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Conhecendo um pouco sobre os "cérebros" das máquinas.

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Os processadores, também conhecidos pelo acrônimo (CPU) de -Central Processing Unit- Unidade Central de Processamento, são os chips responsáveis por executarem todas as tarefas de um computador através de cálculos, decisões logicas  e instruções programadas.

Dentro dos processadores existem os núcleos, que funcionam basicamente como outros processadores individuais dentro do chip. Pense no processador como um cérebro e os núcleos como os neurônios, quanto mais  "neurônios", maior a capacidade do processador executar tarefas.

Também temos as threads, o clock, cache e TDP (Thermal Design Power). As threads, localizadas dentro dos núcleos, são as responsáveis por organizar as tarefas em execução no computador, sem deixar que ele fique sobrecarregado. Quanto mais threads, mais tarefas podem ficar abertas em segundo plano sem prejudicar a velocidade de execução das outras.

O clock é a velocidade do processador, um chip de alto clock significa que ele irá processar as instruções com maior agilidade, e essa velocidade é medida em hertz, através do ciclo de tarefas executadas por segundo. Um processador de 3,0GHz consegue executa três bilhões de ciclos por segundo. Hertz é a unidade de frequência no sistema internacional de unidades (SI), equivalente à frequência de um fenômeno periódico cujo período tem a duração de um segundo.

A cache se assemelha com um neurônio que armazena uma informação rápida, esse recurso guarda as instruções do processador temporariamente, assim é possível que as informações importantes sejam acessadas com muito mais velocidade.

A sigla TDP (Thermal Design Power), que pode ser traduzida para Energia Térmica do Projeto, é o indicador de quanto de calor que o processador consegue dissipar, o número é medido em watts e está relacionado diretamente com a eficiência energética do processador. Quando menor o TDP de um processador, mais eficiente ele será. Vale lembrar que um processador com TDP muito elevado e superaquecido trabalha com menos desempenho e gasta mais energia.

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A Lei de Moore, os delimitadores e o futuro dos processadores.

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O engenheiro, Gordon Moore, um dos fundadores da Intel, empresa de tecnologia dedicada à fabricação de chips de processamento, em 1965 fez uma previsão que a cada 18 meses, os microprocessadores se tornariam duas vezes mais rápidos, usando metade da energia e teriam metade do tamanho atual. Mais à frente, ele retificou o cálculo ajustando para 24 meses. Foi assim que nasceu a chamada "Lei de Moore".

Na publicação anterior, onde conhecemos um pouco sobre os "cérebros" das maquinas, observamos que as capacidades dos processadores estão diretamente relacionadas à sua eficiência energética. A Lei de Moore acertou ao enxergar que os computadores funcionariam mais e mais rapidamente ao longo dos anos. No entanto, essa progressão tem um limite.

Com os componentes eletrônicos do circuito do processador se tornando menores com o passar dos anos, os transistores que atuam para amplificar os sinais elétricos são limitados a um certo tamanho para que não haja uma sobrecarga de elétrons e corra o risco de queimar o chip. Com essas delimitações, foram desenvolvidas soluções alternativas com grandes potenciais para resolver essas dificuldades, veja abaixo uma lista feita pelo site da BBC.

1. A via quântica

Em vez de usar bits (na computação tradicional, trata-se da unidade que alterna "um" e "zero" em sequências longas), a tecnologia quântica trabalha com blocos chamados qubits, ou bits quânticos. Eles usam as propriedades quase mágicas das partículas subatômicas.

Elétrons ou fótons, por exemplo, podem estar em dois estados ao mesmo tempo - um fenômeno chamado superposição. Como resultado, um computador de qubit pode fazer cálculos muito mais rapidamente que um computador convencional.

Seria como se uma pessoa fosse capaz de percorrer cada um dos vários caminhos de um labirinto muito complexo ao mesmo tempo, como alguns cientistas preferem exemplificar a computação quântica.

