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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.

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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.

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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.

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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.

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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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Meltdown: derretendo a segurança da Intel

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Meltdown: derretendo a segurança da Intel

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O Meltdown consiste em quebrar um mecanismo de segurança dos processadores da Intel que previne aplicativos de acessarem a memória reservada ao kernel do sistema operacional. Ele se chama assim porque “derrete” (melt, em inglês) a barreira de defesa dos chips.

Como o kernel é o responsável por praticamente tudo, servindo como ponte entre os softwares e o hardware da máquina, a falha é considerada grave. Em teoria, ela permite que um aplicativo comum (inclusive um malware ou até mesmo um código em JavaScript rodando no navegador) tenha acesso a senhas e outras informações restritas.

A falha foi testada em processadores da Intel lançados desde 2011, mas deve atingir todos os chips fabricados pela empresa desde 1995 (com exceção dos Intel Itanium, com arquitetura diferente; e dos Intel Atom produzidos antes de 2013). O Meltdown funciona em desktops, laptops e servidores.

A correção para a falha já está sendo implementada por software em todos os sistemas operacionais do mercado. No entanto, como o patch consiste em isolar completamente os processos de usuários e a memória do kernel, é possível que haja redução no desempenho entre 5 e 30%. Processadores mais velhos da Intel ficarão mais lentos, enquanto os mais novos (Skylake e superiores) não devem apresentar redução significativa na performance.

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O Spectre é uma falha mais difícil de corrigir, porque, para ser totalmente resolvida, exigiria que os chips fossem reprojetados. Sim: há uma falha de design em quase todos os processadores modernos do mercado. No entanto, as empresas já trabalham para mitigar o problema por software.

O nome do Spectre está relacionado à causa do problema, que é a execução especulativa (speculative execution, em inglês). Para acelerar o desempenho dos softwares, os processadores modernos tentam adivinhar qual código será executado em seguida. Caso a previsão esteja errada, o resultado é simplesmente descartado; caso esteja certa, há uma economia de tempo aqui.

No entanto, a tecnologia também pode induzir um processador a executar uma operação “adivinhada” que não seria executada em condições normais. Isso permite que um aplicativo vaze uma informação confidencial para outro aplicativo, quebrando vários mecanismos de segurança de softwares, como o sandbox do Chrome, que separa as abas de sites e o resto do sistema operacional, por exemplo.

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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.

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Este hardware é um componente de um computador ou outro equipamento que tem a finalidade de armazenar dados. Isso quer dizer que independentemente se ele está desligado ou não, as informações contidas nele permanecem armazenadas para utilização.

Geralmente, a unidade GB (gigabyte) é utilizada para contar a capacidade de armazenamento de um HD. Existem HDs que possuem como unidade de medida o TB (terabyte), onde cada 1 TB equivale a 1024 GB.

O HD foi criado em 1956 pela gigante IBM. O primeiro conseguia armazenar apenas 5 MB de dados e foi utilizado apenas internamente, sem disponibilização comercial. Em 1973, o hardware evoluiu, com a IBM lançando um HD que possuía o dobro da capacidade de armazenamento e custava em média US$ 2 mil, chamado de 30/30 Winchester.

O disco rígido possui uma grande influência sobre o desempenho como um todo do equipamento em que está inserido. Ele determina, por exemplo, o tempo de abertura e carregamento dos programas, além do salvamento dos arquivos. Em um computador, o HD é acomodado no gabinete e ligado à placa mãe.