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O processador, também chamado de CPU (central processing unit), é o componente de hardware responsável por processar dados e transformar em informação. Ele também transmite estas informações para a placa mãe, que por sua vez as transmite para onde é necessário
Seu funcionamento acontece como uma espécie de microchip especializado, onde sua principal função é acelerar, endereçar, resolver ou preparar dados, dependendo da aplicação. Basicamente, um processador é uma poderosa máquina de calcular: Ela recebe um determinado volume de dados, orientados em padrão binário 0 e 1 e tem a função de responder a esse volume, processando a informação com base em instruções armazenadas em sua memória interna.

O que é ULA?

ULA é a sigla para Unidade Lógica Aritmética. Trata-se do circuito que se encarrega de realizar as operações matemáticas requisitadas por um determinado programa.

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Os processadores de grafeno

Materiais exóticos com potencial para serem usados na eletrônica têm sido progressivamente descobertos.

Um deles é o grafeno, composto por moléculas de carbono e 40 vezes mais resistente que o diamante. Este material é um forte candidato para substituir os chips de silício, porque é ótimo como condutor de eletricidade.

As universidades americanas já fizeram experimentos em que transistores de grafeno trabalharam mil vezes mais rápido que os transistores de silício usados hoje.

Tendo menos resistência elétrica, a velocidade dos processadores de grafeno pode ser aumentada na casa dos milhares e, mesmo assim, usar menos energia do que a tecnologia convencional.

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A segurança da informação é importante para que os pacotes não possam ser lidos por pessoas não autorizadas. Assim, torna-se necessária a criação de mecanismos que possam impedir que o pacote seja lido. Existem padrões e normas de criptografia que podem ser implementadas em processadores de rede.

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A descoberta de duas falhas de segurança por especialistas do Google Project Zero afetam processadores da Intel, mas as brechas também podem ser exploradas em dispositivos com chips da AMD ou com design ARM. Batizadas de Meltdown e Spectre, as vulnerabilidades têm suas particularidades, mas ambas permitem que hackers usem recursos do sistema operacional para ler espaços protegidos de memória.

Com isso, em casos mais graves, dados e informações pessoais de usuários podem ficar acessíveis. Abaixo, você fica por dentro dos problemas, seus impactos, correções e possíveis consequências.

Acadêmicos e especialistas do Project Zero do Google foram os responsáveis pela descoberta dos problemas que receberam os nomes de Meltdown e Spectre. As descobertas foram divulgadas para fabricantes e desenvolvedores de sistemas operacionais ainda em junho e julho de 2017. De lá para cá, um intenso período de desenvolvimento de soluções concentrou os esforços da indústria de semicondutores e de software. As atualizações estavam previstas para chegar em breve, bem como a divulgação da descoberta. No entanto, a divulgação do problema na imprensa acabou frustrando o plano.

As primeiras informações sobre falha, batizada de Meltdown, afirmam que apenas unidades da Intel da última década são afetadas, deixando de lado os produtos da AMD. Na última quarta (4), a Intel se defendeu das acusações de que somente seus produtos apresentam problemas. Segundo a fabricante, a exploração da brecha não teria a capacidade de corromper ou apagar dados. Além disso, a Intel sugere que outros fabricantes de processadores também apresentam produtos com os mesmos erros.

Embora a marca não tenha apontado o dedo para ninguém, há informações de que sistemas que usam processadores ARM terão de ser atualizados para corrigir a vulnerabilidade. Já a AMD se defendeu em comunicado oficial e não acredita que seus produtos estejam em risco.

Resumidamente, a brecha permite que um software malicioso peça ao processador da Intel para acessar dados protegidos da memória.Dessa forma, uma pessoa mal-intencionada poderia explorar essa via para visualizar blocos de informação e interceptar dados pessoais, como arquivos, dados bancários e até senhas.