Os qubits também podem influenciar uns aos outros, mesmo quando não estão fisicamente conectados, um processo chamado "entrelaçamento". Em termos computacionais, isso lhes dá a capacidade de fazer saltos lógicos que os computadores convencionais jamais conseguiriam.

2. 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.

3. O memristor

Trata-se de um componente eletrônico hipotético concebido por Leon Chua, um teórico dos circuitos, no início dos anos 70.

A lógica da proposta? Esse componente gravaria o fluxo de corrente elétrica que circulou, e a resistência se adaptaria a essa memória.

Se organizados da maneira correta, os memristors poderiam substituir os transistores.

E como mais memristors podem ser inseridos em um chip do que os transistores, o computador trabalharia mais rápido e teria mais capacidade de armazenamento com eles.

4. Os chips vivos

Muitos estão trabalhando na construção de computadores inspirados no funcionamento do cérebro.

O projeto Cérebro Humano, por exemplo, é financiado pela União Europeia e dedica-se à pesquisa de novos algoritmos que podem replicar o funcionamento do cérebro.

Mas há alguns que vão ainda mais longe.

É o caso da Koniku, a primeira empresa dedicada ao desenvolvimento de dispositivos eletrônicos usando neurônios de verdade.

Como? Eles modificam o DNA dos neurônios para que tenham certas peculiaridades e que se mantenham vivos por dois anos em um chip.

O objetivo da empresa é criar verdadeiros processadores biológicos que combinariam o poder matemático das máquinas às poderosas capacidades cognitivas do cérebro humano. Na prática, processadores do tipo poderiam ser usados por exemplo para detectar o cheiro de drogas ou explosivos.

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A CPU é considerada “o cérebro” de um computador porque, assim como a nossa cabeça, contém todos os circuitos responsáveis ​​por receber e executar comandos. No entanto, como o resto de uma máquina, as CPUs possuem suas falhas . (Fonte: GIZMODO Brasil)

Pesquisadores da Universidade de Michigan, nos EUA, estão desenvolvendo processadores que prometem serem à prova de hackers, apelidado de "Morpheus", o hardware usa um algoritmo de  criptografia e descriptografia, chamado de "Simon" o algoritmo é  capaz de  criptografar e aleatoriamente reescrever bits do seu próprio código e dados 20 vezes por segundo, dificultando o acesso ao hardware.

Testes recentes da CPU mostraram que suas defesas funcionam surpreendentemente bem. Durante um programa de recompensa de busca por bugs patrocinado pela DARPA, um exército de 580 hackers da White Hat gastou 13 mil horas tentando penetrar em suas defesas. Ninguém conseguiu. (Fonte: GIZMODO Brasil)

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PARTES INTERESSANTES EM NOSSOS COMPUTADORES

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PARTES INTERESSANTES EM NOSSOS COMPUTADORES

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Ao pesquisar um computador para comprar, ocasionalmente o número de Gigabytes (GB) ou Terabytes (TB), é a informação que salta os olhos, influenciando muitos na hora de levar a máquina pra casa.

Mas essa informação se refere apenas à capacidade de armazenamento do Hard Disk (HD), os computadores vão muito além disso. Também tem a Memória RAM, que trabalha em conjunto com HD, sendo ela a responsável pelo desempenho da máquina, é ela quem executa as tarefas, determina quantos processos podem rodar ao mesmo tempo, abre e fecha aplicações. Portanto, quanto mais memória RAM, melhor e mais rápido as tarefas serão executadas.

Enquanto a Memória RAM roda as aplicações do computador, o HD guarda essas aplicações e os demais conteúdos. Na prática eles trabalham em conjunto, ao instalarmos um programa ele fica armazenado no HD e quando o usuário clica para abrir, a Memória RAM é ativada para rodar o programa e fazer todas suas funções serem executadas.

Curiosidades:

O primeiro HD foi desenvolvido em 1956 pela IBM, tinha a capacidade máxima de 5 Mb e pesava cerca de 1 tonelada.

A RAM é considerada uma memória volátil, pois tudo que está guardado nela é apagado assim que o equipamento é desligado.