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Arquitetura de Computadores - Principais componentes

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Arquitetura de Computadores - Principais componentes

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Arquitetura de Computadores - Principais componentes

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Arquitetura de Computadores (Dispositivos de Processamento Entrada Saída Armazenamento Comunicação)

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Arquitetura de Computadores (Dispositivos de Processamento Entrada Saída Armazenamento Comunicação)

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Arquitetura de Computadores (Dispositivos de Processamento Entrada Saída Armazenamento Comunicação)

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Processador anti hacker pára os ataques antes que comecem

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Processador anti hacker pára os ataques antes que comecem

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A Universidade de Michigan, nos EUA, desenvolveu uma nova arquitectura de processador de computador com a qual os computadores ficam com a capacidade de se defenderem contra ameaças.

O novo processador com o nome de Morpheus, bloqueia possíveis ataques de hackers, ao criptografar e reorganizar aleatoriamente bits chave do seu próprio código e de seus dados, 20 vezes por segundo. O que é mais rápido do que um hacker humano consegue trabalhar e milhares de vezes mais rápido do que as técnicas de hacking electrónico.

“A abordagem atual de eliminar erros de segurança um por um é um jogo perdido. As pessoas estão constantemente a escrever um código e, de seguida aparece um novo código, haverá novos bugs e vulnerabilidades de segurança. Com o Morpheus, mesmo que um hacker encontre um bug, a informação necessária para explorá-lo desaparece 50 milissegundos depois. É talvez a coisa mais próxima de um sistema seguro à prova do que surgir no futuro,” disse o professor Todd Austin.

O processador Morpheus inclui a segurança no seu hardware em vez de usar software para corrigir vulnerabilidades de códigos. A constante aleatorização dos recursos críticos do programa, num processo chamado “churn” (agitação ou rotatividade), torna as vulnerabilidades virtualmente impossíveis de serem identificadas e exploradas. A rotatividade dos dados feita pelo processador são transparentes para os desenvolvedores de software e os usuários finais. Isso porque o mecanismo se baseia na aleatorização de bits de dados conhecidos como “semântica indefinida”, que se refere aos recantos e fendas obscuras da arquitectura de computação – por exemplo, a localização, formato e conteúdo do código de um programa é uma semântica indefinida.

A semântica indefinida faz parte de um processador. Os programadores geralmente não interagem com ela mas os hackers sim, poderão fazer engenharia reversa para descobrir vulnerabilidades e iniciar um ataque.

A taxa de “agitações” do chip pode ser ajustada para cima ou para baixo para encontrar o equilíbrio certo entre maximizar a segurança e minimizar o consumo de recursos. O professor Austin conta que a taxa de aleatorização de uma vez a cada 50 milissegundos foi escolhida para o processador de demonstração porque é milhares de vezes mais rápida do que as mais rápidas técnicas de hacking electrónico, enquanto reduz o desempenho apenas em cerca de 1%. A arquitectura também inclui um detector de ataque que procura ameaças pendentes e aumenta a taxa de aleatorização se perceber que um ataque é iminente.

O chip de demonstração é um processador RISC-V – um design de chip comum, de código aberto, usado frequentemente para pesquisa. A equipe já está a tentar comercializar a tecnologia. E que tecnologia!

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Primeiro processador supercondutor tem eficiência energética extrema

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Primeiro processador supercondutor tem eficiência energética extrema

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O Estranho Supercondutor Inexplicável | AstroPocket

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Memória RAM, processador e HD – Conheça e entenda melhor alguns dos componentes do seu computador

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Memória RAM, processador e HD – Conheça e entenda melhor alguns dos componentes do seu computador

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Uma pesquisa divulgada pelo Comitê Gestor da Internet no Brasil (CGI.br), revelou que em 2011 o computador já estava presente em 45% das residências brasileiras. Mas a informática pode ser um assunto complicado, e na hora de comprar um notebook ou desktop (conhecido também como computador de mesa) nos deparamos com informações e nomes que a primeira vista parecem ser difíceis de entender. Mas nada é tão complicado assim, e quanto mais você souber sobre as funções do computador, melhor poderá escolher o produto que atenda as suas necessidades.

