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Inovação - Processador revolucionário reúne cálculo e memória no mesmo chip

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Inovação - Processador revolucionário reúne cálculo e memória no mesmo chip

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Um engenheiro brasileiro, atualmente trabalhando na Suíça, liderou uma equipe que desenvolveu um processador de computador que combina duas funções - operações lógicas e armazenamento de dados - em uma única arquitetura.

É um grande avanço para a eletrônica e para a informática, uma vez que a união de computação e armazenamento no mesmo chip - também conhecida como "arquitetura lógica-sobre-memória" - dispensa a troca de dados entre processador e memória, tornando os computadores mais rápidos e com menor consumo de eletricidade.

Essa junção era longamente esperada por seu potencial impacto no processamento de algoritmos de inteligência artificial.

O novo processador lógica-sobre-memória é feito com transistores de efeito de campo (FET) de portas flutuantes (FGFETs).

Embora ainda seja um protótipo, a equipe está entusiasmada com a capacidade de levar a nova arquitetura rumo aos aparelhos eletrônicos e computadores vendidos no mercado

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CPU é a sigla para Central Process Unit, ou Unidade Central de Processamento. Ele é o principal item de hardware do computador, que também é conhecido como processador. A CPU é responsável por calcular e realizar tarefas determinadas pelo usuário e é considerado o cérebro do PC.

As características da CPU influenciam diretamente na velocidade com que seus programas vão rodar na máquina. Existem vários tipos de processadores no mercado: de 32 e 64-bits, com um ou múltiplos núcleos, e compatíveis com diferentes placas-mãe. As principais fabricantes são a Intel e a AMD. A CPU é ligada à placa mãe por meio de um soquete, um dispositivo que permite ao processador receber energia para comandar as atividades do computador. Também existem vários tipos de soquetes no mercado e sua escolha limita a lista de CPUs compatíveis com a máquina.

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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.
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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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 programada para desempenhar várias funções e comandos.
Como é que um monte de metal e plástico consegue executar os programas e programações essenciais de um computador? A resposta está nos seus componentes internos, ou nas partes internas do computador, qual funciona como uma engrenagem, se estragar um dente pode até funcionar, porém se faltar um dente não funciona então são partes importantes e tornam-se interressantes:
Placa Mãe
A Placa Mãe tem esse nome porque é uma peça pela qual todos os outros componentes do computador se unem e se interligam. Ela é como uma central do computador/notebook, onde as informações são coletadas e difundidas através dessa união de todas as partes do seu sistema operacional.
A Placa Mãe do seu computador se conecta com a placa de vídeo, os pentes de memória, o processador, o HD, as placas de rede… enfim, sua função é permitir a troca de informação entre todos estes componentes e capacitar o funcionamento geral do computador.
Muitas pessoas precisam ou optam por trocar a placa mãe de seus computadores, seja por necessidade ou porque querem que a sua máquina tenha um melhor desempenho. Por exemplo, computadores para gamers podem exigir uma placa mãe mais eficiente no que se refere às suas especificações técnicas.
Um dos principais aspectos a se observar quando for adquirir uma Placa Mãe de forma avulsa é o chamado chipset, que indica quais os processadores (dos quais falaremos daqui a pouco) são compatíveis com ela.
O chipset também indica qual é o tipo de soquete da placa mãe, o que é determinante para se identificar vários outros aspectos referentes ao seu PC, como quais os tipos de memória são compatíveis com aquela placa mãe, quantas entradas USB ela pode processar e outros detalhes técnicos que devem ser observados.
Processador
O processador deve ser compatível com a sua placa mãe.O processador é o responsável pela execução de instruções do sistema do computador. Isso quer dizer que ele vai executar os comandos dados à máquina.
O processador de um computador é dividido em duas partes, a Unidade Lógico-Aritmética (ULA) e os registradores. A ULA é responsável pelos cálculos e operações lógicas, enquanto os registradores são memórias de acesso rápido para armazenar os resultados dessas operações.
O principal ponto a se atentar sobre os processadores é a sua capacidade, que é medida em Hertz. Por exemplo, 1 um processador de 1 GHz é capaz de fazer 1 bilhão de ciclos de operação por segundo, processando todas as informações necessárias para praticar o comando dado pelo usuário do computador.
Assim, essa atenção à capacidade de processamento em GHz do seu processador vai te indicar a sua eficiência, considerando a sua menor ou maior capacidade de processamento de dados por segundo.
O Hard Disk (HD)
O Hard Disk, ou “HD” tem a função exclusiva de armazenar todos os arquivos e informações do computador, permitindo o seu funcionamento. Assim, no HD são armazenados os dados necessários para se processar o sistema operacional, softwares, programas e mesmo músicas e vídeos.
O HD tem um papel importante no funcionamento geral da sua máquina. Como dissemos, ele armazena as informações necessárias para fazer com que o computador funcione e, quando a máquina recebe um comando, o processador “puxa” do HD as informações necessárias para cumprir aquele comando.
Memória RAM
A Memória RAM é diferente daquela memória armazenada no Hard Disk (HD).Enquanto o computador está executando o comando, ele precisa de uma “estação de trabalho”, um local onde manter essas informações que ele está processando naquele momento, e este local é a Memória RAM.
É como se o processador recebesse as informações do HD para executar um comando, e o processador mantém essas informações na memória RAM para não precisar requisitar ao HD as mesmas informações o tempo todo, tornando o processo mais rápido e muito menos complicado.
A memória RAM é uma memória temporária do computador. Quanto maior a sua capacidade, maior a capacidade do computador processar informações simultâneas durante um comando!
Placa de Vídeo
O computador trabalha com as informações que estão contidas nele para executar um comando.
Este trabalho é feito pela Placa de Vídeo, que transmite aquilo que vemos na tela do computador. A qualidade da sua placa de vídeo vai definir a sua capacidade de se gerar imagens com qualidade e eficiência.
Por exemplo, para executar um jogo “pesado”, que demanda que muitos elementos gráficos sejam transmitidos, você pode precisar de uma placa de vídeo de maior potência, que será capaz de transmitir os dados de forma eficiente.
Isso não se refere somente à qualidade da imagem, mas também na velocidade em que os comandos são executados de forma gráfica.
Com certeza você já deve ter passado por um momento em que você executou um comando, como mover o mouse e escrever uma frase no editor de textos e o comando demorou um pouquinho a ser executado pela máquina, certo? Isso pode ter sido um “probleminha” na placa de vídeo que demorou a transmitir visualmente aquele comando.

Fonte de Alimentação
Todas estas partes do computador precisam de uma fonte de energia para os manter funcionando e é exatamente isto que a fonte de alimentação faz: ela recebe a energia da rede elétrica e a distribui aos componentes de seu computador.
A Fonte de Alimentação tem essa função de equilibrar e transmitir a energia recebida, por isso deve-se atentar à potência da fonte.Se a potência for menor do que é necessária para fazer aquela máquina funcionar, a falta de equilíbrio na energia elétrica pela fonte de alimentação pode causar danos ao computador.
Os notebooks têm uma fonte de alimentação externa que é ligada diretamente na tomada e alimenta o seu sistema.