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CPU é a sigla em inglês para Unidade Central de Processamento, o componente do computador que concentra todas as principais operações que permitem a seu PC, celular, tablet ou videogame a funcionar. Não é exagero, portanto, se referir à CPU como o “cérebro” desses dispositivos.

A estrutura básica de uma CPU é dividida entre três partes principais:

Unidade Lógica e Aritmética (ULA ou ALU): a encarregada de executar as quatro operações básicas (adição, subtração, multiplicação e divisão) e operações lógicas de Álgebra Booleana (IF, AND e OR);

Unidade de Controle (UC): responsável por extrair dados da memória, decodifica-los e executa-los, consultado a ULA quando necessários;

Registradores: unidades de memória da CPU, as mais rápidas e consequentemente, as mais caras de sua categoria, sendo reservadas ao uso apenas em CPU, que dependem de velocidades de acesso altas.

Em suma, a CPU é a responsável por processar todas as principais operações de funcionamento de um computador. Por isso, ela é comumente chamada de processador.

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Os processadores modernos funcionam com um oscilador a cristal, que utiliza o efeito piezoelétrico (emissão de tensão elétrica por pressão mecânica) para sincronizar e informar a medida de tempo de transferência de dados. Essa velocidade é medida em ciclos por segundo ou Hertz (Hz), sendo atribuída à velocidade do processador em si. Nós também costumamos chamar essa velocidade do processador de “clock”.

Quando um processador traz impresso nele um clock de 2 GHz, isso significa que ele transfere dados a uma velocidade de 2 bilhões de ciclos por segundo. No entanto, a potência do componente depende de outros fatores além do clock, como largura dos barramentos, a quantidade de memória cache, a arquitetura e etc.

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Arquitetura e Organização de Computadores

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Arquitetura e Organização de Computadores

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PROCESSADORES  e suas características

* Frequência de Processador (Velocidade, clock). Medido em hertz, define a CAPACIDADE do processador em PROCESSAR INFORMAÇÕES AO MESMO TEMPO

* Cores: O core é o núcleo do processador. Existem processadores core e multicore, ou seja, processadores com UM NÚCLEO e com VÁRIOS NÚCLEOS na mesma peça

* Cache: A memória Cache é um tipo de MEMÓRIA AUXILIAR, que faz diminuir o TEMPO de transmissão de informações entre o PROCESSADOR e outros COMPONENTES

* Potência: Medida em Watts é a quantia de ENERGIA que é consumida por SEGUNDO. 1W = 1 J/s (Joule por segundo)

INOVAÇÃO EM PROCESSADORES

* Os processadores de GRAFENO composto por moléculas de CARBONO e 40 VEZES mais RESISTENTE que o diamante e ótimo como CONDUTOR de eletricidade

* O projeto Cérebro Humano, que podem replicar o funcionamento do CÉREBRO

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

O objetivo da empresa é criar verdadeiros PROCESSADORES BIOLÓGICOS

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Arquitetura e Organização de Computadores

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Agora que você já sabe o que é um processador, está na hora de conhecer um pouco mais sobre os tipos de processadores, suas funcionalidades e variedades. Não leu esse artigo no nosso Blog? Basta clicar aqui.

Mas quais os tipos de processadores?

No mercado, você encontrará uma variedade enorme de processadores, que se diferenciam de acordo com a quantidade de núcleos, capacidade de processamento e suporte ao overclock. Confira abaixo as classificações desses componentes de acordo com estes critérios.

Single-Core ou Multi-Core

Indica a quantidade de núcleos que um processador pode ter, Single-Core possui 1 núcleo, enquanto Multi-Core pode ter 2 ou mais núcleos. Quanto maior for o número de cores, maior será a capacidade de processar tarefas de forma simultânea, acelerando as aplicações do computador.

Arquitetura 32 ou 64 bits

Essa característica remete à capacidade que o processador terá na hora de processar as informações do seu PC. Os chips com arquitetura de 64 bits permitem que a máquina aproveite quantidades superiores a 3 GB de memória RAM, processando blocos maiores de dados mais rapidamente.

