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Microprocessador Intel 80486DX2 com encapsulamento removido.

Fotografia da arquitetura interna de um microprocessador de imagens de ressonância magnética aumentada 600 vezes, sob luz ultravioleta, para se enxergarem os detalhes.

Em eletrônica, um circuito integrado ( CI), chipe,[carece de fonte melhor ] microchipe[carece de fonte melhor ] ou nanochipe[carece de fonte melhor ] (do inglês chip, microchip e nanochip, respectivamente), é um circuito eletrônico miniaturizado (composto principalmente por dispositivos semicondutores) sobre um substrato fino de material semicondutor.

Os circuitos integrados são usados em quase todos os equipamentos eletrônicos usados hoje e revolucionaram o mundo da eletrônica.

Um circuito integrado híbrido é um circuito eletrônico miniaturizado constituído de dispositivos semicondutores individuais, bem como componentes passivos, ligados a um substrato ou placa de circuito.

Os circuitos integrados foram possíveis por descobertas experimentais que mostraram que os dispositivos semicondutores poderiam desempenhar as funções de tubos de vácuo, e desde meados do século XX, pelos avanços da tecnologia na fabricação de dispositivos semicondutores. A integração de um grande número de pequenos transístores em um chip pequeno foi uma enorme melhoria sobre o manual de montagem de circuitos com componentes eletrônicos discretos. A capacidade do circuito integrado de produção em massa, a confiabilidade e a construção de bloco de abordagem para projeto de circuito assegurou a rápida adaptação de circuitos integrados padronizados no lugar de desenhos utilizando transístores pequenos.

Há duas principais vantagens de circuitos integrados sobre circuitos discretos: custo e desempenho. O custo é baixo porque os chips, com todos os seus componentes, são impressos como uma unidade por fotolitografia: um puro cristal de silício, chamada de substrato, que são colocados em uma câmara. Uma fina camada de dióxido de silício é depositada sobre o substrato, seguida por outra camada química, chamada de fotorresiste. Além disso, muito menos material é usado para construir um circuito como um circuitos integrados do que como um circuito discreto. O desempenho é alto, visto que os componentes alternam rapidamente e consomem pouca energia (em comparação com os seus homólogos discretos) porque os componentes são pequenos e estão próximos. A partir de 2006, as áreas de chips variam de poucos milímetros quadrados para cerca de 350 mm², com até 1 milhão de transístores por mm². Chips feitos de nanotubos de carbono, em vez de silício, podem dar origem a uma nova geração de dispositivos eletrônicos mais rápidos e com maior eficiência energética.

A ideia de um circuito integrado foi levantada por Geoffrey Dummer (1909-2002), um cientista que trabalhava para o Royal Radar Establishment (do Ministério da Defesa britânico). Dummer publicou a ideia em 7 de maio de 1952 no Symposium on Progress in Quality Electronic Components em Washington, D.C.. Ele deu muitas palestras públicas para propagar suas ideias.

O circuito integrado pode ser considerado como sendo inventado por Jack Kilby de Texas Instruments e Robert Noyce, da Fairchild Semiconductor, trabalhando independentemente um do outro. Kilby registrou suas ideias iniciais sobre o circuito integrado em julho de 1958 e demonstrou com sucesso o primeiro circuito integrado em função em 12 de setembro de 1958 Em seu pedido de patente de 6 de fevereiro de 1959, Kilby descreveu o seu novo dispositivo como "a body of semiconductor material ... wherein all the components of the electronic circuit are completely integrated."

Kilby ganhou em 2000 o Prêmio Nobel de Física por sua parte na invenção do circuito integrado. Robert Noyce também veio com sua própria ideia de circuito integrado, meio ano depois de Kilby. O chip de Noyce tinha resolvido muitos problemas práticos que o microchip, desenvolvido por Kilby, não tinha. O chip de Noyce, feito em Fairchild, era feito de silício, enquanto o chip de Kilby era feito de germânio.

Marcante evolução do circuito integrado remonta a 1949, quando o engenheiro alemão Werner Jacobi ( Siemens AG) entregou uma patente que mostrou o arranjo de cinco transístores em um semicondutor. A utilização comercial de sua patente não foi relatado.

A ideia de precursor da IC foi a criação de pequenos quadrados de cerâmica (pastilhas), cada um contendo um único componente miniaturizado. Esta ideia, que parecia muito promissora em 1957, foi proposta para o Exército dos Estados Unidos por Jack Kilby. No entanto, quando o projeto foi ganhando força, Kilby veio em 1958 com um design novo e revolucionário: o circuito integrado.