Nessa matéria iremos apresentar as definições e funções de 3 dos principais componentes de um computador, a memória RAM, o processador e o HD

A memória RAM é onde são armazenados dados temporários para que o processador possa acessar informações importantes de maneira mais rápida. Todo aplicativo que você executa no computador precisa armazenar os arquivos mais utilizados para a sua execução e esse armazenamento acontece na memória RAM.  Como dito, esses arquivos ficam guardados temporariamente e são eliminados assim que o computador é desligado, quanto maior for a memória RAM, mais informações suportará e com mais rapidez seu computador irá executar as funções que forem iniciadas.

Diferente de outros tipos de memória, os dados da memória RAM não são acessados de maneira sequencial, o que permite que outros componentes da máquina acessem o seu conteúdo de maneira mais rápida.

O processador é o cérebro do computador. Ele realiza os procedimentos de cálculo da máquina, acelerando, endereçando, resolvendo e preparando dados. Ele funciona com uma função binária de 0 e 1 e processa as informações que são fornecidas pelos programas que você usa no computador.

A quantidade de cálculos que os processadores podem realizar é medida por hertz. 1 hertz equivale a 1 impulso por segundo. Hoje você encontra a velocidade dos processadores expressada em Megahertz (que equivale a 1000000 de Hetz) ou Gigahertz (que equivale a 1000000000 de hertz) que são múltiplos da medida Hetz. Mas ter uma maior quantidade de Hetz não significa necessariamente que o processador trabalhará mais rápido, isso dependerá de alguns componentes como o núcleo e o clock.

Processadores de grande velocidade são indicados para quem precisa que muitas informações sejam executadas de maneira simultânea, como em jogos de última geração com alta qualidade de vídeo e imagem. Se você utiliza o computador apenas para ouvir musica e acessar a Internet, por exemplo, não há a necessidade de um processador muito robusto.

O HD é a memória do computador que guarda os seus arquivos a longo prazo, como músicas, vídeos, documentos, etc. Diferente da memória RAM, os arquivos guardados no HD só serão excluídos se o usuário do computador desejar ou se algum problema atingir a máquina.

Existem HDs com diversas capacidades, podendo superar 1TB (Um terabyte) que equivale a 1024 GB, e quanto maior for a memória do HD, mais arquivos poderão ser guardados. Para escolher a capacidade ideal para a sua necessidade, analise os tipos de arquivos que você armazenará. Documentos em texto costumam ter um tamanho pequeno, exigindo um menor espaço de armazenamento. Já arquivos como vídeos podem ter tamanhos maiores, por isso precisam de mais espaço e consequentemente de um HD de maior capacidade para serem armazenados.

Há outros componentes que podem ser analisados, mas conhecendo os três citados acima já é possível fazer uma ótima compra e ter um produto que atenda as suas necessidades de consumo.

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Antes de chegar no termo Dual Channel, talvez seja importante que você saiba um pouco sobre memórias em geral. Já faz muito tempo que as memórias vêm evoluindo junto aos computadores, sendo que atualmente não basta possuir uma grande quantidade de memória, mas, também, é fundamental que este componente seja muito veloz. Ao longo do tempo, as memórias foram mudando de padrão, tanto fisicamente quanto virtualmente. Hoje, a memória que a maioria dos computadores utiliza é a DDR2 (caso você ainda não conheça o que é memória DDR, leia nosso artigo que explica o termo).

A memória é, sem dúvida, um dos componentes que tem maior influência no desempenho geral do computador. Ela é responsável por armazenar os dados temporariamente enquanto o processador calcula e realiza as tarefas ordenadas pelo usuário. O grande problema das memórias consiste na baixa velocidade em que elas trabalham, fator que limita muito o processador, que deve esperar pacientemente pela transferência de dados.

Na maioria das vezes, as memórias apenas tinham sua frequência (clock) e algumas temporizações alteradas, contudo, nem sempre isso influenciava muito no desempenho. Pensando nisso, o mercado de hardware teve que encontrar outra solução: colocar as memórias para trabalhar em conjunto.