Compatibilidade overclock

Ferramenta utilizada para aumentar a velocidade nominal do processador e conceder um desempenho extra ao usuário. Identificados como “Unlocked”, no caso da Intel ou como “Black Edition” para AMD, é preciso estar ciente que os processadores que apresentam esta capacidade podem desgastar mais rápido outros componentes, além de exigir um sistema mais eficiente de resfriamento.

Por onde começar?

Não sabe qual tipo de processador atende melhor à sua necessidade? Sem problemas! Para ajudá-lo nessa escolha, listamos os 6 melhores tipos de processadores de 2020 até o momento, de acordo os critérios abaixo

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Processador anti-hacker

Uma nova arquitetura de processador de computador desenvolvida na Universidade de Michigan, nos EUA, promete nada menos do que lançar as bases de um futuro no qual os computadores se defendem proativamente contra ameaças, tornando obsoleto o atual modelo de segurança de encontrar bugs e lançar atualizações.

O novo chip, batizado de Morpheus, bloqueia possíveis ataques de hackers criptografando e reorganizando aleatoriamente bits chave de seu próprio código e de seus dados 20 vezes por segundo.

Isso é infinitamente mais rápido do que um hacker humano consegue trabalhar e milhares de vezes mais rápido do que as mais rápidas técnicas de hacking eletrônico.

"A abordagem atual de eliminar erros de segurança um por um é um jogo perdido. As pessoas estão constantemente escrevendo código e, tão logo há 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.

Agitação e semântica indefinida

Em vez de usar software para corrigir vulnerabilidades de códigos conforme elas são descobertas, o processador Morpheus inclui a segurança em seu hardware. A constante aleatorização dos recursos críticos do programa, em um processo chamado "churn" (agitação ou rotatividade), torna as vulnerabilidades virtualmente impossíveis de serem identificadas e exploradas.

Ainda assim, a rotatividade dos dados e sua aleatorização 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 arquitetura de computação - por exemplo, a localização, formato e conteúdo do código de um programa é uma semântica indefinida.

A semântica indefinida faz parte do maquinário mais básico de um processador. Os programadores legítimos geralmente não interagem com ela, mas os hackers podem 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 eletrônico, enquanto reduz o desempenho apenas em cerca de 1%. A arquitetura 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 tentando comercializar a tecnologia.

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Outro componentes importantes para o funcionamento de um computador

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Outro componentes importantes para o funcionamento de um computador

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* Placa Mãe

A placa mãe não levaria esse nome à toa, certo? 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, sistema de armazenamento, placa de rede e tudo o mais.

Também é a placa mãe que alimenta todos esses componentes internos e mais os periféricos (como mouse, webcam e teclado) com a energia que sai da tomada e entra na CPU por meio da fonte.

*Memoria RAM

A memória RAM é um tipo de tecnologia que permite o acesso aos arquivos armazenados no computador. Diferentemente da memória do HD, a RAM não armazena conteúdos permanentemente. É responsável, no entanto, pela leitura dos conteúdos quando requeridos. Ou seja, de forma não sequencial, por isso, a nomenclatura em inglês de Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório).

Para simplificar a lógica por trás da função da memória RAM, é possível fazer uma analogia com uma mesa de estudos, onde se reúne todo o material necessário para realizar os deveres de casa: como canetas, lápis, caderno e livros. Os materiais seriam os arquivos e a memória RAM, a mesa, onde tudo se reúne e o trabalho é feito.

*Fonte de energia

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.

Além disso, a fonte também garante a estabilidade da voltagem. A rede elétrica pode sofrer variações, o que pode ser prejudicial se ligada diretamente aos componentes. A fonte mantém a voltagem correta.

*Placa de Vídeo

Uma placa de vídeo é o componente do hardware do computador responsável por administrar e controlar as funções de exibição de vídeo na tela. Todo computador contemporâneo usa uma interface gráfica.

*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).

*Periféricos

Teclado, Mouse, Headset, Webcam