INTRODUÇÃO AOS PROCESSADORES

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Processadores
Prof. Eliney Sabino
INTRODUÇÃO AOS PROCESSADORES
INTRODUÇÃO AOS PROCESSADORES
Slide 1:
◎ O que são processadores?
◎ A importância dos processadores em um computador.
◎ Como os processadores funcionam.
Slide 2:
◎ A história dos processadores.
◎ As principais marcas de processadores no mercado.
◎ As diferentes gerações de processadores.
Slide 3:
◎ Como escolher um processador adequado para cada tipo de uso.
◎ A relação entre processador e outros componentes do computador.
◎ O futuro dos processadores.
O que são processadores?
◎ Os processadores são chips responsáveis por executar as instruções e realizar os cálculos necessários para que 
um computador funcione.
◎ Eles são considerados o "cérebro" do computador.
◎ A importância dos processadores em um computador.
◎ O processador é o componente mais importante de um computador em termos de desempenho.
◎ Ele determina a velocidade com que o computador é capaz de executar tarefas.
◎ Como os processadores funcionam.
◎ Os processadores são compostos por várias unidades, como a unidade de controle, a unidade aritmética e lógica, e 
os registradores.
◎ Eles executam as instruções em ciclos de clock, que é uma medida de tempo que determina a velocidade de 
processamento.
Processador Intel Core i9-7900X
https://image.dhgate.com/0x0s/f2-albu-g5-M00-70-C3-rBVaI1mPIeGAFJRkAAJ996JsNLA610.jpg/processador-intel-core-i9-7900x-x-series.jpg
https://image.dhgate.com/0x0s/f2-albu-g5-M01-FD-75-rBVaJFmPIeGAbBTeAAQiy7N6z44572.jpg/processador-intel-core-i9-7900x-x-series.jpg
A história dos processadores.
◎ Os primeiros processadores surgiram na década de 1970.
◎ Eles eram muito simples em comparação aos processadores atuais.
◎ Ao longo das décadas, a tecnologia de processadores evoluiu significativamente, levando ao surgimento de 
processadores mais rápidos e eficientes.
◎ As principais marcas de processadores no mercado.
◎ As principais marcas de processadores são Intel e AMD.
◎ Ambas oferecem processadores de alta qualidade e com desempenho semelhante.
◎ A escolha entre uma marca ou outra depende das necessidades do usuário e do orçamento disponível.
◎ As diferentes gerações de processadores.
◎ Os processadores são divididos em gerações, que representam avanços na tecnologia e na capacidade de 
processamento.
◎ As gerações mais recentes de processadores oferecem mais desempenho e eficiência em relação às anteriores.
Como escolher um processador adequado para cada tipo de 
uso.
É importante escolher um processador que atenda às necessidades do usuário.
◎ Para jogos e aplicativos que exigem muito processamento, é necessário um processador mais potente.
◎ Para uso diário e tarefas simples, um processador menos potente pode ser suficiente.
A relação entre processador e outros componentes do computador.
◎ O processador é um componente importante, mas ele depende de outros componentes para funcionar 
corretamente, como a placa-mãe e a memória RAM.
◎ É importante escolher componentes compatíveis para garantir o melhor desempenho.
O futuro dos processadores.
◎ O futuro dos processadores inclui avanços na tecnologia, como a inteligência artificial e a computação 
quântica.
◎ O desafio é encontrar formas de aumentar o desempenho e a eficiência sem aumentar o consumo de energia e 
a dissipação de calor.
◎ O processador é constituído por centenas de 
transistores.
◎ As portas lógicas são implementadas fisicamente por 
meio de transistores.
Diferentes encapsulamento de transistores. 
Processador
Microprocessador Intel 4004 com 2300 transistores (1971) 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Intel_4004.jpg
Microprocessador Intel 8080 com 6000 transistores (1974) 
Pentium IV com 55.000.000 transistores (2001).
Itanium com 2 bilhões de transistores (2008)
ARQUITETURA BÁSICA DE PROCESSADORES
ARQUITETURA BÁSICA DE PROCESSADORES
Slide 1:
◎ Componentes principais de um processador.
◎ Unidade de controle e Unidade aritmética e lógica.
◎ Registradores.
