Processadores

Daiana Paula de Ávila<daiana_avila@live.com>

Universidade do Contestado - UnC Concórdia - 11/2011

Resumo

Este trabalho tem como finalidade fazer uma breve comparação entre os processadores, bem como apontar e destacar suas principais funções e destacar os tipos 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 do computador, distribuindo conforme a prioridade, e executando as operações solicitadas. Cada processador tem a sua especificidade, no entanto é preciso fazer uma análise antes de comprar ou adquirir um, pois de nada adianta colocar um motor de Ferrari em um fusca, e ou, vice-versa. Escolhendo um processador adequado para o computador, e para determinado uso, praticamente não haverá problemas, até mesmo porque a vida útil de um processador é longa. Também será feita uma breve comparação entre os melhores processadores atualmente.

Abstract

This work aims to make a brief comparison between the processors, and to identify and highlight its main functions and highlight the types of architectures present in its construction according to each model. It is known that the processor is who manages everything that goes on inside the computer, distributed according to priority and performing the requested operations. Each processor has its specificity, however you need to do an analysis before purchase or acquire one, since there is no use putting a Ferrari engine in a VW, and or, vice versa. Choosing an appropriate processor for your computer, and for a certain use, virtually no problems, even as the life of a processor is long. It will also be a brief comparison of the best processors today.

1. Introdução

De acordo com Alves (2010), o processador é o cérebro de computador, é responsável por praticamente todos os cálculos e processamento feito num computador.

O processador é a unidade central de processamento de computador ou sistema computacional. Ele é um circuito integrado que executa instruções de máquina, realizando diversos cálculos e tomadas de decisão. Deste modo o processador processa os dados que recebe, transformando-os em outros dados que chamamos de informação, e também é denominado CPU (Central Processing Unit) ou UCP (Unidade Central de Processamento). (PROCESSADOR).

As principais funções do processador são manter a UCP sempre ocupada balanceando 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, mas desde meados da década de 1970 elas vem sendo feitas em um único circuito integrado, tendo recebido ao nome de microprocessadores. Assim, atualmente, a CPU 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 são realmente processadas) e os caches. (PROCESSADOR).

Conforme afirma Ulysses Ronquillo, 2009, com o conceito de processadores somente surgiu em 1970, os computadores das décadas anteriores (40, 50 e 60) utilizavam formas primitivas de processamento comparadas com as atuais. Por exemplo, em uma máquina como o Eniac (lançado em 1945), que possuía quilômetros de fios e cabos espalhados por todo lado, os programas não eram executados em um mesmo local. Na verdade, para executar operações diferentes, era necessário trocar cabos manualmente entre conectores distintos. Grande parte do processamento era executado por válvulas e transistores muito primitivos.

3. O processador

3.1 Função

A função do processador é executar instruções obtidas a partir da memória principal. (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 que um processador pode realizar todas as operações com um número bem pequeno de instruções. Como os primeiros processadores eram de 8/16 bits, as instruções manipulavam então 8 e 16 bits. Aponta ainda que para garantir a compatibilidade com o processador anterior a cada novo processador são mantidas as anteriores e introduzidas novas instruções para garantir um aproveitamento maior do seu novo potencial. Isto torna a execução dos programas mais rápidos quando os tradutores e compiladores forem converter o código fonte para o código de máquina, por gerar

um código de máquina menor e mais eficiente. Abaixo podemos ver uma tabela que mostra o número de instruções desde o 8088 (usado no PC-XT até o MMX).

4. Arquiteturas x86 e x64

4.1 Arquitetura x86 de 16 bits

Para Dias (2010), o processador x86 é assim chamado devido ao fato de os primeiros processadores dessa linha terem os nomes de 8086, 80186, 80286, 80386 e o 80486 (esses 3 últimos popularmente conhecidos por 286, 386 e 486). Como não é possível registrar marca sobre números, os fabricantes de processadores passaram a usar nomes como Pentium, Athlon, entre outros. Dias ainda comenta que esse termo se refere a uma família de processadores com base no processador 8086 da Intel, que foi lançado em 1978 e tinha 16 bits, porém só se tornou comum após o surgimento do 80386, que já possuía 32 bits. Até hoje associamos esse termo a processadores de 32 bits.

A arquitetura x86, lançada em meados da década de 70, ainda serve como base para boa parte dos computadores atuais. O primeiro processador que aproveitou todo o seu potencial foi o Intel 8086, de 1978. Pela primeira vez, a velocidade 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 Intel 8086 também terminavam em "86". Ainda no mesmo ano, foi lançado o 8088, sucessor que possuía barramento externo de 8 bits, porém, com registradores de 16 bits e faixa de endereçamento de 1 MB, como no 8086. Esse foi o chip utilizado no IBM PC original. (ARRUDA, 2011).