O Meltdown atinge todos os processadores da Intel fabricados de 1995 em diante (com exceção dos Itanium). Produtos da AMD não são atingidos por essa vulnerabilidade em virtude de especificidades de design. Mais grave que a Spectre, a Meltdown foi classificada como uma ruptura "do isolamento mais fundamental que existe entre sistema operacional e aplicações", segundo o Google Project Zero.

Mais abstrata e complexa, a Spectre tem ramificações que podem colocar em risco qualquer processador, independente da marca, Intel ou AMD, ou do tipo de arquitetura, se é ARM ou x86. Por meio da vulnerabilidade, softwares maliciosos podem forçar um aplicativo comum a dar acesso a informações protegidas da memória.

Além disso, o problema expõe o próprio meio como sistemas operacionais trabalham com informações e memória há décadas. De acordo com especialistas, a Spectre é muito mais difícil de ser explorada por criminosos, mas também é mais complexa para ser reparada.

Por não se limitar à Intel, a falha tem ramificações que podem atingir smartphones e tablets - com versões de processadores ARM. As correções vão depender de atualizações de sistemas operacionais, mas também de redesenho de aplicações: o Google Chrome, por exemplo, já conta com uma ferramenta para proteger os usuários da Spectre.

De acordo com as conclusões do time de especialistas do Google, a Spectre tende a ser um problema a longo prazo devido ao design de sistemas operacionais.

A falha incide diretamente na relação do processador com o kernel. De uma forma superficial, o kernel é o componente central do sistema operacional. Sua função é negociar a interação que precisa existir entre software e hardware. Ele administra o funcionamento do processador, RAM e todos os outros componentes do seu computador. Numa definição simples, o kernel é o núcleo do sistema operacional.

Embora existam tipos diferentes de kernel, sua presença é um denominador comum. Windows, Linux, macOS, iPhone ( iOS), Android, Chrome OS: todos têm algum tipo de kernel que segue princípios básicos de funcionamento comuns.

Como a Intel mencionou, um malware que explore as brechas não poderá apagar os seus dados, ou sequestrar seu disco rígido. No entanto, softwares mal-intencionados podem interceptar informações sensíveis, como senhas e dados privados, caso as informações fiquem retidas pelo kernel na memória RAM do seu computador. Essa regra vale para as duas falhas: ambas permitem que um invasor veja dados protegidos na memória, mas não dá poderes para que esses dados sejam modificados em nenhuma forma.

No momento, é improvável que você encontre um vírus que possa tirar proveito dessas vulnerabilidades. Isso porque os detalhes intrínsecos do problema foram mantidos sob sigilo pelos envolvidos para prevenir uma epidemia. Entretanto, todo cuidado é pouco: evite executar arquivos e páginas de Internet suspeitas. Como a falha tende a ser entendida como uma requisição legítima para o kernel, seu antivírus pode não detectar o comportamento malicioso de um vírus.

A única forma de resolver o problema e corrigir o erro é atualizar o seu sistema operacional. Para isso, você deve aguardar os pacotes de atualização e ficar atento aos mecanismos de update.

Sabe-se que Windows (incluindo versões anteriores), Linux (e todas as suas distribuições) e macOS estão entre as plataformas que devem corrigir a relação entre kernel e memória para impedir que a falha se manifeste. Do lado das plataformas móveis, o Google afirma que aparelhos com as versões atualizadas dos pacotes de segurança do Android estão fora de perigo.

A Microsoft já liberou o patch que corrige o problema em computadores com o Windows 10. Basta realizar normalmente a atualização dos novos pacotes. A Apple também foi ágil e liberou o macOS 10.13.2 com as correções necessárias, em 6 de dezembro de 2017. No caso do Linux, desenvolvedores do mundo todo ainda trabalham em soluções e ainda não há informações sobre a liberação do kernel para o sistema. O Chrome OS recebeu a correção, também de forma discreta, no último dia 15.

