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ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES TEMA: CPU: Definição, tipos e uso. CURSO: Sistemas de Informação PROFESSOR: Renato Santana ALUNO: Maxuel Saldanha da Silva MATRÍCULA: 201501052021 2º Semestre INDICE I INTRODUÇÃO II CONCEITO II 1 HISTÓRIA II 2 MICROPROCESSADOR III TIPOS DE PROCESSADORES III 1 RISC III 2 OS FAMOSOS 386 E 486 III 3 PROCESSADORES INTEL III 3.1 PROCESSADORES PENTIUM III 3.1.1 PENTIUM D III 3.1.2 PENTIUM M III 3.1.3 PENTIUM 4 III 3.1.4 PENTIUM 3 III 3.1.5 PENTIUM 2 III 3.2 PROCESSADORES CELERON III 3.2.1 CELERON D III 3.2.2 CELERON M III 3.3 PROCESSADORES INTEL CORE III 3.3.1 PROCESSADORES INTEL CORE 2 III 3.3.2 PROCESSADORES INTEL CORE 2 QUAD III 3.3.3 PROCESSADORES INTEL CORE 2 DUO III 3.4 PROCESSADORES DE APARELHOS CELULARES III 3.4.1 OS PRINCIPAIS PROCESSADORES III 3.4.1.1 QUALCOMM SNAPDRAGON 600 III 3.4.1.2 QUALCOMM SNAPDRAGON 800 III 3.4.1.3 APPLE A7 III 3.4.1.4 NVIDIA TEGRA 4 III 3.4.1.5 SAMSUNG EXYNOS 5 OCTA IV A CPU: SEU USO V BIBLIOGRAFIA 03 03 04 07 07 08 08 09 09 09 10 10 11 12 12 13 14 14 14 15 15 16 16 16 17 17 18 18 18 20 I INTRODUÇÃO A unidade central de processamento ou CPU (Central Processing Unit), também conhecido como processador, é a parte de um sistema computacional, que realiza as instruções de um programa de computador, para executar a aritmética básica, lógica, e a entrada e saída de dados. A CPU tem papel parecido ao cérebro no computador. O termo vem sendo usado desde o início de 1960. A forma, desenho e implementação mudaram drasticamente desde os primeiros exemplos, porém o seu funcionamento fundamental permanece o mesmo. II CONCEITO As primeiras CPUs personalizadas foram concebidas como parte de um computador maior. No entanto, este método caro de fazer CPUs personalizadas para uma determinada aplicação rumou para o desenvolvimento de processadores produzidos em massa que são feitas para um ou vários propósitos. Esta tendência de padronização em geral começou na época de discretos minicomputadores e mainframes transistores e acelerou rapidamente com a popularização dos circuitos integrados (CI). Os CI têm permitido processadores cada vez mais complexos para serem concebidos e fabricados em tamanhos da ordem de nanômetros. Tanto a miniaturização como a padronização dos processadores têm aumentado a presença destes dispositivos digitais na vida moderna, muito além da aplicação limitada dedicada a computadores. Os microprocessadores modernos aparecem em tudo, desde automóveis até celulares e brinquedos para crianças. Em máquinas grandes, CPUs podem exigir uma ou mais placas de circuito impresso. Em computadores pessoais e estações de trabalho de pequeno porte, a CPU fica em um único chip de silício chamado de microprocessador. Desde 1970 a classe de microprocessadores de CPUs quase completamente ultrapassado todas as implementações de outra CPU. CPUs modernos são circuitos integrados de grande escala em pequenos pacotes retangulares com vários pinos de conexão. Um CPU é composta basicamente, pela maioria dos autores, pelos três seguintes componentes: • Unidade lógica e aritmética (ULA ou ALU): executa operações lógicas e aritméticas; • Unidade de controle: decodifica instruções, busca operandos, controla o ponto de execução e desvios; • Registradores: armazenar dados para o processamento. OBS.: Alguns autores também incluem, na mesma categoria dos Registradores a Memória cache como um dos componentes da CPU. II 1 HISTÓRIA O EDVAC, um dos primeiros computadores. Computadores como o ENIAC tinham que ser fisicamente religados a fim de realizar diferentes tarefas, por isso estas máquinas são muitas vezes referidas como "computadores de programa fixo". Visto que o termo "CPU" é geralmente definido como um dispositivo para execução de um software (programa de computador), os primeiros dispositivos que poderiam muito bem ser chamados CPUs vieram com o advento do computador com programa armazenado. A ideia do programa de computador já estava presente no projeto do ENIAC de J. Presper Eckert e John William Mauchly, mas inicialmente foi omitido para que a máquina pudesse ser concluída em menos tempo. Em 30 de junho de 1945, antes do ENIAC ter sido concluído, o matemático John Von Neumann distribuiu um documento intitulado "primeiro esboço de um relatório sobre o EDVAC". É descrito o projeto de um programa de computador armazenado que viria a ser concluído em agosto de 1949.