Hardware - Processador

Hardware - Processador

A unidade de processamento, ou processador, ou CPU (do inglês Central Processing Unit - Unidade de Processamento Central), fica acoplada na placa-mãe.

A CPU (ou processador) é composta por

- uma unidade de aritmética e lógica (ULA): é a unidade central do processador, que realmente executa as operações aritméticas e lógicas entre dois números.

- uma unidade de controle (UC) : é a unidade que armazena a posição de memória que contém a instrução que o computador está executando nesse momento. Ela informa à ULA qual operação a executar, buscando a informação (da memória) que a ULA precisa para executá-la. Depois, transfere o resultado de volta para o local apropriado da memória. A seguir, a unidade de controle vai para a próxima instrução

- e uma memória central (principal)

A CPU é considerada a parte mais importante de um computador, pois é responsável pelo processamento de todos os tipos de dados e pela apresentação do resultado do processamento, ou seja, é a parte mais importante do computador, pois é ali onde são interpretadas e executadas as instruções fornecidas pelos aplicativos (softwares), como o sistema operacional e o editor de textos, por exemplo.

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.

Funções
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.

O processador se comunica com outros circuitos e placas que são encaixadas nas fendas, os "slots" ou seja, conectores da placa-mãe. O caminho pelo qual se dá essa comunicação entre o processador e as outras placas é denominado de barramento.

Há dois tipos de barramento mais comuns:
- ISA ("Industry Standard Architecture") e
- PCI ("Peripheral Component Interconnect").

É importante notar que quanto mais rápido for o processador, maior será a velocidade com que os dados serão trabalhados e mais rapidamente as instruções serão executadas.

O que determina se um processador é mais rápido que outro é a velocidade de execução de instruções, que geralmente é medida pelo seu clock na unidade megaHertz (MHz = milhões de ciclos por segundo em unidades antigas, ou em GHz (gigahertz) nos processadores mais novos.

Lembrar que:
- Mega é um prefixo de origem grega que dá a idéia de grande, aplicado às unidades, utiliza-se "mega" para representar um milhão. Giga são mil milhões.
- Hertz, é uma unidade de periodicidade que corresponde a um ciclo por segundo algo como uma "instrução-por-segundo".

Logo, 100 Hz possiblita 100 instruções/segundo. 100 MHz são 100 milhões de instruções por segundo. Mil megahertz (1000 MHz) equivalem a um gigahertz (1 GHz) que, por sua vez, significa um bilhão de instruções por segundo.

Importante é lembrar que todo processador deve ter um cooler acoplado, peça que lembra um ventilador. O cooler é a responsável por manter a temperatura do processador em níveis aceitáveis, o que é essencial, pois quanto menor for a temperatura, maior será a vida útil do processador.

A temperatura sugerida para cada processador varia de acordo com o fabricante, com o mecanismo e com o seu desempenho. Considera-se, de modo geral que 25ºC é um valor bom para qualquer processador (e para qualquer peça dentro do computador, já que não é apenas ele que esquenta).

Modelos e empresas
Os processadores mais conhecidos do mercado são os da família Pentium, fabricados pela Intel e os da família Athlon, fabricados pela AMD.

Em 2005, a empresa Intel oferecia modelos diferentes: Pentium e Celeron. A AMD (Advanced Micro Devices) tinha modelos Athlon e Sempron. Em uso, evidentemente, havia, ainda, muitos computadores funcionando com processadores mais antigos da AMD, os Duron. Note-se que essas empresas disputam o mercado de processadores para computadores pessoais, com vantagem para a Intel, com 82,5% de participação mundial, tendo a AMD, segunda colocada, apenas 15,8% no primeiro semestre de 2005.

No entanto, as empresas são comparáveis e apesar de apresentarem números diferentes para seus processadores, a tecnologia de ambas é equiparável e apresentam o que há de melhor em processamento para os usuários. Portanto, para escolher, leve em consideração três principais fatores: a demanda pelo equipamento (o que você vai usar?), a relação custo/benefício (preço) e a tecnologia. Pode-se pensar em quarto fator, a flexibilidade para upgrades, ou seja, usar uma opção de compra superior ao que você precisa, de modo a não precisar trocar daqui a um ano.

O barramento frontal - FSB ("Frontside Bus") é a medida com que o processador permite a comunicação entre a memória RAM e todos os outros componentes do pc com o processador. Em tese, quanto mais rápido o FSB, maior será a sinergia com os outros periféricos e mais capacidade o processador terá de ter seu clock aumentado.