Sim, mas a intensidade do impacto deve variar. Testes mostram que processadores a partir da arquitetura Haswell (ou quarta geração da Intel) em diante são menos afetados por conta de um recurso que filtra os processos em execução pelo sistema operacional. Chips mais antigos, por outro lado, terão performance mais comprometida. Outra variável é o perfil de uso da máquina: usuários domésticos tendem a notar um impacto menos pronunciado.

Alguns desenvolvedores estão usando as prévias do novo kernel do Linux, já com as correções aplicadas, para testar esse impacto. Em alguns casos, as perdas de desempenho atingem 30%, dependendo da aplicação. No momento, estima-se que os mais afetados serão aplicações como virtualização e outros tipos de uso computacionalmente exigentes, associados com o uso em datacenters.

No momento, ainda é incerto como correções para processadores da Intel, em função do bug Meltdown, impactarão nos chips da AMD.

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Falha de segurança em processadores: dez coisas que você precisa saber

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A descoberta de duas falhas de segurança por especialistas do Google Project Zero afetam processadores da Intel, mas as brechas também podem ser exploradas em dispositivos com chips da AMD ou com design ARM. Batizadas de Meltdown e Spectre, as vulnerabilidades têm suas particularidades, mas ambas permitem que hackers usem recursos do sistema operacional para ler espaços protegidos de memória.

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Outras partes importantes e interessantes de um computador...

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Outras partes importantes e interessantes de um computador...

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Transistor é um dispositivo semicondutor, geralmente feito de silício ou germânio, usado para amplificar ou atenuar a intensidade da corrente elétrica em circuitos eletrônicos. Os transistores são como blocos fundamentais na construção de todos os dispositivos eletrônicos modernos, sendo usados em chips de computadores e smartphones, por exemplo.

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é um dispositivo semicondutor, geralmente feito de Transistor silício ou germânio, usado para amplificar ou atenuar a intensidade da corrente elétrica em circuitos eletrônicos. Os transistores são como blocos fundamentais na construção de todos os dispositivos eletrônicos modernos, sendo usados em chips de computadores e smartphones, por exemplo.

Tópicos deste artigo

Qual a função do transistor?

Os transistores têm duas funções básicas: amplificar a corrente elétrica ou barrar a sua passagem. Quando na função de amplificador, os transistores são alimentados por uma baixa corrente elétrica de entrada, amplificando-a e, assim, produzindo uma corrente elétrica de saída com maior intensidade.

Um exemplo de circuito que utiliza transistores nessa configuração são os microfones . O som captado pelos microfones produz uma corrente elétrica de baixa intensidade, em seguida, essa corrente passa através de um conjunto de transistores, que produz um sinal elétrico bem mais intenso, capaz de acionar os alto-falantes de uma caixa de som, por exemplo.

Os transistores também podem funcionar como interruptores, ligando ou desligando a corrente elétrica em um circuito: da mesma forma como eles são capazes de amplificar a corrente elétrica, eles também são capazes de atenuá-la, e esse processo pode ocorrer em uma grande velocidade (os transistores atuais fazem isso bilhões de vezes por segundo).

Essa função fez dos transistores os componentes básicos de todos os chips eletrônicos, como aqueles presentes em nossos computadores. Todos esses chips funcionam por meio de uma língua bastante simples, o código binário. Os computadores são capazes de traduzir um extenso código formado pelos dígitos 0 e 1 em letras, palavras e imagens. Esses dígitos, 0 e 1, são chamados de bits e são implementados pelos transistores: quando um transistor encontra-se ligado (alta corrente), o computador lê o bit 0, quando ele se encontra desligado (baixa corrente), o computador atribui-lhe o bit 1.

Veja também: A evolução dos computadores

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Como funcionam os transistores?

Todos os transistores funcionam controlando a passagem de elétrons em seu interior, no entanto, existem diferentes tipos de transistor, e cada um faz isso de uma forma diferente. Os transistores modernos, como aqueles usados em processadores de smartphones, são tão pequenos que são capazes de controlar o movimento de cada elétron individualmente. Os chips modernos, de poucos centímetros quadrados de área, podem conter de 5 a 30 bilhões de transistores.