A velocidade aumenta quando utilizamos memórias aos pares

Ao perceber que os computadores estavam ficando um pouco lento e que somente aumentar a frequência não seria suficiente, a solução foi alterar o controlador de memória das placas-mãe, ou até mesmo, dos processadores. As memórias precisam trabalhar em “duplas” para poder utilizar a tecnologia Dual Channel (duplo canal), ou seja, é necessário instalar dois pentes de memória na placa-mãe.

Um conceito bem técnico

Dual Channel é o recurso que permite ao chipset ou ao processador efetuar uma comunicação com dois canais de memória simultaneamente. As memórias trabalham simultaneamente e fornecem o dobro da largura de dados do barramento. O comum das memórias DDR é trabalhar com a incrível quantidade de 64 bits, mas com o recurso Dual Channel, este valor “dobra” e fica em 128 bits.

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Pesquisadores criam chips de memória ReRAM que armazenam dados e atuam como processador

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Pesquisadores criam chips de memória ReRAM que armazenam dados e atuam como processador

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Cientistas da computação em Singapura e na Alemanha colaboraram para criar um chip RAM resistivo que não só armazena dados, mas também pode atuar como um processador.

A novidade usa chips de memória de última geração conhecidos como ReRAM (resistive switching random access memory) e pode levar a aparelhos móveis muito mais rápidos e finos.
Os computadores de hoje precisam transferir dados do armazenamento de memória para a unidade do processador para computação, um processo que torna o desempenho mais lento e exige mais consumo de energia.

“Isso é como ter uma longa conversa com alguém através de um pequeno tradutor, que é um processo de esforço demorado e intenso”, disse Anupam Chattopadhyay, professor assistente da Nanyang Technological University (NTU) em Singapura.
“Agora podemos aumentar a capacidade do tradutor, para que ele possa processar dados de forma mais eficiente”.

Enquanto o novo circuito economiza tempo e energia ao eliminar transferências de dados entre armazenamento e processadores diferentes, ele também pode aumentar a velocidade de processadores encontrados em laptops e dispositivos móveis pelo menos duas vezes ou mais, disseram os pesquisadores.

Ao fazer o chip de memória executar tarefas de computação, pode-se economizar espaço eliminando o processador, levando a aparelhos menores, mais finos e menores. A descoberta também pode levar a novas possibilidades de design para eletrônicos e wearables.

Os pesquisadores da NTU trabalharam com outros da RWTH Aachen University e da Forschungszentrum Juelich, da Alemanha para criar novos chips de memória.

Também conhecida como memristor, a ReRAM veio de fabricantes de chips como SanDisk e Panasonic.

Os chips ReRAM são uma das memórias mais rápidas do mercado e já estão comercialmente disponíveis para aplicações de Internet das Coisas.

Em 2015, a Hewlett-Packard e a SanDisk também anunciaram um acordo para desenvolver em conjunto o ReRAM “Storage Class Memory” (SCM) que poderia substituir a DRAM e seria 1.000 vezes mais rápido que NAND flash.

Até o memristor, os pesquisadores conheciam somente três elementos de circuito básico – o resistor, o capacitor e o indutor. O memristor adicionou um quarto elemento, que consome bem menos energia do que as tecnologias anteriores.

Embora a ReRAM esteja em desenvolvimento há muitos anos como uma tecnologia de armazenamento, os pesquisadores  demonstraram pela primeira vez como ela também poderia processar dados.

“A busca por processamento mais rápido é uma das necessidades mais urgentes das empresas em todo o mundo, já que os softwares computacionais estão ficando cada vez mais complexos à medida que os data centers precisam lidar com mais informações do que nunca”, explicaram os pesquisadores no comunicado sobre a novidade.

Atualmente, os processadores usam o sistema binário, no qual bits de dados são representados por 0 ou 1. Por exemplo, a letra A será processada e armazenada como 01000001, um caractere de 8 bits.

No entanto, o protótipo do circuito ReRAM construído pelos pesquisadores processa dados em três estados em vez de dois.

Por exemplo, ele pode armazenar e processar dados como 0, 1 ou 2, e isso é conhecido como sistema de numeração Ternary.

Segundo o site PC World, os pesquisadores planejam desenvolver a ReRAM para processar mais do que seus atuais três estados, o que levará a melhorias ainda maiores de velocidades de computação.