4.2 Arquitetura x86 de 32 bits

Ulysses Ronquillo (2009) destaca que sobre a arquitetura x86-32, como seu nome sugere, é arquitetura x86 para 32 bits, utilizada até hoje nos computadores. Em outras palavras, todo processador de 32 bits vendido atualmente roda sobre a arquitetura 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 de processadores de 64 bits, que é um superconjunto da arquitetura de 32 bits, a x86. Seu nome inclusive descende dessa arquitetura, e por uma questão de convenção passou-se a chamar os processadores de 64 bits como x64, mantendo uma similaridade de nomenclaturas.

Dias ainda comenta que essa arquitetura foi desenhada pela AMD (Advanced Micro Devices) e a primeira família a possuir suporte a ela foi o AMD K8. Foi a primeira empresa, fora a Intel, a fazer uma modificação significativa na arquitetura x86. A Intel se viu obrigada a seguir o caminho da concorrente e então lançou seu primeiro processador 64 bits, porém sob uma licença da AMD para uso de sua arquitetura (assim a AMD ficaria liberada a fazer toda e qualquer alteração que quisesse no x86). Portanto, os processadores Intel 64 são feitos com base na arquitetura desenvolvida pela AMD, sua principal concorrente. Como essa arquitetura nasceu de uma adaptação da x86, ela herdou todas suas características,

sendo assim os processadores x64 são totalmente compatíveis com os sistemas x86 de 32 e 16 bits.

5. Intel X AMD

A Intel e a AMD são os mais conhecidos fabricantes de processadores ambos tiveram uma grande evolução em termos de fabricação dos mesmos, e atualmente são os mais vendidos e procurados no mercado.

Tanto a Intel como a AMD, contam com tecnologia de ponta e desenvolvimento exclusivo no desempenho de processadores. Porém não é muito fácil dizer qual dos dois é o melhor, pois isso depender muito da relação custo benefício que os produtos poderão fornecer ao usuário.

5.1 Intel

De acordo com o site Update Freud, o Core i7-980X de 3.33GHz (com overclock automático para 3.6GHz) é o carro-chefe da Intel em processadores para o consumidor. Com seis núcleos físicos, ele é o melhor modelo para desktops, mas a tecnologia hyperthreading faz com que o sistema operacional "enxergue" 12 núcleos virtualizados. Os seis núcleos dividem 12MB de cache L3 integrada. O resultado final é um ganho de desempenho mensurável para aplicativos otimizados para multithreading.

5.2 AMD

Update Freud destaca que, a AMD com o seu novo modelo de seis núcleos: o processador Phenom II X6 1090T, de 3.2GHz, essa CPU de 45 nanômetros pode atingir velocidades de até 3.6GHz, resultado do Turbo Core, o equivalente da AMD a tecnologia de overlocking automático da Intel (chamada Turbo Boost).

O X6 1090T, com cache L3 de 6 MB, oferece um ganho de desempenho de 20% em comparação com o Intel Core i7-980X. O chip carece de uma resposta à tecnologia hyperthreading, componente fundamental da linha principal de CPUs da Intel.

5.3 Relação custo-benefício

O processador da Intel tem mais performance, desempenho, porém consome mais energia do que o Phenom x4. A comparação do preço entre os dois processadores também revelou uma grande diferença, de modo que o AMD pode custar até 43% menos. (CASTRO, 2010).

6. Conclusão

Com o avanço da tecnologia na arquitetura de computadores, é possível ter disponível no mercado processadores modernos, potentes e de preço acessível. A rivalidade entre a AMD e a Intel para desenvolver o melhor processador é vista sempre que uma delas lança um modelo novo, e desta forma a outra é claro busca

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, então estima-se que para uso simples, de utilidade básicas, duraria um tempo médio de 15 anos. Quando é feito o processo de overlock com frequência ele pode durar de 7 a 8 anos. 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 pode acontecer.

Nestes últimos anos, o principal motivo para a compra e desenvolvimento de processadores velozes, superiores e potentes tem se dado ao uso principal de jogos, onde os gráficos cada vez mais próximos da realidade, exigem uma velocidade de processamento maior, e assim, estabelece que os processadores evoluam juntamente com eles. Os softwares também pedem isso, programas cada vez mais complexos são desenvolvidos, então num âmbito geral tudo precisa evoluir conjuntamente, para que não aja problemas durante o funcionamento completo do computador.

Referências

ALVES, 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 e Detalhes 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