[4] . O EDVAC foi projetado para executar um determinado número de instruções (ou operações) de vários tipos. Estas instruções podem ser combinados para criar programas úteis para o EDVAC para ser executado. Significativamente, os programas escritos para EDVAC foram armazenados em memórias de computador de alta velocidade e não especificados pela ligação física do computador. Isso superou uma grave limitação do ENIAC que era o longo tempo e esforço necessário para reconfigurar o computador para executar uma nova tarefa. Com o design de von Neumann, o programa, ou software, que executava no EDVAC poderia ser mudado simplesmente mudando o conteúdo da memória do computador. Enquanto Von Neumann é mais frequentemente creditado como sendo o desenvolvedor do computador com programa armazenado, devido à sua concepção do EDVAC, outros antes dele, como Konrad Zuse, tinham sugerido e implementado ideias semelhantes. A chamada arquitetura de Harvard do Harvard Mark I, que foi concluída antes do EDVAC, também utilizou um projeto de programa armazenado usando fita de papel perfurado em vez de memória eletrônica. A diferença fundamental entre as arquiteturas de von Neumann e Harvard é que este último separa o armazenamento e o tratamento de instruções da CPU e de dados, enquanto a primeira utiliza o mesmo espaço de memória para ambos. A maioria dos processadores modernos são principalmente Von Neumann em design, mas elementos da arquitetura de Harvard são comumente vistas também. Como um dispositivo digital, uma CPU é limitada a um conjunto de estados discretos, e requer algum tipo de elemento de comutação para diferenciar e mudar estados. Antes do desenvolvimento comercial do transistor, relés elétricos e válvulas eletrônicas eram comumente utilizados como elementos de comutação. Embora estes tivessem considerável vantagem em termos de velocidade sobre o que se usava antes, desenhos puramente mecânicos, eles não eram confiáveis por diversas razões. Por exemplo, a construção de circuitos de lógica sequencial de corrente contínua fora de relés requer um hardware adicional para lidar com os problemas de contato. Enquanto as válvulas não sofrem rejeição de contato, elas devem aquecer antes de se tornarem plenamente operacionais, e eventualmente deixam de funcionar devido à lenta contaminação dos seus cátodos que ocorre no curso da operação normal. Se uma válvula selada vaza, como por vezes acontece, a contaminação do cátodo é acelerada. Normalmente, quando um tubo apresenta defeito, a CPU teria que ser examinada para localizar o componente que falhou a fim de que pudesse ser substituído. Portanto, os primeiros computadores eletrônicos(baseados em válvulas) eram geralmente mais rápidos, mas menos confiáveis do que os computadores eletromecânicos (baseados em relés). Computadores baseados em válvulas como o EDVAC tendiam a trabalhar em média oito horas até apresentarem falhas, enquanto os computadores baseados em relés como o (mais lento, mas anterior) Harvard Mark I, apresentava defeitos muito raramente. No final, CPUs baseadas em válvulas tornaramse dominantes porque as vantagens de velocidade significativa oferecidas geralmente superavam os problemas de confiabilidade. A maioria destas antigas CPUs funcionava com baixa frequências de relógio em comparação com os design microeletrônicos modernos. Sinais de frequência de relógio variando de 100 kHz a 4 MHz eram muito comuns nesta época, em grande parte limitados pela velocidade dos dispositivos de comutação que eram construídos. CPUs baseadas em transistores discretos e em circuitos integrados CPU, memória de núcleo magnético e barramento externo de um DEC PDP8/I. feito de circuitos integrados em média escala. A complexidade do projeto de CPUs aumentou quando várias tecnologias facilitaram a construção de