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O que é um processador

Vamos começar pelo básico, o processador é a unidade central de processamento de um computador (CPU), ele funciona como o cérebro do computador, pois interage e faz as conexões necessárias entre todos os programas instalados. Neste processo, ele também interpreta as informações enviadas pelos programas, realiza diversas operações, inclusive gerando a interface que nós interagimos quando usamos um computador.

Os processadores são colocados na Placa-Mãe de um computador, através de soquetes e sua estrutura é composta por bilhões de transistores.

Núcleos

Em tempos mais antigos, processadores contavam apenas com um núcleo, contudo, atualmente um processador pode ter vários núcleos para conseguir trabalhar melhor com uma grande variedade de informações recebidas simultaneamente. Por essa razão vemos nomenclaturas como “Dual-Core” (2 núcleos), Quad-core (4 núcleos), podendo chegar em até 32 núcleos nos computadores de alta performance.

Dessa forma, um computador consegue executar várias tarefas de uma vez, por isso você consegue abrir um texto em programa, enquanto escuta música em outro e navega na internet. Isso para não citar as tarefas menores que são executadas e nós não vemos.

O conceito do processador pode ser aplicado também nos video games modernos, que processam não apenas os games que você está jogando, mas também as interfaces de menus dos consoles, aplicativos de streaming e outros recursos disponíveis. O mesmo pode ser dito sobre processadores de nossos smartphones que nos permitem realizar diversas tarefas ao mesmo tempo

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Ao voltar 50 anos no tempo, o passo histórico da Intel se mostrou um marco para a indústria, indicando o caminho de uma série de inovações que possibilitam processadores superpotentes na palma da mão, dentro dos celulares, e também em diversos equipamentos da vida cotidiana.
Desde o invento, foi possível criar softwares para centralizar as tarefas. Foi na calculadora eletrônica a primeira aplicação do microprocessador. E são múltiplas as alternativas pensadas para  superar  e encontrar novas formas de dar continuidade à inovação e ao aumento da capacidade de processamento.

Outras alternativas consideradas pelas big techs são a computação quântica, a computação neuromórfica, novos layouts de transistores (buscando melhor desempenho e menor consumo de energia) e a substituição do silício por outros materiais que poderiam ser usados nas placas, como o grafeno. veja abaixo algumas opções em inovações.

computação 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.

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.

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.

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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Uma falha que vem sendo chamada de “Meltdown reverso” foi encontrada em processadores da Intel, representando mais um pesadelo de segurança para a marca. No novo problema, batizado de Injeção de Valores de Carregamento (LVI, na sigla em inglês), indivíduos mal-intencionados poderiam interceptar dados da memória dos componentes, levando ao furto de possíveis informações confidenciais ou à manipulação remota de redes de computadores.

Descoberta por um esforço conjunto entre a Bitdefender e um time de pesquisadores de diferentes universidades dos Estados Unidos, Áustria e Bélgica, o problema permanece em estado teórico, o que significa que ainda não foi utilizado de forma maliciosa. Isso, entretanto, não exime a necessidade de um patch de correção. Ele pode, entretanto, ter impactos negativos sobre o desempenho dos processadores, enquanto os especialistas afirmam se tratar de um problema ainda mais grave, envolvendo o design dos chips e exigindo alterações no desenho do próprio silício.

Impactos

Como aconteceu nas brechas descobertas há alguns anos, a correção da LVI também deve levar a uma redução no desempenho dos computadores nos quais ela for aplicada. Testes preliminares apontaram para uma queda de desempenho que pode chegar a 19%, de acordo com modelos e outras mitigações e protocolos de segurança que estejam aplicados no hardware.

Pesquisadores querem criar processadores à prova de falhas.

Muitos especialistas concordam que não existe solução invulnerável aos cibercriminosos, mas um grupo de pesquisadores da Universidade de Michigan, nos EUA, está colocando isso à prova. Eles estão trabalhando no Morpheus, um processador que usa uma implementação aleatória para realizar suas atividades e, por conta disso, seria à prova de ataques como os que vêm dando dor de cabeça para as fabricantes desses componentes

De acordo com resultados preliminares, o hardware ainda conceitual teria sido capaz de resistir a mais de 13 mil horas de tentativas de intrusão, realizadas por 580 especialistas, algo que já o colocaria entre os mais seguros do mundo. A pesquisa aponta que o sistema pode não ser efetivamente invencível, mas se tornaria tão difícil de ser invadido a ponto de não valer a pena, fechando um vetor comum entre os criminosos.