Slide 2:
◎ Cache e sua importância.
◎ Barramento e sua função.
◎ Outros componentes de um processador.
Slide 3:
◎ A relação entre os componentes do processador.
◎ Como o processador executa as instruções.
◎ A importância da arquitetura de um processador.
Componentes principais de um processador
◎ Unidade de controle: responsável por controlar o fluxo de dados e instruções
no processador, garantindo que a ordem correta das operações seja
seguida.
◎ Unidade aritmética e lógica: responsável por realizar operações matemáticas
e lógicas, como adição, subtração, multiplicação, divisão e comparações.
◎ Registradores: pequenas áreas de memória localizadas no processador, que
armazenam temporariamente dados e instruções necessárias para as
operações.
Cache e sua importância:
◎ Cache é uma memória interna do processador que armazena
dados e instruções frequentemente utilizados, visando melhorar
o desempenho do sistema.
◎ Barramento é um conjunto de fios que conecta os componentes
do computador, permitindo a comunicação entre eles.
◎ Outros componentes de um processador incluem a unidade de
ponto flutuante, responsável por operações envolvendo
números decimais, e o controlador de interrupções, que
gerencia interrupções externas que podem ocorrer durante o
funcionamento do processador.
PROCESSADOR
Registradores - são utilizados para assegurar o armazenamento temporário de informações
importantes para o processamento de uma dada instrução.
PROCESSADOR
Registradores - são utilizados para assegurar o armazenamento temporário de informações
importantes para o processamento de uma dada instrução.
Apresentar e discutir o caminho por onde trafegam os dados e onde acontece a
comunicação dos diversos módulos de um computador.
Sistema de Interconexão: Barramentos e Estruturas de interconexão 
Es
tr
u
tu
ra
d
e
in
te
rc
o
n
ex
ão
• Um sistema computacional é uma rede de componentes
básicos, por isso devem existir caminhos/linhas de
conexão entre os componentes.
– Os caminhos que conectam os componentes de um sistema
computacional é chamado de estrutura de interconexão.
Controlador de
Teclado(E/S)
Controlador
de Disco(E/S)
Processador Memória
Controlador de
Vídeo (E/S)
Linha de Controle
Linha de dados
Linha de endereço
ESTRUTURA DE INTERCONEXÃO
A relação entre os componentes do processador
◎ Os componentes do processador trabalham em conjunto
para executar as instruções recebidas do sistema
operacional.
◎ A unidade de controle envia as instruções para a unidade
aritmética e lógica, que realiza as operações necessárias.
Os registradores são utilizados para armazenar
temporariamente os dados envolvidos nas operações.
◎ O cache é utilizado para armazenar temporariamente
dados e instruções frequentemente acessados, reduzindo o
tempo de acesso à memória principal.
◎ A arquitetura do processador é importante, pois define
como os componentes se relacionam e se comunicam,
influenciando diretamente no desempenho do sistema.
TIPOS DE PROCESSADORES
Tipos de processadores:
Slide 1:
◎ O que são processadores CISC e como eles funcionam.
◎ Vantagens e desvantagens dos processadores CISC.
◎ Exemplos de processadores CISC.
Slide 2:
◎ O que são processadores RISC e como eles funcionam.
◎ Vantagens e desvantagens dos processadores RISC.
◎ Exemplos de processadores RISC.
Slide 3:
◎ Outros tipos de processadores: DSP, GPU, etc.
◎ Como cada tipo de processador é adequado para diferentes tipos de aplicativos.
◎ O futuro dos processadores e as tendências do mercado.
Tipos de Processadores - CISC
◎ O que são processadores CISC: Complex Instruction Set Computing
○ Os processadores CISC são projetados para executar instruções complexas e 
variadas em um único comando, com a finalidade de facilitar a programação em 
linguagens de alto nível.
◎ Como eles funcionam:
○ Os processadores CISC usam instruções complexas que podem realizar várias 
operações em um único comando, o que permite que eles executemtarefas 
complexas em menos instruções.
◎ Vantagens dos processadores CISC:
○ Permitem que programas sejam escritos em linguagem de alto nível, o que os torna 
mais fáceis de programar e compilar.
○ Podem executar tarefas complexas em menos instruções.
