel 80286 Lanado em 1982 e utilizado apenas em 1984 com

PC ATo PC-AT; Manipula 16 bits internamente e se comunica a 16

bit i RAM t d b t dbits com a memria RAM atravs do barramento de dados;A t 16 MB d i Acessa at 16 MB de memria;

O 80286 l i t t l i O 80286 lanou as seguintes tecnologias:

M d R l M d P t id T l iModo Real e Modo Protegido Tecnologiascriadas para manter a compatibilidade do 80286

i t t d MS DOS com os programas existente do MS-DOS que sreconhece o mximo de 1 MB de RAM, enquanto

d t id d f ique no modo protegido o processador funciona noseu topo de performance e se beneficia de trs

t i i i t l ltit fnovas tcnicas: memria virtual, multitarefa eproteo de memria.

Memria Virtual Realizao de SWAP FILE noMemria Virtual Realizao de SWAP FILE nodisco rgido para expanso da memria RAM.

Multitarefa a possibilidade de executar vriosprogramas simultaneamente Para existirprogramas simultaneamente . Para existirmultitarefa, todos os programas devem estarprotegidos em memria Dois tipos de multitarefa:protegidos em memria. Dois tipos de multitarefa:

- Preemptiva: Alternncia comandada pelo S.O.Cooperativa: Alternncia comandada pelos- Cooperativa: Alternncia comandada pelos

prprios aplicativos.

Proteo de Memria Cada aplicativo Proteo de Memria Cada aplicativo processado em uma rea privativa evitando falhasde proteo geralde proteo geral.

Co Processador Matemtico 80287 ProcessadorCo-Processador Matemtico 80287 Processador adicional especializado em clculos complexos que os executa em uma s instruoos executa em uma s instruo.

(*) A partir do 80486 deixa de ser adicional e passou(*) A partir do 80486 deixa de ser adicional e passou a ser includo dentro do prprio processador.

I t l 80386Intel 80386 Foi lanado em 1985; Manipula interna e externamente 32 bits; Acessa at 4 GB de memria;; A memria virtual pode chegar at a 64 TB.

O 80386 l i t t l i O 80386 lanou as seguintes tecnologias:

M d Vi t l 8086 (V86) T i itModo Virtual 8086 (V86) Tcnica que permiteque programas escritos para o modo real possam

t d d d t d d t id Eser executados de dentro do modo protegido. Essatcnica simula um processador 8086.

Memria Cache Acelera os acessos dod iprocessador memria.

Co-Processador Matemtico 80386 A mesmafuno do co-processador 80287funo do co-processador 80287.

(*) O 80386 SX se comunica a 16 bits com a( ) O 80386 SX se comunica a 16 bits com amemria RAM e 32 bits internamente.

Intel 80486Intel 80486 Foi lanado em 1989;

Manipula 32 bits internamente e Manipula 32 bits internamente e32 bits no barramento de dados;Acessa at 4GB de RAM Acessa at 4GB de RAM(barramento de endereos de 32bits);bits);

Permite memria virtual de at64TB;64TB;

Trabalha com modo real e protegido, multitarefa,proteo de memria modo V86;proteo de memria, modo V86;

Juno do co-processador matemtico, que recebeuo nome de Unidade de Ponto Flutuante da memriacache de 8KB e do controlador de cache, noprocessador.

Acrscimo de um Pipeline de cinco estgiosinspirados nos processadores RISCinspirados nos processadores RISC.

L i t t l i Lanou as seguintes tecnologias:

C h L l 1 (L1) I t L l 2 (L2)Cache Level 1 (L1) Interna e Level 2 (L2)Externa No 80486 a cache L2 fica na placa-me

L1 i t fi d t d d Ae a L1 interna, fica dentro do processador. Afuno da L2 acelerar o processo de busca ded d RAM t L1 ldados na RAM, enquanto a L1 serve para acelerara L2.

Unidade de Ponto Flutuante (Float Point Unit FPU) a juno do co-processador matemticocom o processador.