Com os componentes de larga escala de integração, (do inglês: Large Scale Integration, LSI), nos anos oitenta, e a integração em muito larga escala, ( Very-large-scale integration, VLSI), nos anos noventa, vieram os microprocessadores de alta velocidade de tecnologia MOS, que nada mais são que muitos circuitos integrados numa só mesa epitaxial.

Atualmente a eletrônica está entrando na era da nanotecnologia. Os componentes eletrônicos se comportam de maneiras diferentes do que na eletrônica convencional e microeletrônica, nestes a passagem de corrente elétrica praticamente não altera o seu estado de funcionamento. Nos nanocomponentes, a alteração de seu estado em função da passagem de corrente deve ser controlada, pois existe uma sensibilidade maior às variações de temperatura, e principalmente à variações dimensionais. Estas causam alterações nas medidas físicas do componente de tal forma, que podem vir a danificá-la. Por isso a nanotecnologia é tão sensível sob o ponto de vista de estabilidade de temperatura e pressão.

Uma tecnologia Nanochipe é um circuito integrado eletrônico tão pequeno que pode ser medido com precisão apenas na escala nanométrica. É um dispositivo semicondutor que aumenta a gama de chips de armazenamento removíveis. Nanochipes também são usados em produtos eletrônicos de consumo, como câmeras digitais, telefones celulares, PDAs, computadores e laptops, entre outros. Nanochipe é um pequeno sistema eletrônico que possui alto poder de processamento e também pode caber em um volume físico assumido com menos necessidade de energia. A tecnologia de nanochipe é benéfica, pois seus chips de armazenamento não dependem dos limites da litografia.

Dispositivo lógico programável da empresa Altera.

A importância da integração está no baixo custo e alto desempenho, além do tamanho reduzido dos circuitos aliado à alta confiabilidade e estabilidade de funcionamento. Uma vez que os componentes são formados ao invés de montados, a resistência mecânica destes permitiu montagens cada vez mais robustas a choques e impactos mecânicos, permitindo a concepção de portabilidade dos dispositivos eletrônicos.

No circuito integrado completo ficam presentes os transístores, condutores de interligação, componentes de polarização, e as camadas e regiões isolantes ou condutoras obedecendo ao seu projeto de arquitetura.

No processo de formação do chip, é fundamental que todos os componentes sejam implantados nas regiões apropriadas da pastilha. É necessário que a isolação seja perfeita, quando for o caso. Isto é obtido por um processo chamado difusão, que se dá entre os componentes formados e as camadas com o material dopado com fósforo, e separadas por um material dopado com boro, e assim por diante.

Após sucessivas interconexões, por boro e fósforo, os componentes formados ainda são interconectados externamente por uma camada extremamente fina de alumínio, depositada sobre a superfície e isolada por uma camada de dióxido de silício.

Dependendo do tamanho os circuitos integrados apresentam informações de identificação incluindo 4 seções comuns: o nome ou logotipo do fabricante, seu número, número do lote e/ou número serial e um código de 4 dígitos identificando a data da fabricação. A data de fabricação é comumente representada por 2 dígitos do ano, seguido por dois dígitos informando a semana. Exemplo do código 8341: O circuito integrado foi fabricado na semana 41 do ano de 1983, ou aproximadamente em outubro de 83.

Desde que os circuitos integrados foram criados, alguns designers de chips têm usado a superfície de silício para códigos, imagens e palavras não funcionais. Eles são algumas vezes referenciados como chip art, silicon art, silicon graffiti ou silicon doodling.

Outros desenvolvimentos

Na década de 80, foi criado o dispositivo lógico programável. Esses dispositivos contêm um circuito com função lógica e conectividade que podem ser programados pelo usuário, ao contrário de ser fixada diretamente pelo fabricante do CI. Isso permite que um único chip possa ser programado para implementar diferentes funções como portas lógicas, somadores e registradores. Os dispositivos atualmente nomeados Field Programmable Gate Arrays (Arranjo de Portas Programável em Campo) podem agora implementar dezenas ou milhares de circuitos LSI em paralelo e operar acima de 550 MHz.

As técnicas aperfeiçoadas pela indústria de circuitos integrados nas últimas três décadas têm sido usadas para criar máquinas microscópicas, conhecidos como sistemas microeletromecânicos (do inglês: microelectromechanical systems, MEMS, ver também: microtecnologia). Esses dispositivos são usados em uma variedade de aplicações comerciais e militares. Exemplo de aplicações comerciais incluem a tecnologia processamento digital de luz em videoprojetores, impressoras de jato de tinta e acelerômetros usados em de automóveis.