◎ Desvantagens dos processadores CISC:
○ Podem ser mais lentos e menos eficientes do que processadores RISC em certas 
tarefas.
○ A complexidade pode tornar o hardware mais caro.
◎ Exemplos de processadores CISC:
○ Intel x86, AMD Athlon, DEC VAX.
Processadores RISC
◎ O que são processadores RISC: Reduced Instruction Set Computing
○ Os processadores RISC são projetados para executar instruções simples e 
padronizadas com operações básicas de baixo nível.
◎ Como eles funcionam:
○ Os processadores RISC executam tarefas em várias instruções simples em vez de 
poucas instruções complexas, o que resulta em uma execução mais rápida e 
eficiente.
◎ Vantagens dos processadores RISC:
○ Executam tarefas de forma mais rápida e eficiente do que processadores CISC.
○ Hardware mais simples e barato.
◎ Desvantagens dos processadores RISC:
○ Programas precisam ser escritos em linguagem de baixo nível, o que pode ser 
mais difícil.
○ Nem sempre podem realizar tarefas complexas em uma única instrução.
◎ Exemplos de processadores RISC:
○ ARM, PowerPC, SPARC.
Outros tipos de processadores, aplicativos e tendências futuras
◎ Outros tipos de processadores:
○ DSP (Processador de Sinal Digital): Usado em aplicações de processamento de sinal, como 
áudio e vídeo.
○ GPU (Unidade de Processamento Gráfico): Usado em aplicações que exigem 
processamento gráfico intenso, como jogos e renderização 3D.
○ Outros processadores são projetados para uso em servidores ou sistemas embarcados, 
como IoT.
◎ Como cada tipo de processador é adequado para diferentes tipos de 
aplicativos:
○ O DSP é ideal para processar sinais em tempo real, como em sistemas de áudio e vídeo.
○ A GPU é ideal para processamento gráfico intenso, como em jogos e aplicações de 
renderização.
○ Outros processadores podem ser projetados para atender às necessidades específicas de 
certos aplicativos ou dispositivos.
◎ Tendências futuras:
○ Processadores mais rápidos e eficientes, incluindo avanços em arquiteturas paralelas e de 
memória unificada.
○ Uso de tecnologias como inteligência artificial e aprendizado
PLACA DE VÍDEO: GPU
Placa de vídeo é um hardware do computador responsável por administrar e controlar as
funções de exibição de vídeo na tela (monitor).
Rtx Galax Entusiasta Nvidia Rtx 2080ti
https://http2.mlstatic.com/rtx-galax-entusiasta-nvidia-rtx-2080ti-hall-of-fame-11gb-D_NQ_NP_708263-MLB29472051125_022019-F.jpg
MEMÓRIA CACHE
Memória Cache
Slide 1:
◎ O que é memória cache e como ela funciona.
◎ Os diferentes tipos de cache.
◎ A importância da memória cache para o desempenho do processador.
Slide 2:
◎ Hit e miss na memória cache.
◎ Estratégias de substituição na memória cache.
◎ A relação entre a memória cache e a memória RAM.
Slide 3:
◎ O impacto do tamanho da memória cache no desempenho do
processador.
◎ A relação entre a memória cache e a arquitetura do processador.
◎ O futuro da memória cache.
Memória Cache
◎ A memória cache é uma memória interna do processador
que armazena dados frequentemente usados ​​para acelerar
o acesso a esses dados. Funciona como um buffer de alta
velocidade entre o processador e a memória principal
(RAM). Existem três tipos de cache: nível 1 (L1), nível 2
(L2) e nível 3 (L3). A memória cache é importante para
melhorar o desempenho do processador, pois diminui a
latência de acesso aos dados.
A relação entre a memória cache e a arquitetura do processador.
◎ A memória cache funciona através do conceito de hit e miss.
Quando o processador precisa acessar um determinado dado,
ele verifica primeiro na memória cache. Se o dado estiver
presente na cache, é chamado de "hit". Caso contrário, é
chamado de "miss" e o processador precisa buscar o dado na
memória principal, o que leva mais tempo. As estratégias de
substituição na memória cache incluem a substituição aleatória,
FIFO (first in, first out), LRU (least recently used) e LFU (least
frequently used). A memória cache está relacionada à memória
RAM, pois ambas armazenam dados, mas a cache é mais
rápida e cara.