Pipeline Tcnica que divide o processamento emvrios estgios. Processadores pipeline tmmltiplas instrues executando ao mesmo tempo,mas em diferentes estgios no processador.

Multiplicador de Clock Os processadoresMultiplicador de Clock Os processadores operavam apenas com clocks de 25Mhz, 33Mhz, 40Mhz e 50Mhz devido a uma limitao das40Mhz e 50Mhz devido a uma limitao das placas-me que no passavam de 50Mhz. Com esta tcnica foi possvel aos processadoresesta tcnica foi possvel aos processadores operarem com uma frequncia interna superior. Foi criado o Fator de Multiplicao para cada modelocriado o Fator de Multiplicao para cada modelo de processador Intel.Ex : 486 DX2 50Mhz 25MHz (CE) X 2Ex.: 486 DX2 50Mhz........... 25MHz (CE) X 2

486 DX4 100Mhz......... 33,3MHz (CE) X 3

Processador Fabric.Clock

FatorInterno ExternoInterno Externo

Celeron Intel 766MHz 66MHz 11,5xC l I l 8 MH MH 8Celeron Intel 850MHz 100MHz 8,5 x

K6III500 AMD 500MHz 100MHz 5xK6III600 AMD 600MHz 100MHz 6x

A Intel a principal empresa no ramo defabricao de processadores. Ela liderou omercado por muito tempo, at a AMDcomear a entrar na briga com seus gprocessadores, os principais modelos intelso: Pentium PentiumD

PentiumII CoreDuo

PentiumII Core2Duo

i PentiumIV Xeon

Celeron Itanium2

PentiumMPentiumM

PentiumPentium Manipula 32 bits internamente; Acessa at 4GB de RAM (barramento Acessa at 4GB de RAM (barramento

de endereos de 32 bits); Os mesmos recursos do 80486; Os mesmos recursos do 80486; Os nomes dos processadores da Intel

deixam de ser nmeros por questesdeixam de ser nmeros por questes de patente.

Comunica com a memria RAMComunica com a memria RAM manipulando 64 bits. Entrega dois dados de 32 bitsdados de 32 bits.

O P ti L i t t l i O Pentium Lanou as seguintes tecnologias:

A it t S l E it t fArquitetura Superescalar Essa arquitetura fazcom que o processador consiga processar duasi t i l d l k d f i di id linstrues por ciclo de clock, de forma individual.

- Canalizao U 32 bitsC li V 32 bit- Canalizao V 32 bits

Dual Processing a utilizao de doisDual Processing a utilizao de doisprocessadores no PC para execuo mais rpidade programas A placa me e o sistemade programas. A placa me e o sistemaoperacional devem suportar tal modo.

CPUID a identificao digital do processadorque passado para o Sistema Operacionalque passado para o Sistema Operacional.

Pentium MMX (MultiMedia eXtensions)Pentium MMX (MultiMedia eXtensions)Processador de 5 gerao;Extenso Multimidia 57 instrues para melhorar oExtenso Multimidia. 57 instrues para melhorar odesempenho com aplicaes multimdia (3D,grficos vdeo etc)grficos, vdeo, etc).

Pentium Overdrive Lanado em 1994; Configurao do clock de fbrica; O cooler j vem acoplado;j p Tenso de alimentao de 5v.Pentium Pro

P i i d d 6 Primeiro processador de 6 gerao; Capacidade de enderear 64 GB (236); Utiliza arquitetura interna CRISC; Utiliza at quatro processadores.

Pentium II Encapsulado em cartucho; Utiliza at oito processadores; Funciona internamente igual aogPentium pro.

Pentium IIIE t d d i l t Encontrado em dois encapsulamento:Cartucho (SECC-2) e ZIF (FC-PGA);Funciona internamente igual ao Funciona internamente igual aoPentium Pro.

Pentium II Xeon Lanado em 1998; Utiliza Slot prprio (slot 2 paracartucho);

Duas verses: 400 e 450 MHZ.Pentium III XeonI t d lh i d Incorpora todas as melhorias doPentium III;Utilizado em redes e estaes de Utilizado em redes e estaes degrande desempenho.