menores e mais confiáveis dispositivos eletrônicos. O primeiro aprimoramento veio com o advento do transistor. CPUs transistorizadas durante os anos 1950 e 1960 já não precisavam mais ser construídas com volumosos, não confiáveis e frágeis elementos de comutação, tais como válvulas e relés elétricos. Com esta melhoria, CPUs mais complexas e mais confiáveis foram construídas em uma ou várias placas de circuito impresso com componentes discretos (individuais). Durante este período, um método de fabricação de transistores em um espaço compacto ganhou popularidade. O circuito integrado (IC, conforme iniciais em inglês) permitiu que um grande número de transistores fossem fabricados em um único dia, baseado em semicondutor, ou "chip". No início, apenas circuitos digitais não especializados e muito básicos, tais como, portas NOR foram miniaturizados em ICs. CPUs baseadas nestes IC de "blocos construídos" eram geralmente referidos como dispositivos de "integração em pequena escala" (SSI, conforme iniciais em inglês). SSI ICs, tais como os usados no computador orientado Apollo, normalmente continham somas de transistores em múltiplos de dez. Para construir uma CPU inteira fora dos SSI ICs eram necessários milhares de chips individuais, mas ainda assim consumiam muito menos espaço e energia do que modelos anteriores baseados em transistores discretos. Quando a tecnologia microeletrônica avançou, um crescente número de transistores foram colocados em ICs, diminuindo assim a quantidade de ICs individuais necessários para uma CPU completa. Circuitos integrados MSI e LSI (integração em média e em larga escala, conforme iniciais em inglês) aumentaram a soma de transistores às centenas, e depois milhares. II 2 MICROPROCESSADORES A introdução do microprocessador na década de 1970 afetou significativamente a concepção e implementação de processadores. Desde a introdução do primeiro microprocessador disponível comercialmente (o Intel 4004) em 1970 e o primeiro microprocessador utilizado (o Intel 8080), em 1974, essa classe de CPUs tem quase completamente ultrapassado todas os outros métodos de implementação de unidades centrais de processamento. O circuito integrado de um Intel 8742. III TIPOS DE PROCESSADORES Existe uma gama de processadores diferentes no mercado, que por sua vez, atendem a diferentes aparelhos e funcionalidades diversas, sendo estes em alguns casos especializados. Por sua vez, a lista dessas variações, é notoriamente vasta. Citaremos alguns desses, usados em PC's, Notebook, Smartphones, Tablet, videogames e dentre outros aparelhos. III 1 RISC RISC (acrônimo de Reduced Instruction Set Computer; em português, "Computador com um conjunto reduzido de instruções") é uma linha de arquitetura de processadores que favorece um conjunto simples e pequeno de instruções que levam aproximadamente a mesma quantidade de tempo para serem executadas. Muitos dos microprocessadores modernos são RISCs, por exemplo DEC Alpha, SPARC, MIPS, e PowerPC. Os computadores atuais misturam as duas arquiteturas, criando o conceito de arquitetura híbrida, incorporando os conceitos das duas arquiteturas e a inclusão de um núcleo RISC aos seus processadores. O tipo de microprocessador mais comum em desktops, o x86, é mais semelhante ao CISC do que ao RISC, embora chips mais novos traduzam instruções x86 baseadas em arquitetura CISC em formas baseadas em arquitetura RISC mais simples, utilizando prioridade de execução. Os processadores baseados na computação de conjunto de instruções reduzidas não têm microprogramação, as instruções são executadas diretamente pelo hardware. Como característica, esta arquitetura, além de não ter microcódigo, tem o conjunto de instruções reduzidas, bem como baixo nível de complexidade. A ideia foi inspirada pela descoberta de que muitas das características incluídas na arquitetura tradicional de processadores para ganho de desempenho foram ignoradas pelos programas que foram executados neles. Mas o desempenho do processador em relação à memória que ele acessava era crescente. Isto resultou num número de técnicas para otimização do processo dentro do processador, enquanto