O impacto do tamanho da memória cache
◎ O tamanho da memória cache tem um grande impacto no
desempenho do processador. Quanto maior a cache, maior a
probabilidade de um hit e menor a latência de acesso aos
dados. No entanto, o tamanho da cache tem um limite, pois
uma cache muito grande pode diminuir o desempenho do
processador. A relação entre a memória cache e a arquitetura
do processador é importante para o desempenho, pois o
processador deve ser capaz de acessar rapidamente a cache.
O futuro da memória cache inclui a evolução dos tipos de
cache, como a memória cache unificada (UCache), que
combina a cache de instruções e dados em um único cache.
CONJUNTO DE INSTRUÇÕES
Conjunto de instruções
Slide 1:
◎ O que é um conjunto de instruções.
◎ As diferentes arquiteturas de conjunto de instruções.
◎ As vantagens e desvantagens de cada arquitetura.
Slide 2:
◎ Conjunto de instruções x86.
◎ Conjunto de instruções ARM.
◎ Conjunto de instruções MIPS.
Slide 3:
◎ Como o conjunto de instruções afeta o desempenho e a capacidade de 
programação do processador.
◎ A relação entre o conjunto de instruções e a arquitetura do processador.
◎ O futuro dos conjuntos de instruções.
Conjunto de instruções
◎ O que é um conjunto de instruções: é um conjunto de operações que um 
processador pode executar. As diferentes arquiteturas de conjunto de instruções: 
CISC, RISC e VLIW (Very Long Instruction Word). As vantagens e desvantagens 
de cada arquitetura:
◎ CISC: permite que programas sejam escritos em linguagem de alto nível, o que os 
torna mais fáceis de programar e compilar; pode executar tarefas complexas em 
menos instruções. Porém, pode ser mais lento e menos eficiente que 
processadores RISC, e a complexidade pode tornar o hardware mais caro.
◎ RISC: executa tarefas de forma mais rápida e eficiente que processadores CISC; 
hardware é mais simples e barato. Porém, programas precisam ser escritos em 
linguagem de baixo nível, o que pode ser mais difícil, e nem sempre pode realizar 
tarefas complexas em uma única instrução.
◎ VLIW: permite que várias instruções sejam executadas simultaneamente, o que 
pode melhorar o desempenho. Porém, pode ser difícil de projetar e programar, e 
pode ser menos eficiente para certos tipos de tarefas.
Exemplos de Conjunto de Instruções
◎ Alguns exemplos de arquiteturas de conjunto de instruções são
x86, ARM e MIPS.
◎ O conjunto de instruções x86 é usado em processadores Intel e
AMD. Ele é baseado na arquitetura CISC e é compatível com os
sistemas operacionais Windows e Linux. O x86 é amplamente
utilizado em desktops, laptops e servidores.
◎ O conjunto de instruções ARM é usado em processadores
móveis e embarcados. Ele é baseado na arquitetura RISC e é
conhecido por ser eficiente em termos de energia. O ARM é
usado em smartphones, tablets, dispositivos IoT e outros
dispositivos móveis.
◎ O conjunto de instruções MIPS é usado em dispositivos de rede,
como roteadores e switches. Ele é baseado na arquitetura RISC
e é conhecido por sua alta velocidade e eficiência.
O Conjunto de Instruções e o Desempenho do Processador
◎ Como o conjunto de instruções afeta o desempenho e a capacidade de
programação do processador: a escolha do conjunto de instruções pode
afetar diretamente o desempenho do processador em diferentes tipos de
tarefas. Além disso, a escolha do conjunto de instruções pode afetar a
facilidade de programação, a disponibilidade de ferramentas de
desenvolvimento e a portabilidade do código.
◎ A relação entre o conjunto de instruções e a arquitetura do processador: o
conjunto de instruções é parte integrante da arquitetura do processador, e a
escolha do conjunto de instruções pode afetara complexidade, o
desempenho e outros aspectos da arquitetura.
◎ O futuro dos conjuntos de instruções: as tendências incluem conjuntos de
instruções mais especializados para tarefas específicas, como aprendizado
de máquina e inteligência artificial, e a evolução de conjuntos de instruções
existentes para melhorar o desempenho em áreas específicas, como
segurança e criptografia.