Pentium 4Pentium 4 Processador de 7 gerao; Lanado em 2000; Lanado em 2000; A Intel deixa de utilizar nmerosromanos e usa algarismosromanos e usa algarismosarbicos;

Frequncia de 1 3 a 2 GHZ; Frequncia de 1,3 a 2 GHZ; O cooler fixado na placaatravs de mecanismos deatravs de mecanismos dereteno.

Hyper ThreadingHyper Threading Processador com um nico ncleo, com algumas

partes duplicadas;partes duplicadas; O processador executa dois programas de cada

vez;vez; Ganho de desempenho de at 30%; Utiliza o logotipo HT Utiliza o logotipo HT. Disponvel desde 2007

nos Pentium 4 de 3 06 GHz;nos Pentium 4 de 3,06 GHz;

CeleronCeleron Microprocessador x86 de baixo custo; A famlia Celeron complementa a linha A famlia Celeron complementa a linhade alta performance (Pentium II,Pentium III Pentium 4 ou do Core 2Pentium III, Pentium 4 ou do Core 2Duo);

Introduzido em 1998;Introduzido em 1998; O primeiro Celeron era baseado no Pentium II; Tamanho do cache L2Pentium II;

Diferenas:Tamanho do cache L2Clock internoClock do barramento externoClock do barramento externo

P d d i l Processadores com dois ncleos,onde ambos compartilham amesma pastilha de silcio;mesma pastilha de silcio;

Melhor desempenho ao rodarmuitos aplicativos pesadosmuitos aplicativos pesadossimultaneamente;

Sistema de gerenciamento de Sistema de gerenciamento deenergia includos no processador.Reduzem a freqncia ou mesmoReduzem a freqncia ou mesmodesativam o segundo ncleoquando o processador est ocioso.

Pentium D e Dual CorePentium D e Dual Core Processadores com dois ncleos;

Pentium Extreme EditionPentium Extreme Edition Quatro processadores em um; Utilizam tecnologia Dual Core e HT; Utilizam tecnologia Dual Core e HT;

Itanium e Itanium 2Itanium e Itanium 2 Manipula 64 bits internamente; Processador IA 64 de 1 gerao; Processador IA-64 de 1 gerao; Indicado para servidores de altodesempenhodesempenho.

a gerao mais recente de a gerao mais recente deprocessadores;

a reunio das linhas de a reunio das linhas deprocessadores para micros de mesa eportteis;p ;

Sucessor do Pentium 4, embora sua arquitetura foibaseada majoritariamente no Pentium III;baseada majoritariamente no Pentium III;

Os modelos so: Core 2 Duo (com ncleo duplo),Core 2 Quad (com ncleo qudruplo) Core 2Core 2 Quad (com ncleo qudruplo), Core 2Extreme (para entusiastas) e Core 2 Solo (comncleo simples, para portteis).p , p p )

Processadores para NotebooksProcessadores para Notebooks Primeiro processador da Intel voltadopara o mercado de notebooks a terpara o mercado de notebooks a tertecnologia de dois ncleos;

o nome comercial para o Pentium M o nome comercial para o Pentium Mcom dois ncleos;

Microarquitetura lanada pela Intel noMicroarquitetura lanada pela Intel noprimeiro semestre de 2006;

Baseada na arquitetura do Pentium M;Baseada na arquitetura do Pentium M; Apresenta menor consumo eltrico;

Pl t f Centrino Centrino Centrino C t i C t i C t iPlataforma Pro Duo Duo Centrino Centrino Centrino

Codinome SantaRosa SantaRosa Napa Napa Sonoma Carmel

C D

Processador Core2Duo Core2Duo

CoreDuo(Yonah)

Core2Duo(M )

CoreSolo PentiumM(Dothan)PentiumM(Banias)

(Meron)