ao mesmo tempo tentando reduzir o número total de acessos à memória. RISC é também a arquitetura adotada para os processadores dos videogames modernos, que proporcionam um hardware extremamente dedicado somente à execução do jogo, tornandoo muito mais rápido em relação a micro computadores com mais recursos, embora com processador x86. III 2 OS FAMOSOS 386 E 486. As CPUs 80386 e 80486, lançadas entre o meio e o fim da década de 80, trabalhavam com clocks que iam de 33 MHz a 100 MHz, respectivamente. O 80386 permitiu que vários programas utilizassem o processador de forma cooperativa, através do escalonamento de tarefas. Já o 80486 foi o primeiro a usar o mecanismo de pipeline, permitindo que mais de uma instrução fossem executadas ao mesmo tempo. Processador 486 DX, mais rápido se comparado com a versão SX (Fonte da imagem: Wikimedia Commons) Para o 80486, existiram diversas versões, sendo que cada uma delas possuía pequenas diferenças entre si. O 486DX, por exemplo, era o top de linha da época e também a primeira CPU a ter coprocessador matemático. Já o 486SX era uma versão de baixo custo do 486DX, porém, sem esse coprocessador, o que resultava em um desempenho menor. III 3 PROCESSADORES INTEL A Intel é uma das marcas mais famosas no ramo dos computadores e você provavelmente já ouviu falar muito dela. Considerada uma das inventoras do microprocessador, a fabricante lançou seu primeiro chip em 1971, mas foi somente com a popularização dos PCs (por meados da década de 80) que a companhia lançou a primeira CPU da família x86. III 3.1 PROCESSADORES PENTIUM III 3.1.1 PENTIUM D O Pentium D Dual Core é um microprocessador desenvolvido pela Intel no Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Israel, e foi apresentado ao público em 2005, no Fórum da Intel. O Pentium D consiste em dois Pentium 4 Prescott (quando o núcleo for Smithfield) ou dois Pentium 4 Cedar Mill(quando o núcleo for Presler) em um único encapsulamento (ao contrário da convicção popular que eles são dois núcleos fundidos em um). O Pentium D foi o primeiro processador a anunciar o CPU multicore (junto com o Pentium Extreme Edition) para computadores desktop. A Intel enfatizou o significado desta introdução, prevendo que no final de 2006 mais de 70% de seus processadores comercializados seriam multicore. Agora os fabricantes podem melhorar o desempenho dos processadores com o aumento do número de núcleos ao invés do aumento somente da frequência, como o Pentium D faz. III 3.1.2 PENTIUM M Lançado em março de 2003, o Intel Pentium M é um microprocessador com arquitetura x86 (i686) projetado e fabricado pela Intel. O processador foi originalmente desenhado para uso em computadores portáteis. Antes do seu lançamento chamavase "Banias". Todos os nomes do Pentium M são lugares de Israel, a localização da equipe do projeto do Pentium M. O Pentium M representa uma mudança radical para Intel, já que não é uma versão de baixo consumo do Pentium 4, mas sim uma versão fortemente modificada do desenho do Pentium 3 (que por sua vez é uma modificação do Pentium Pro). Está otimizado para um consumo de potência eficiente, uma característica vital para ampliar a duração da bateria dos computadores portáteis. Funciona com um consumo médio muito baixo e liberta muito menos calor que os processadores de computadores de mesa (Desktop), o Pentium M funciona a uma frequência de relógio mais baixa que os processadores Pentium 4 normais, porém com um rendimento similar III 3.1.3 PENTIUM 4. O Pentium 4 é a quinta geração de microprocessadores com arquitetura x86 fabricados pela Intel, é o primeiro CPU totalmente redesenhado desde o Pentium Pro de 1995. Ao contrário do Pentium 2, o Pentium 3, e os vários Celerons, herdou muito pouco do design do Pentium Pro, tendo sido criado do zero desde o início. O Pentium 4 original, com o nome de código "Willamette", foi introduzido em novembro de 2000 para o Socket423, sendo lançados em versões 1.3 a 2.0 GHz. Como é tradicional na Intel, o P4 vem também em uma versão Celeron de gama baixa (frequentemente referida como Celeron 4) e uma versão topo de gama Xeon recomendada