OVERCLOCKING
Overclocking
Slide 1:
◎ O que é overclocking e como ele funciona.
◎ Os benefícios do overclocking para o desempenho do processador.
◎ Os riscos associados ao overclocking.
Slide 2:
◎ Como fazer overclocking de forma segura.
◎ As precauções que devem ser tomadas ao fazer overclocking.
◎ Os resultados esperados com o overclocking.
Slide 3:
◎ O impacto do overclocking no consumo de energia e na temperatura do 
processador.
◎ A relação entre o overclocking e a garantia do processador.
◎ O futuro do overclocking.
Overclocking
O que é overclocking e como ele funciona:
◎ Aumento da velocidade do clock do processador além da frequência nominal;
◎ Mais ciclos de clock permitem processar mais instruções em menos tempo;
◎ Requer alterações nas configurações do BIOS ou software dedicado;
◎ Não recomendado para usuários inexperientes.
Os benefícios do overclocking para o desempenho do processador:
◎ Melhora o desempenho do processador em tarefas intensivas de CPU;
◎ Pode aumentar a taxa de quadros em jogos;
◎ Pode reduzir o tempo de renderização de vídeo.
Os riscos associados ao overclocking:
◎ Pode danificar o processador, placa-mãe e outros componentes do sistema;
◎ Pode reduzir a vida útil do processador;
◎ Pode aumentar a temperatura do processador.
Overclocking
Como fazer overclocking de forma segura:
◎ Realizar testes de estabilidade do sistema;
◎ Fazer ajustes graduais no clock e voltagem;
◎ Utilizar software de monitoramento de temperatura;
◎ Utilizar componentes de qualidade e com boa dissipação de calor.
As precauções que devem ser tomadas ao fazer overclocking:
◎ Utilizar um sistema de resfriamento adequado;
◎ Verificar a compatibilidade dos componentes;
◎ Evitar aumentar muito a voltagem do processador;
◎ Fazer backup de arquivos importantes.
Os resultados esperados com o overclocking:
◎ Aumento significativo de desempenho em tarefas intensivas de CPU;
◎ Melhora na taxa de quadros em jogos;
◎ Redução no tempo de renderização de vídeo.
Overclocking
O impacto do overclocking no consumo de energia e na temperatura do 
processador:
◎ Aumento no consumo de energia do processador;
◎ Aumento na temperatura do processador;
◎ Pode ser necessário investir em um sistema de resfriamento mais robusto.
A relação entre o overclocking e a garantia do processador:
◎ O overclocking pode invalidar a garantia do processador;
◎ Fabricantes de processadores não fornecem suporte para problemas relacionados 
ao overclocking.
O futuro do overclocking:
◎ Tecnologias de resfriamento mais eficientes permitirão overclocking mais 
agressivo;
◎ A evolução dos processadores pode tornar o overclocking menos relevante;
◎ Fabricantes podem oferecer mais recursos de overclocking nativamente.
ARQUITETURAS MULTICORE
Arquiteturas multicore
Slide 1:
◎ O que é uma arquitetura multicore.
◎ As vantagens de uma arquitetura multicore.
◎ Como uma arquitetura multicore difere de um processador single-core.
Slide 2:
◎ Como os processadores multicore são projetados e fabricados.
◎ Os diferentes tipos de processadores multicore.
◎ Como a programação para processadores multicore é diferente da 
programação para processadores single-core.
Slide 3:
◎ Os desafios da programação para arquiteturas multicore.
◎ As soluções para os desafios da programação para arquiteturas 
multicore.
◎ O futuro das arquiteturas multicore.
Arquiteturas Multicore
Arquiteturas Multicore:
◎ O que é uma arquitetura multicore?
◎ Vantagens da utilização de uma arquitetura multicore.
◎ Diferenças entre uma arquitetura multicore e um processador single-core.
Explicação:
◎ Uma arquitetura multicore é aquela que possui dois ou mais núcleos de processamento em um único
chip. Cada núcleo funciona como um processador separado, permitindo que várias tarefas sejam
executadas ao mesmo tempo. Isso resulta em um aumento significativo no desempenho do
processador em relação a um processador single-core, o que é especialmente importante para
aplicações que exigem grande poder de processamento, como jogos, edição de vídeo e renderização
de imagens.