Os transistores são feitos de materiais semicondutores. Para conduzir e amplificar o sinal de uma corrente elétrica, os semicondutores são geralmente dopados com materiais que podem oferecer-lhes cargas elétricas extras, facilitando a sua condução de eletricidade.

A dopagem é um processo em que se substituem os átomos de silício por outros átomos, como fósforo, boro, gálio e outros. Existem dois tipos de dopagem: a dopagem tipo-n e tipo-p. Na dopagem tipo-n (carga negativa), adicionam-se átomos à rede cristalina do Silício capazes de fornecer um excesso de elétrons; na dopagem tipo-p (carga positiva), adicionam-se átomos que causem uma carência de elétrons.

Veja também: Conheça as propriedades do silício

Ao todo, existem três configurações de transistores existentes: o sanduíche de silício, o transistor de junção e o transistor de efeito de campo.

* O sanduíche consiste de duas camadas de silício, uma delas com dopagem tipo p e outra com dopagem tipo n. Nesse tipo de configuração, é possível fazer com que a corrente elétrica flua apenas por um sentido. Os dispositivos que fazem uso dessa montagem são conhecidos como diodos.

* O transistor de junção é formado pela combinação de três camadas de silício em diferentes dopagens. Nessa configuração há duas formas de empilhar as camadas de silício: p-n-p e n-p-n, ou seja, três camadas de silício de acordo com suas respectivas dopagens. Nesse tipo de transistor, a corrente elétrica é amplificada pelo surgimento de "buracos": é como se uma carga positiva viajasse para o sentido contrário dos elétrons (as cargas negativas). Nesse caso, essas cargas positivas podem ser entendidas como regiões com falta de elétrons. Esse tipo de condução é chamado de condução por buracos. Os transistores que conseguem transportar cargas pela condução de elétrons e buracos são chamados de transistores de junção bipolar.

* O de um circuito. Esses transistores são mais baratos e mais fáceis de serem fabricados que os demais transistores, sendo largamente utilizados em transistor de efeito de campo (FET) também é formado por três camadas semicondutoras. Diferentemente dos transistores de junção, que são ativados por uma corrente elétrica, os FETs são ativados por tensões elétricas e, por isso, podem amplificar ou anular a tensão elétrica chips eletrônicos.
Veja também: Saiba mais sobre a área da Informática
Onde são usados os transistores?

Os transistores podem atuar como amplificadores ou interruptores em circuitos eletrônicos. Seu uso mais comum está nos processadores de computador, nos quais são requeridos graças à sua capacidade de emular os bits por meio do aumento ou queda de tensão, de forma rápida e precisa. Os transistores estão presentes nos circuitos integrados, que compõem as portas lógicas utilizadas em circuitos elétricos de diversas máquinas, eletrodomésticos, computadores, celulares etc.

Os chips de computador mais modernos podem conter até 30 bilhões de transistores.

Origem dos transistores

Antes dos transistores, as válvulas eram usadas em computadores.

O transistor de silício e germânio foi criado pelos físicos John Bardeen e Walter House Brittain em 1947, nos laboratórios de tecnologia da empresa norte-americana Telephone. Em 1948, juntamente com William Bradford Shockley, foram laureados com o prêmio Nobel de Física em razão da enorme evolução tecnológica que os transistores trouxeram. A motivação dos pesquisadores na época era a de criar um dispositivo compacto e mais barato que as válvulas termoiônicas, usadas na época em que surgiram os primeiros computadores.

Por Me. Rafael Helerbrock

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Transistor: o que é, função, onde é usado, origem - Brasil Escola

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Você sabe o que é, como funciona e para que serve um transistor? Acesse o artigo e descubra mais sobre esse importante dispositivo eletrônico.