para configurações de SMP. O Pentium 4 executa muito menos trabalho por ciclo do que outros microprocessadores (tais como o Athlon ou o velho Pentium 3), mas o objetivo do projeto original foi cumprido, sacrificando as instruções por ciclo de pulsos de disparo (clock) a fim de conseguir um número maior de ciclos por segundo (isto é, uma frequência maior ou velocidade de clock). III 3.1.4 PENTIUM 3 O Pentium 3 é um microprocessador de sexta geração fabricado pela Intel, tendo a mesma arquitetura do Pentium Pro e concorria com o Athlon da AMD. As primeiras versões eram muito parecidas com o Pentium 2 mas com instruções SSE. Igualmente com o que aconteceu com Pentium 2, existia uma versão Celeron "lowend" e um Xeon com a mesma arquitetura. Foi substituído pelo Pentium 4 que teve a missão de aumentar a frequência do processador mas depois serviu de base para a arquitetura Core. A primeira versão era muito parecida com o Pentium 2 que usava um processo de fabricação de 250 nm, utilizava o Slot 1 mas tinha instruções SSE incluídas. O seu controlador de cache L1 foi melhorado, o que aumentava um pouco o desempenho. Os primeiros modelos tinham frequências de 450 e 500 MHz. III 3.1.5 PENTIUM 2 Pentium 2 é um microprocessador x86 fabricado pela Intel introduzido no mercado em Maio de 1997. Com o aumento da concorrência, caracterizadas pela AMD, Cyrix e IDT, a Intel usa a arquitetura do Pentium Pro (Codinome "P6") também nos processadores desktops, criando assim um novo modelo. A primeira mudança relativamente ao Pentium MMX (O antecessor, fruto da arquitetura P5) é o novo formato de cartucho, semelhante ao de videojogo, chamado de SECC. Dentro do invólucro de plástico há o composto de cerâmica (DIE) e o cache L2 distribuído em chips SRAM auxiliares. O Pentium 2 usa um encaixe chamado Slot 1, próprio para ele (e Celerons derivados) e incompatível com o Socket 7, utilizado no Pentium clássico, no Pentium MMX, no IDT C6/ Winchip no AMDK5/ K6 e no Cyrix 5/6x86. Foi inicialmente produzido com a técnica de 0.35 micróns, apelidado de "Klamath" que durou até o Pentium 2 de 333 MHz. Essa arquitetura também se comunicava com a placamãe a 66.8 MHz. III 3.2 PROCESSADORES CELERON Celeron é a marca usada pela Intel em diferentes microprocessadores x86 de baixo custo. A família Celeron complementa a linha de alta performance da empresa (atualmente a Core i7, anteriormente a linha Core 2 Duo). Introduzido em 1998, o primeiro Celeron era baseado no Pentium 2, porém sem cache externo. Versões posteriores eram baseadas no Pentium 3, Pentium 4, Pentium M, Core Solo, Core Duo e Core 2. Esses processadores rodam muitos aplicativos de forma satisfatória, porém apresentam algumas limitações de performance quando rodam aplicativos mais pesados e exigentes (como jogos e demais aplicativos 3D) e diferem basicamente em três aspectos dos seus "irmãos maiores": ● Tamanho do cache L2; ● Clock interno; ● Clock do barramento externo. Essas diferenças fazem com que esses processadores sejam mais baratos que os outros processadores de maior poder de processamento, sendo assim, indicado para o mercado de usuários domésticos ou para usuários que não necessitem de um poder computacional muito elevado. O Celeron foi introduzido como uma resposta da Intel à perda do mercado de CPUs de baixo custo, particularmente para os Cyrix 6x86, AMD K6 e outros (como o IDT Winchip). A alternativa económica da empresa até então era o Pentium MMX, que já há muito tempo não apresentava uma performace competitiva. Embora fosse uma aposta segura, o Pentium MMX, com seus 233 Mhz, enfrentava concorrentes muito mais poderosos que utilizavam a mesma placa mãe, e muitas vezes a preços similares. Ao invés de continuar a prolongar a vida útil do Pentium MMX (e por extensão do padrão Socket 7, utilizado pelos concorrentes), a Intel optou por uma solução que já havia aplicado na época dos 486 DX e SX: desenvolver uma versão limitada do seu modelo "topo de linha" o Pentium 2 e vendêla a preços mais acessíveis, esperando capitalizar sobre a marca. Apesar de alguns percalços iniciais o Celeron acabou por ganhar a aceitação e, de certa