Arquiteturas Multicore
Processadores multicore:
◎ Como os processadores multicore são projetados e fabricados.
◎ Os diferentes tipos de processadores multicore.
◎ Diferenças entre processadores symmetrical e asymmetrical multicore.
Explicação:
◎ Os processadores multicore são projetados e fabricados com dois ou mais núcleos de processamento
em um único chip, permitindo que várias tarefas sejam executadas ao mesmo tempo. Existem vários
tipos de processadores multicore, incluindo symmetrical multicore, em que todos os núcleos são iguais
em termos de recursos e desempenho, e asymmetrical multicore, em que os núcleos são diferentes
em termos de recursos e desempenho, permitindo uma melhor adaptação às diferentes demandas de
processamento.
Arquiteturas Multicore
Programação para arquiteturas multicore:
◎ Os desafios da programação para arquiteturas multicore.
◎ Soluções para os desafios da programação para arquiteturas multicore.
◎ O futuro das arquiteturas multicore.
Explicação:
◎ A programação para arquiteturas multicore apresenta desafios únicos, como a necessidade de coordenar a execução de
várias tarefas em diferentes núcleos e evitar conflitos de dados. Existem várias soluções para esses desafios, como o uso de
bibliotecas de paralelismo e o uso de estruturas de dados compartilhadas. O futuro das arquiteturas multicore parece
promissor, com o aumento contínuo do número de núcleos em um único chip e o desenvolvimento de novas técnicas de
programação para aproveitar todo o potencial dessas arquiteturas.
EVOLUÇÃO DOS PROCESSADORES
Evolução dos processadores
Slide 1:
◎ A história dos processadores.
◎ As principais inovações e avanços na tecnologia de processadores.
◎ Como os processadores evoluíram ao longo do tempo.
Slide 2:
◎ As diferentes gerações de processadores e suas características.
◎ Como as inovações na tecnologia de processadores afetaram o mercado de 
computadores.
◎ As tendências atuais no mercado de processadores.
Slide 3:
◎ O futuro dos processadores e as tendências da tecnologia de processadores.
◎ As implicações do aumento da capacidade de processamento dos 
processadores.
◎ O impacto dos processadores na sociedade e na economia.
história da evolução dos processadores e seus avanços tecnológicos
◎ A evolução dos processadores é uma das principais razões pelas quais os computadores se tornaram cada vez
mais poderosos e versáteis ao longo dos anos. Desde o primeiro processador comercial, lançado em 1971, até
os processadores atuais, houve uma enorme evolução nas tecnologias e arquiteturas de processadores.
◎ As características dos processadores também evoluíram ao longo do tempo. Os primeiros processadores
comerciais eram capazes de processar apenas um bit de cada vez, enquanto os processadores atuais podem
processar bilhões de bits simultaneamente. Essa evolução permitiu que os computadores processassem
informações muito mais rapidamente, com maior precisão e com uma capacidade de processamento muito
maior do que no passado.
◎ Os avanços tecnológicos também tiveram um papel fundamental na evolução dos processadores. Desde a
miniaturização dos transistores até o uso de materiais mais avançados, como o silício, a tecnologia de
processadores tem avançado constantemente. Além disso, a capacidade de integrar mais processadores em um
único chip, resultou em uma enorme melhoria na capacidade de processamento dos computadores modernos.
Arquiteturas e Gerações de Processadores
◎ Existem várias arquiteturasde processadores, cada uma com suas próprias características e vantagens. As arquiteturas mais conhecidas
são CISC, RISC, VLIW e EPIC. Além disso, os processadores também são classificados por geração, que se refere ao período em que
foram lançados e às suas características.
◎ A primeira geração de processadores, lançada na década de 1970, era de 4 bits e era capaz de realizar apenas operações simples. A
segunda geração, lançada na década de 1980, era de 8 bits e podia lidar com operações mais complexas. A terceira geração, lançada na
década de 1980, era de 16 bits e tinha maior capacidade de memória e processamento.