Por outro lado, o time de pesquisadores deixa claro que ataques que não envolvem a estrutura do processador, como os do tipo SQL Injection ou que utilizem códigos executados remotamente a partir de aplicações, não são parados pela nova arquitetura. Entretanto, os especialistas afirmam que um vetor de entrada importante para tais golpes será fechado caso a tecnologia do Morpheus e do Simon sejam aplicadas no mercado.

O trabalho preliminar da universidade já foi publicado, mas ainda não existe previsão de implementação dos achados. Além disso, as pesquisas continuam, principalmente, no que toca o sistema de criptografia, com o ideal de reduzir o tempo de substituição dos códigos de 100 milissegundos para apenas 10 milissegundos, tornando ainda mais complicada uma exploração e extração de dados obtidos a partir dos ataques.

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Outras partes importantes e interessantes em nossos computadores.

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Outras partes importantes e interessantes em nossos computadores.

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O computador é uma máquina composta por várias peças que precisam funcionar conjuntamente para que ele execute bem as suas funções. Um monte de componentes jogados em uma caixa não se organizam sozinhos.

Placa mãe

A placa mãe não levaria esse nome à toa, Ela é o sistema que une todos os componentes de um computador, permitindo que eles funcionem de forma organizada. Sua peça dispõe de todos os caminhos e redes que permitem a troca de informação entre todas as outras: processadores, memórias, sistemas de armazenamento, placa de rede e tudo o mais.

M emória RAM

A memória RAM é um termo cotidiano no universo da informática. De modo geral, trata-se de um componente que está presente em computadores, celulares e videogames. Embora sua presença seja notável, muitos usuários não sabem o que é ou ainda para que serve a memória RAM.

A memória RAM é responsável pelo armazenamento de informações necessárias para a execução de aplicativos em uso e para o funcionamento do próprio sistema operacional. Essa peça, inclusive, facilita o trabalho do processador que pode acessar os dados essenciais mais rapidamente.

Como funciona?

A capacidade dessa memória é medida pelo fluxo de bits suportados nas operações, representada pela quantidade de megabites ou gigabites exibida nas configurações do dispositivo. Gradualmente, os programas se tornaram mais pesados e, com isso, passaram a exigir espaços maiores no sistema.

Fonte de alimentação

A fonte é uma peça crucial porque, sem ela, o restante do hardware interno não pode funcionar.

As fontes de alimentação possuem função principal de transformar a corrente elétrica da rede, que chega em uma voltagem alta, para uma voltagem menor, que é a indicada para o hardware do computador.

Geralmente a rede elétrica possui a voltagem em 110V ou 220V. A maioria dos componentes, quando falamos de PC, trabalham na voltagem de 12V. E a fonte faz essa transformação, tornando a energia compatível com o funcionamento do computador.

HD ou SSD

O HD, Hard disk ou disco rígido, é um componente de hardware do computador. Sua utilidade é o armazenamento de dados. Isto significa que quando algum arquivo é armazenado, ele não se perde com o desligamento da máquina (como acontece com a memória RAM).

Atualmente os sistemas operacionais conseguem utilizar o HD como uma extensão da memória, na chamada Gestão de memória Virtual. Porém esta função é utilizada somente quando a memória principal (memória RAM) está sobrecarregada.

O SSD tem as mesmas funções, o que diferencia é a sua capacidade na velocidade de leitura de dados que é muito superior do que a leitura de um HD.

C ooler do processador e Pasta térmica

A  princípio, o processador é a peça que realiza a maior parte do trabalho em um computador. Devido a grande circulação de energia elétrica durante sua atividade, o processador aquece muito rápido.

Dessa forma, o cooler tem a função de reduzir o calor gerado pelo processador, evitando que ele superaqueça ou queime.

Já a pasta térmica trabalha junto ao cooler. Ela refrigera o processador, mantendo a temperatura dele o mais baixa possível.