forma, acabou por se tornar quase um padrão para máquinas direcionadas ao uso em escritórios. III 3.2.1 CELERON D O primeiro processador Celeron D é baseado no núcleo Prescott do Pentium 4 e vem com cache L2 de 256 KB. É caracterizado pelo barramento de 533 MHz, e também implementado a nível de hardware com a tecnologia EM64T muito embora esteja desabilitado nos modelos 3X0/3X5 (exceto o 355) e habilitado nos modelos 3X1/3X6. O Celeron D trabalha com chipsets i845 e i855. O sufixo D serve apenas para diferencialos das gerações anteriores, já que diferente do Pentium D, o Celeron D não tem núcleo duplo. III 3.2.2 CELERON M O Celeron M é possivelmente o processador mobile da Intel mais vendido, usado numa infinidade de notebooks de baixo custo. Embora todo o marketing seja concentrado em torno da plataforma Centrino,os notebooks baseados no Celeron acabam por ser vendidos em maior número, já que são mais baratos. Como praxes, o Celeron M possui metade do cache do Pentium M. No caso do Celeron com core Dothan, por exemplo, temos 1 MB contra 2 MB do Pentium M. Isto não chega a ser uma desvantagem tão grande, já que reduz o desempenho em apenas 10%, em média. A principal fraqueza do Celeron M reside na falta de gerenciamento avançado de energia. Ao contrário do Pentium M, ele trabalha sempre na frequência máxima, sem a opção de usar o speedstep, o que significa mais consumo e uma menor autonomia das baterias, sobretudo ao rodar aplicativos leves, situação onde a diferença de consumo entre o Celeron e outros processadores (com suporte a sistemas de gerenciamento de energia) é maior. III 3.3 PROCESSADORES INTEL CORE III 3.3.1 PROCESSADOR INTEL CORE 2 Core 2 é uma geração de processadores lançada pela Intel (os primeiros modelos foram lançados oficialmente em 27 de julho de 2006). A chegada do Core 2 significou a substituição da marca Pentium como designação dos modelos topo de linha, como tinha sido feito pela companhia desde 1993 (recentemente, a Intel voltou a usar a marca Pentium, mas para modelos intermediários e de entrada). O Core 2 também é a reunião das linhas de processadores para micros de mesa e portáteis, o que não acontecia desde 2003, quando houve a divisão entre a linhas Pentium 4 e Pentium M. Apesar de ele ser o sucessor do Pentium 4, a sua arquitetura foi baseada maioritariamente no Pentium 3, com várias melhorias, algumas presentes também no Pentium M. Os modelos mais comuns e conhecidos do Core 2 chamamse Core 2 Duo (com núcleo duplo), mas existem também os modelos Core 2 Quad (com núcleo quádruplo), Core 2 Extreme (para entusiastas) e Core 2 Solo (com núcleo simples, para portáteis). III 3.3.2 PROCESSADORES INTEL CORE 2 QUAD Lançados em meados de 2007, os processadores da linha Intel Core 2 Quad vieram como sucessores dos modelos da série Core 2 Duo. Esses CPUs de quatro núcleos vieram para aproveitar a arquitetura de nome “Core 2”, daí o motivo de ter o algarismo “2” no nome dos componentes. Apesar de contar com uma estrutura semelhante, os processadores Core 2 Quad não tinham especificações modestas como seus antecessores. Além do dobro de núcleos, alguns modelos traziam duas vezes mais memória cache, frequências mais elevadas, maior consumo de energia e diferentes valores de multiplicador. Vale a pena salientar, no entanto, que os Core 2 Quad não contavam com quatro núcleos independentes. Na verdade, esses modelos traziam dois módulos de processamento, cada qual com dois núcleos do tipo Core 2 Duo. III 3.3.3 POROCESSADORES INTEL CORE 2 DUO O Core 2 Duo é o sucessor do Pentium 4. Ele nasceu como uma evolução do PentiumM, que é, por sua vez, uma versão aprimorada do antigo Pentium III, um processador com menos estágios e menos transístores, incapaz de atingir frequências de operação muito altas, mas que, em compensação, oferecia um desempenho por clock muito superior ao do Pentium 4. A ideia era trabalhar para reforçar os pontos fortes do Pentium III e minimizar seus pontos fracos, produzindo um processador com um desempenho por ciclo ainda melhor, mas que, ao mesmo tempo, consumisse menos energia e fosse capaz de operar a frequências mais altas. III 