Chipset Intel965ExpressIntel965Express

Intel945Express

Intel945Express

Intel915Express Intel855

IntelPRO IntelPRO/ IntelPRO/ IntelPRO/

IntelPRO/Wireless2200BG IntelPRO/Rede /Wireless

4965AGNWireless4965AGN

Wireless3945ABG

Wireless3945ABG

2200BGIntelPRO/Wireless2915ABG

Wireless2100

2915ABG

8 8 8 8 8 8 iAPX4004 4040 8008 8080 8085 iAPX432 i860 i960 8086 8088 80186 80188 80286 80386 80486 Pentium

Descontinuados80188 80286 80386 80486 Pentium Pentium Pro Pentium II Pentium III Pentium 4 Itanium Pentium M Pentium 4 Itanium Pentium M Pentium D (Pentium Extreme Edition)

AtuaisCore Pentium DualCore Core 2 Celeron A100 Xeon XScale Itanium 2 Atuais Celeron A100 Xeon XScale Itanium 2 Atom Core i7

A AMD uma das empresas lder nomercado de processadores hoje. Ela veiomercado de processadores hoje. Ela veiocrescendo desde a fabricao dos primeirosAMD K5 os modelos conhecido da AMDAMD K5 os modelos conhecido da AMDso:

AMD K5 Semprom

AMDK6 Athlon 64

AMDK62 Athlon 64FX

AMDK6 III Turion 64AMDK6III Turion 64

Athlon Opteron

Duron

S t 1 (169 i )Soquete 1 (169 pinos):

486 SX/SX2 DX/DX2 S t 2 (238 i )486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 Overdrive

Soquete 2 (238 pinos):

486 SX/SX2 DX/DX2486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 Overdrive, Pentium O d i

Soquete 3 (237 pinos):Overdrive

486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 Overdrive, Pentium Overdrive


P ti 60/66 S t 5 (296 t t )Pentium 60/66 Soquete 5 (296 contatos):

P ti 75 90 100 133Pentium 75, 90, 100 e 133 MHzSoquete 6 (235 pinos):

486 SX, DX, DX2, DX4, Pentium Overdrive


P ti P ti MMX

Slot 1

Pentium e Pentium MMXCyrix 6x86, 6x86MX, 6 86MII IDT C6 Slot 1

Pentium II (todos)

6x86MII, IDT C6K6, K6-2 e K6-3

Pentium II (todos)Celeron de 266 a 433 MhzPentium III 450 500 550 ePentium III 450, 500, 550 e 600.

Soquete 370 (370 pinos):Soquete 370 (370 pinos):

Pentium III 500E 550EPentium III 500E, 550E, 600E e de 650 Mhz em diantediante

Celeron 366 em diante (osCeleron 366 em diante (os 366, 400 e 433 so fabricados nos doisfabricados nos dois formatos, slot 1 e soquete 370)370)

Slot ASlot A

Athlons antigos (com cacheAthlons antigos (com cache L2 externo), de 500 MHz a 1 GHz Soquete A (462 pinos):1 GHz Soquete A (462 pinos):

Athlon Thunderbird (comAthlon Thunderbird (com cache L2 embutido) de 700MHz a 1 2 GHzMHz a 1.2 GHzDuron (todos)


Pentium 4Pentium 4


Athlon 64Athlon 64

A necessidade de conhecer as caractersticasA necessidade de conhecer as caractersticas como tenso de alimentao e frequncia de barramento;barramento;

INTELINTELInformar o S-Spec Number (5 dgitos) no site http://processorfinder.intel.com;Ex.: SL27S / SLB8W

AMDAMD

Observar o soquete da placa;q p ; O processador possui apenas uma maneira de

encaixar e no necessita fora para esseencaixar e no necessita fora para esseprocedimento;

Ao manipul lo descarregue antes a energia Ao manipul-lo, descarregue antes a energiaesttica das mos;

Evite o toque diretamente nos pinos; Evite as quedas; Ateno temperatura. Se alta pode provocar

travamentos e resets aleatrios;travamentos e resets aleatrios;

O cooler uma das peas mais importantes namontagem do processador;

o conjunto formado por uma ventoinha e umdissipador.

Sua funo resfriar oprocessador para que ele noprocessador para que ele noesquente muito;

Fixar sobre o processador Fixar sobre o processadorconforme especificado nomanualmanual.

process adores

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