◎ A quarta geração de processadores, lançada na década de 1990, trouxe a arquitetura CISC, que permitia que os processadores executem
instruções complexas em um único ciclo de clock. A quinta geração, lançada na década de 1990, trouxe a arquitetura RISC, que permitia
que os processadores executassem instruções simples em um único ciclo de clock. A sexta geração, lançada no final da década de 1990,
trouxe a arquitetura VLIW, que permitia que os processadores executassem várias instruções em paralelo.
◎ A sétima geração, lançada no início dos anos 2000, trouxe a arquitetura EPIC, que permitia que os processadores executassem instruções
de forma especulativa. Hoje em dia, a maioria dos processadores são da oitava geração, que inclui processadores multicore capazes de
lidar com vários processos simultaneamente.
Tendências futuras dos processadores
◎ Tendências futuras dos processadores As tendências futuras dos processadores incluem o uso de novos materiais,
como o grafeno, que tem a capacidade de conduzir eletricidade com maior eficiência e pode ser utilizado para criar
transistores ainda menores. Outra tendência é a exploração de novas arquiteturas de processadores, como a
computação quântica, que utiliza qubits em vez de bits para realizar cálculos.
◎ O aumento da capacidade de processamento dos processadores tem um impacto significativo na sociedade e na
economia, desde a transformação da indústria da computação até a criação de novas indústrias e oportunidades de
emprego. No entanto, também existem desafios éticos e sociais associados a essa evolução, como a privacidade,
segurança e o uso de inteligência artificial.
◎ Em resumo, os processadores são um elemento fundamental da computação moderna e sua evolução tem permitido a
criação de novas tecnologias e aplicações. A compreensão das diferentes arquiteturas e tendências futuras dos
processadores pode ser útil para aqueles que desejam seguir carreiras relacionadas à tecnologia e inovação.
Arquiteturas de Computadores Pessoais
53
All In One Notebook Mac Book
Desktop
Thin Client
Arquiteturas de Computadores terminal service
Thin Client
Arquiteturas de Computadores embarcados
RASPBERRYARDUINO ASUS TINKER BOARD
Arquitetura Mobile
Exemplos:
PDA Celular Console Portátil
Smartphone
Arquitetura Mobile
Assim como um computador normal, um smartphone é um 
conjunto de hardwares que roda sob certo sistema operacional.
Arquiteturas de Servidores
Arquiteturas de Servidores
59
Arquiteturas de Servidores
60
Arquiteturas de Servidores
61
Arquiteturas de Servidores
Arquiteturas de Servidores
63
STORAGE
Arquiteturas de Servidores
64
Servidores: são equipamentos com maior
poder de processamento e armazenamento;
Clientes: geralmente microcomputadores
PCs ligados em rede.
Arquiteturas de Servidores
65
Servidor
Cliente 1 Cliente 2 Cliente 3 Cliente 4
Arquitetura Cliente/Servidor
Aplicações em duas Camadas
Arquiteturas de Servidores
66
Servidor 1
Banco de Dados
Servidor 2
Arquivos
Servidor 3
Web
Servidor 4
Impressão
Arquitetura Cliente/Servidor
Cliente 1 Cliente 2 Cliente 3 Cliente 4 Cliente 5
Aplicações em cinco Camadas
Arquiteturas de Servidores
Funcionamento da Arquitetura Cliente Servidor
GUI - Graphical User Interface: é um tipo de interface do usuário
SQL- Structured Query Language: Linguagem de Consulta Estruturada
RESULTADO
S
PEDIDO DE 
ACESSO
Servidor:
-Sistema ERP
-Banco de Dados
-Gerenciamento de Rede
Centralizado
Cliente:
-GUI
-Acesso a Rede
-Acesso ao Sistema ERP
-Acesso ao Banco de Dados
Arquiteturas de Servidores
68
Papel do Servidor
Atendimento a Usuários:
– Comunicação e autenticação de usuários
– Atendimento a solicitações de clientes
Gerenciador de Banco de Dados:
– Acesso e organização de registros/dados
– Seleção de registros/dados
– Atualização de registros/dados
Execução de Regras do Negócio:
– Procedimentos armazenados no Banco de Dados
– Procedimentos armazenados em Componentes
Processamento de Transações
– Conjuntos de operações relacionadas aos processos 
de negócio.