3.4 PROCESSADORES DE APARELHOS CELULARES Normalmente, quando uma empresa anuncia um novo dispositivo móvel, ela resume um pouco as informações sobre o processador. Por exemplo: o Galaxy Note 3 usa um chip Snapdragon 800, mas o que isso significa de fato? O que é um "Snapdragon 800"? Quando estes nomes como "Snapdragon 800", "Tegra 4", "Exynos 5 Octa" e até mesmo o "A7" da Apple são citados, a informação vai muito além do processador. Estes nomes correspondem a "systems on a chip", também conhecidos pela sigla SoC, que integram todos os componentes necessários para um computador em apenas um chip, e isso inclui não apenas a CPU, mas também GPU. III 3.4.1 OS PRINCIPAIS PROCESSADORES No mercado atual, é crescente a evolução também desses processadores, cada vez menores e mais velozes, estão presentes na grande maiores dos aparelhos portáteis da telefonia, os smartphones, e outros portáteis de diversos seguimentos como: os tablet, que podem ou não exercer a função de telefone. III 3.4.1.1 Qualcomm Snapdragon 600 O chip era o topo de linha da Qualcomm no início do ano e foi usado em celulares como o Galaxy S4, que era o mais potente do mercado no momento em que foi lançado. Usando o conjunto de instruções ARMv7, o SoC inclui um processador Krait 300 de até quatro núcleos e uma GPU Adreno 320 a 400 MHz. Ele também utiliza a arquitetura de 32 bits e pode alcançar um clock de até 1,9 GHz. Ainda é um excelente chip, mas não faz mais frente aos outros lançados por outras empresas e até mesmo pela Qualcomm, que já lançou o Snapdragon 800, muito mais potente. III 3.4.1.2 Qualcomm Snapdragon 800 Sucessor do Snapdragon 600, melhorou o chip em termos de processamento, mas foi realmente em âmbitos gráficos que houve grandes melhorias. O SoC agora tem um processador Krait 400, que não é muito diferente do 300, mas conta com um cache L2 mais rápido e maiores clocks, que chegam até 2,3 GHz. A GPU, no entanto, mostrou uma grande evolução com a chegada do modelo Adreno 330, que funciona a 450 MHz e é capaz de gerar resolução 4K, embora nenhum dispositivo ainda use esta tecnologia. Alguns testes apontam que ele chega a cerca de 33% do desempenho do chip integrado Intel HD 4000 dos processadores Core i5. A tendência é que o chip se torne extremamente comum nos aparelhos de alto desempenho. Ele já está sendo aplicado nos celulares mais novos e deve se tornar padrão. III 3.4.1.3 Apple A7 A nova geração de chips Apple trouxeram a novidade da arquitetura de 64 bits, que embora ainda não seja indispensável, será em um futuro próximo, quando a tecnologia móvel evoluir um pouco mais. O recurso permite que processador e mória RAM conversem mais rápido, mas depende de aplicativos otimizados para arquitetura para poder aproveitar isso em sua totalidade. Olhando apenas números, o A7 fica atrás dos concorrentes, mas em desempenho real a diferença não é notável. O chip, que utiliza o conjunto de instruções ARMv8A e é otimizado para o sistema operacional da Apple, o que possibilita a utilização do máximo de desempenho de seus dois núcleos de processamento, com o clock que pode ser de até 1,4 GHz. Um diferencial é o coprocessador M7, presente nos novos aparelhos Apple, que aliviam o trabalho do processador com os sensores de movimento, como o acelerômetro, para tentar reduzir o consumo de bateria. III 3.4.1.4 Nvidia Tegra 4 Não é muito popular entre celulares, mas alguns tablets e outros dispositivos já o utilizam e ele se mostra bem potente. O chip usa o conjunto de instruções ARMv7 com processador de quatro núcleos Cortex A15 que alcança até 1,9 GHz. Um diferencial é que ele possui um núcleo extra, de baixo consumo, invisível ao sistema operacional, que executa algumas tarefas secundárias para dar um “descanso” aos núcleos principais. Ele também funciona com a arquitetura de 32 bits. Sua GPU funciona a 672 MHz e é uma das mais poderosas do mercado, estando quase no mesmo nível do Snapdragon 800, mesmo tendo sido lançado no início do ano. III 3.4.1.5 Samsung Exynos 5 Octa A Samsung normalmentedisponibiliza modelos variados de seus aparelhos, com chips diferentes. O S4 tinha uma versão