Evolução da CPU: Da Válvula ao Chip Moderno, Slides de Microprocessadores

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Microprocessadores e

Linguagem de Montagem

Aula 02: Evolução dos Microprocessadores

Microprocessador

 Um microprocessador, ou simplesmente processador, é um circuito integrado (ou chip), que é considerado o "cérebro" do computador.

Unidade Central de Processamento (CPU)

4 ✓ A CPU obtém (busca) cada instrução do programa a partir da memória e realiza (executa) essa instrução; ✓ O microprocessador, geralmente chamado apenas de processador, é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador.

Microprocessador

O processador é composto basicamente de três elementos: unidade de controle, unidade lógica e aritmética e registradores.

Microprocessador

Operações Básicas

 Realiza operações aritméticas e lógicas

 Move dados entre posições de memória e

portas I/O

 Toma decisões e atua de acordo com essas

decisões

Características Gerais

➢ Número de bits internos: ✓ É definido pela quantidade máxima de bits dos registradores internos do microprocessador; ✓ Ex: microprocessador de 8, 16, 32, 64 bits. ➢ Número de bits externos: ✓ É definido pela largura do barramento de dados; ✓ Geralmente é igual ao número de bits internos,mas nem sempre isso ocorre.

Características Gerais

➢ Clock: ➢ Define a frequência de operação do microprocessador em Hz (Hertz); ➢ Está relacionado com o número de instruções que podem ser executadas a cada segundo; ➢ Cada instrução é executada em N ciclos do clock

Características Gerais

➢ Memória cache: ✓ Pequena quantidade de memória usada para acelerar a leitura de dados da memória RAM; ✓ Memória de alta velocidade e alto custo; ➢ Índice de desempenho O desempenho (velocidade de processamento) de um microprocessador depende de: ✓ Velocidade do clock; ✓ Número interno e externos de bits; ✓ Número de ciclos necessários para executar cada instrução; ✓ Capacidade e velocidade da memória cache e etc.

Características gerais

✓ Cores: O core é o núcleo do processador. Existem processadores core e multicore, ou seja, processadores com um núcleo e com vários núcleos na mesma peça;

Processadores com vários núcleos ➢ A necessidade de se unir várias unidades de processamento dentro do mesmo chip surgiu por causa da dificuldade que as fabricantes encontravam em extrair mais velocidade usando apenas um núcleo; ➢ As tarefas são divididas em duas ou mais células diferentes, cada uma trabalhando em cooperação com as demais para entregar um resultado no final; ➢ Todos os núcleos possuem a sua própria unidade lógica aritmética, conjunto de registradores e memória cache;

História e evolução dos Computadores

➢ Geração Zero (? - 1945 ) – Mecânicos ➢ Primeira Geração ( 1945 - 1955 ) – Válvulas ➢ Segunda Geração ( 1955 - 1965 ) – Transistor ➢ Terceira Geração ( 1964 - 1980 ) – Circuito Integrada ➢ Quarta Geração - Microprocessadores ➢ Quinta Geração(Visão do Futuro) – Uso de Inteligência Artificial. Atribui ao computador características humanas. 16

Histórico - Evolução

➢ Ábaco (2000AC) Inventado pelos Chineses, sendo utilizado ainda hoje. , Capaz de efetuar operações algébricas elementares.

➢ Roda de Leibnitz (1672) O alemão Gottfried von Leibniz construiu outra máquina mecânica capaz de realizar as quatro operações básicas (soma, subtração, divisão e multiplicação). Sendo considerado o pai das calculadoras de bolso. 19

➢ Cartões Perfurados (1801) ➢ francês, Joseph Marie Jacquard, introduziu, o conceito de armazenamento de informações em placas perfuradas; ➢ Criou o tear automático controlado por cartões perfurados; ➢ Primeira máquina mecânica programável. 20