Os Pentium 4 sempre tiveram - e ainda têm - mais memória cache e um FSB superior aos Athlon. No início de 2005, o Pentium IV era o processador "top" de linha, com alta velocidade do barramento. As versões novas do Pentium rodavam, então, a 800 MHz de barramento, enquanto o concorrente Athlon da AMD chegava a 400 MHz. É importante lembrar que o processador Celeron é a opção de baixo custo da Intel, mas apresenta um desempenho inferior aos demais e nem sempre é o mais barato.

Entretanto, os processadores AMD oferecem a melhor relação custo-benefício entre todos os processadores e sobre a velocidade do barramento, deve-se ressaltar que nem sempre a diferença é perceptível.

Assim, no geral, o top de linha da Intel não é recomendado para ambientes de trabalho (empresas) e para pessoas que precisem apenas usar programas de escritório, internet e, talvez, uns jogos, já que o preço não compensa.

Ou seja, se o orçamento é restrito e precisa-se de um computador funcional, para atender as necessidades de casa e do escritório, não jogue dinheiro fora, comprando um processador top de linha para apenas ficar acessando a Internet e usando ditor de texto, planilhas e apresentações. Mas, se você acha que jogará jogos de tiro ou estratégia com gráficos cinematográficos, é bom começar a escolher entre o Pentium 4 ou Athlon64.

Single Core, Dual Core, Multicore
Fala-se em tecnologia multicore quando o processador tem vários núcleos.

"Dual core" em português significa dois núcleos, ou seja, há dois núcleos de processamentos embutidos em um chip, em vez de apenas um núcleo ("Single core"). Não equivale exatamente a ter dois processadores simultâneos, mas produz um resultado interessante, principalmente para quem trabalha com várias janelas e/ou muitos aplicativos abertos ao mesmo tempo.

Na prática, o uso de "dual core" ainda não tem utilidade para jogos, mas existe uma certa diferença no ganho de desempenho para aplicativos de Internet e para as pessoas que adoram ter dezenas de programas abertos ao mesmo tempo, Nesse patamar, a AMD trabalha com o Athlon X2 e a Intel com o Pentium D, mas em novembro de 2005 ainda são raros no Brasil.

A AMD prometeu ampliar investimentos na criação de um processador de quatro núcleos como parte de um plano tecnológico para os próximos dois anos. Deve ser lançado um novo design de núcleo em 2007, similar ao utilizado pelos processadores Opteron e Athlon 64. O novo processador vai contar com quatro núcleos conectados por uma nova versão da tecnologia de interconexão Hypertransport e vai suportar memória DDR3 ("Double Data Rate 3").

No início de 2006 a Intel revelou que esperava vender 60 milhões de chips de núcleo duplo este ano. E também que esperava colocar seu primeiro processador de núcleo quádruplo no mercado em 2007.

O chip Clovertown agrupa quatro processadores em um único pacote, permitindo que computadores processem dados mais rápido ou executem mais aplicativos ao mesmo tempo, usando menos energia que um design de núcleo único. O Clovertown é dirigido a servidores que acionam redes empresariais e hospedam sites. Será vendido em servidores com baias para dois processadores, o que significa que os computadores terão até oito núcleos processando dados simultaneamente.

Arquitetura 32 bits ou 64 bits
Todos os Athlon64 da AMD possuem suporte nativo à computação de 64 bits. Mas, escolher entre 32 e 64 bits ainda não é necessário, pois:

- a arquitetura 64 bits ainda não proporciona desempenho superior a atual (32 bits), mas só a uma maior capacidade de memória RAM. Por exemplo, hoje o limite é ter 4 Gb de RAM na arquitetura de 32 bits, enquanto que com 64 bits pode-se chegar a 32 Gb de RAM.
- Ainda não há programas específicos usando a arquitetura de 64 bits. A expectativa é que isso aconteça junto com o lançamento do novo Windows Vista no final de 2006, ou seja, só a partir de 2007 é que devem existir programas turbinados para essa arquitetura.

Cuidados
O processador é o componente que mais esquenta dentro de um computador.

O calor excessivo pode levar a vários reiniciar e desligar continuamente, inviabilizando o uso do equipamento.

Com relação ao gabinete do computador é importante:
- jamais tapar as perfurações que asseguram a ventilação,
- mantê-lo longe de ambientes úmidos ou de temperaturas elevadas. e
- manter o interior o mais limpo possível

Deve-se lembrar que:
- deixar o gabinete aberto auxilia a manter a temperatura mais baixa, mas todas as placas acumularão pó rapidamente.
- colocar uma ou mais pequenas embalagens de silica gel no gabinete auxilia na absorção de umidade no ambiente, e ajuda a evitar a oxidação (ferrugem) dos componentes.