octacore, assim como o Galaxy Note 3 também tem, embora não tenha chegado ao Brasil. Nestes casos, ela usa sua tecnologia proprietária, com o chip Exynos 5 Octa. Ele, na verdade, possui dois conjuntos de quatro núcleos: um dos grupos é ARM Cortex A15, funcionando a até 1,9 GHz, enquanto o outro grupo são ARM Cortex A7, de até 1,3 GHz. São chips diferentes usados no Note 3 e no S4, na verdade. O utilizado no Galaxy S4 chegava a ser mais potente do que o Snapdragon 600, mas tinha superaquecimento e consumo excessivo de bateria. Já no caso do Note 3, ele é um pouco inferior à versão com Snapdragon 800, mas não apresenta os mesmos problemas IV A CPU: SEU USO É notório dizer que, hoje encontramos processadores em quase tudo que seja eletrônico, a crescente evolução permitiu a abrangência de sua utilidade, visto que, não apenas evoluindo em sua capacidade de velocidade, como na redução significante de seu tamanho físico. Digo que, ainda que muito futurístico, mas não impossível; caminhamos cada vez mais para um futuro em que, nada quem possamos imaginar, estará sem uma CPU. Hoje podemos falar de casa inteligentes, estas são realidades nos dias de hoje, onde um sistema gerencia todas as atividades interligadas na casa; geladeiras inteligentes, que rodam aplicativos capazes de determinar temperatura ideal para os alimentos e mais outras funções; videogames, este que também obtiveram uma grande evolução, capazes de rodar jogos que exigem grande capacidade computucional; tablets, capazes de substituir os antigos netbook, com velocidade de acordo com o modelo muito superior; carros autônomos, tendo em vista um protótico conhecido o da grande empresa a Google, que obteve bons resultados nesse empreendimento de inteligencia artificial; celulares que outrora eram o marco o uso da telefonia móvel, hoje temos os smartphones, pequenos “computadores de mão”, em alguns casos muito mais velozes do que diversos desktops. O mercado cada vez mais crescente na utilização das CPU's, para diversas finalidades e necessidades inúmeras. Como também é destacável o salto feito pelas TV's, que outrora constituídas de tubo, placas, válvulas e etc, hoje, são conhecidas como as SmartTV's, onde foi possível o alcance da interação homem máquina (IHC), capazes de processar informações, coletando dados tais como: reconhecimento de face do usuário, assim personalizando os recursos do aparelho, sendo multifuncional e multiusuários, devido ao seu SO. V BIBLIOGRAFIA • Arruda, Felipe (17/08/2007). A História dos Processadores Tecmundo. Visitado em 15 de janeiro de 2012. • Morimoto, Carlos E. (30 de julho de 2007). Processador Guia do Hardware. Visitado em 15 de janeiro de 2012. • Weik, Martin H.. (1961). "A Third Survey of Domestic Electronic Digital Computing Systems". Ballistic Research Laboratories. • http://arquiteturafilipa.blogspot.com.br/2013/02/tipos deprocessadores.html • Olhar Digital: http://olhardigital.uol.com.br/noticia/conhecaasdiferencas entreosprincipaisprocessadoresdecelulares/39214 INDICE I- INTRODUÇÃO II- 1 HISTÓRIA II- 2 MICROPROCESSADORES Como praxes, o Celeron M possui metade do cache do Pentium M. No caso do Celeron com core Dothan, por exemplo, temos 1 MB contra 2 MB do Pentium M. Isto não chega a ser uma desvantagem tão grande, já que reduz o desempenho em apenas 10%, em média. A principal fraqueza do Celeron M reside na falta de gerenciamento avançado de energia. Ao contrário do Pentium M, ele trabalha sempre na frequência máxima, sem a opção de usar o speedstep, o que significa mais consumo e uma menor autonomia das baterias, sobretudo ao rodar aplicativos leves, situação onde a diferença de consumo entre o Celeron e outros processadores (com suporte a sistemas de gerenciamento de energia) é maior. þÿ III- 3.3 PROCESSADORES INTEL CORE IV- A CPU: SEU USO É notório dizer que, hoje encontramos processadores em quase tudo que seja eletrônico, a crescente evolução permitiu a abrangência de sua utilidade, visto que, não apenas evoluindo em sua capacidade de velocidade, como na redução significante de seu tamanho físico. V- BIBLIOGRAFIA
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