Arquiteturas de Servidores
69
Papel da Rede
Infra-estrutura para os aplicativos 
Cliente/Servidor.
Submete solicitações do Cliente para o 
Servidor.
Transporta os dados resultantes do Servidor 
para o Cliente.
Padrões mais utilizados:
– Ethernet (transporte físico)
– TCP/IP (transporte lógico)
– HTTP (transporte na Internet)
Arquiteturas Abertas e Fechadas
70
Computadores com Múltiplos processadores
71
Multiprocessamento é o uso de duas ou mais unidades centrais de processamento 
(CPUs) dentro de um único sistema de computador.
Computação de Alto Desempenho
72
- 1 milhão de vezes mais rápida que o 
notebook mais poderoso existente
- 37 mil processadores
- Nove mil chips da IBM
- Quase 28 mil fabricados pela Nvidia
- 5 mil litros de água
- 250 mil HDs de 1 TB
- 520 metros quadrados
Entre as pesquisas que o supercomputador
deve ajudar, com auxílio do aprendizado de
máquina, está o desenvolvimento de
ferramentas para extrair e analisar dados
médicos da população com câncer.
Além disso, com o uso da inteligência
artificial, ele deve auxiliar nos estudos
sobre a doença de Alzheimer e
dependências, identificando padrões e
evoluções.
Componentes de um processador
◎ Todo processador possui pelo menos os seguintes componentes (FIGURA 40):
◎ - ULA (unidade lógica e aritmética): é o componente que executa efetivamente uma instrução.
◎ - Clock (relógio): é o dispositivo que gera pulsos, cujo período é chamado de ciclo de clock.
◎ - UC (unidade de controle): é o dispositivo que emite sinais de controle informando qual tipo de operação será
◎ realizada.
◎ - RI (registrador de instrução): armazena a instrução que será executada pela CPU.
◎ - DI (decodificador de instrução): identifica qual operação será realizada pela CPU.
◎ - ACC (acumulador): registrador que armazena variáveis e valores excedentes de uma operação (vai 1 numa operação
◎ de soma).
◎ - CI (contador de instrução): sua função é armazenar o endereço da próxima instrução que será executada pela CPU.
◎ - RDM ou MBR (registrador de dados da memória): armazena as informações lidas da memória principal ou que
◎ serão escritas na memória principal.
◎ - REM ou MAR (registrador de endereços da memória): armazena os endereços de onde os dados serão lidos ou
◎ escritos na memória principal.
◎ - Barramentos de dados, de endereços e de controle: o barramento de dados é usado para transferir os dados
◎ de um local para outro; o barramento de endereços é usado para transportar os endereços que serão lidos ou
◎ escritos da memória principal; o barramento de controle é usado para transferir os sinais de controle enviados da
◎ CPU para a memória principal e os demais dispositivos.
O que significa cada letra?
◎ K: modelos com esta terminologia são processadores que trazem o multiplicador destravado. São chips ideais para a realização 
do procedimento de overclock;
◎ T: componentes com o TDP reduzido. São processadores com melhor eficiência energética. Além de consumir menos energia, 
esses modelos liberam menor quantidade de calor;
◎ E: os chips indicados com essa letra garantem economia de energia acima de tudo. É justamente por essa razão que eles 
trabalham com as menores frequências;
◎ S: modelos especiais que oferecem maior desempenho.Tais componentes trazem clocks de base e de turbo mais elevados e 
garantem poderio extra em todas as atividades;
◎ R: componentes com maior poderio gráfico. As CPUs Intel Core com a terminologia “R” trazem GPUs Intel® Iris™ Pro graphics;
◎ M: linha de produtos mobile. Processadores com essa letra são específicos para notebooks e ultrabooks;
◎ Q: essa letra indica se um processador é quad-core. Ela referencia tal característica em chips mobile;
◎ U: são CPUs do tipo “Ultra Low Power”, ou seja, que requisitam pouquíssima energia;
◎ X: os chips mais avançados da Intel são do tipo eXtreme. Geralmente, os chips “X” contam com mais recursos (núcleos, threads, 
clock, cache, etc.) para oferecer desempenho máximo;
◎ Y: são os processadores mais econômicos. Eles consomem menos energia do que componentes do tipo “U”.