Desde 1998, um grande número de chips de rádios tem sido criado usando CMOS possibilitando avanços tecnológicos como o telefone portátil DECT da Intel ou o 802.11 da empresa Atheros.

As futuras criações tendem a seguir o paradigma dos processadores multinúcleo, já utilizados pelos processadores dual-core da Intel e AMD. A Intel recentemente apresentou um protótipo não comercial, que tem 80 microprocessadores. Cada núcleo é capaz de executar uma tarefa independentemente dos outros. Isso foi em resposta do limite calor vs velocidade no uso de transístores existentes. Esse design traz um novo desafio a programação de chips. X10 é uma nova linguagem open-source criada para ajudar nesta tarefa.

Referências

Bibliografia

MONTEIRO, Mário A.2002, ed. LTC, 4ª ed., Introdução à organização de computadores.

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Circuito integrado - Wikipédia, a enciclopédia livre

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Em eletrônica, um circuito integrado ( CI), chipe,[carece de fonte melhor ] microchipe [carece de fonte melhor ] ou nanochipe [carece de fonte melhor ] (do inglês chip, microchip e nanochip, respectivamente), é um circuito eletrônico miniaturizado (composto principalmente por dispositivos semicondutores) sobre um substrato fino de material semicondutor.

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Escrito na categoria " Circuitos elétricos" por Pedro Alves.

Você já viu uma placa de computador? Sabe quais componentes a constitui? Já ouviu falar sobre circuitos integrados? Hoje iremos falar sobre estes componentes, que são muito pequenos, mas que são muito importantes. Então, bora aprender eletrônica!

Circuitos Integrados

Mas o que é CI? CI é a sigla para Circuito Integrado, sendo um componente usado em quase todos os equipamentos eletrônicos atuais! Em eletrônica, um circuito integrado ou um chip é um circuito eletrônico funcional que integra miniaturas de vários componentes eletrônicos, como resistores, capacitores, diodos e transistores.

Um CI é capaz de realizar diversas ações e comandos com alto nível de complexidade, devido à quantidade de componentes que podem ser unidos em um, além de ser capaz de atuar em mais de uma função. Por esse motivo, os circuitos integrados possuem muitas aplicações nas indústrias, tanto nos próprios produtos eletrônicos de consumo quanto nos processos de produção.

Há duas principais vantagens em um circuito integrado, que é o custo e o desempenho. O custo é menor se comparado a outros componentes, devido ao fato de que é necessário uma quantidade inferior de materiais para construir os CIs. O desempenho dos circuitos integrados também é melhor, já que os seus componentes internos alternam rapidamente consumindo pouca energia.

Fabricação de um circuito integrado

Os circuitos integrados, assim como outros dispositivos semicondutores, são fabricados a partir de wafers. Eles são lâminas em forma de disco compostas de silício cristalino puro e com espessura de poucos milímetros. O diâmetro dos wafers pode mudar de acordo com a tecnologia que está sendo usada no processo de fabricação, e pode variar entre 100mm e 300mm.

Em cristais, como os que formam os wafers, os átomos são bem organizados com uma orientação definida. É feito neles um corte ou um pequeno rasgo, que serve para indicar o modo como o cristal está orientado. Após isso, são alteradas as propriedades de regiões específicas do wafer, de modo que sejam formados os componentes e as suas conexões.

O principal processo usado é a litografia, que consiste no depósito de um líquido fotoresistente espalhado de forma uniforme em cima do wafer e na projeção de uma luz UV (ultravioleta) através de uma matriz. É necessário também uma lente, para tornar possível desenhar os circuitos.

Após o processo de depósito do líquido, são formadas as camadas do chip. Em sequência, ele é revestido de plástico ou cerâmica, e conectado a fios condutores.

As tecnologias de construção dos CIs variam muito, eles podem ter diversas formas e tamanhos, o que determina a maneira que eles serão fixados nas placas de circuitos. Alguns são montados na superfície da placa, sem atravessá-la (Surface Mount Technology "SMT" ou Surface Mount Device "SMD"), e outros são montados com os seus terminais atravessando a placa (Thru Hole ou PTH).

Com a evolução da tecnologia, é possível gravar detalhes cada vez menores nos CIs, aumentando a densidade de componentes que podem ser integrados.

Exemplo de Circuito Integrado

Um exemplo de circuito integrado entre os mais utilizados é o CI 555, também conhecido como Clock 555, que é capaz de emitir pulsos na saída e que possui uma frequência ajustável.

Este CI tem muitas aplicações, dentre elas podemos citar:

Oscilador modulado em frequência

Oscilador de áudio básico

Oscilador intermitente

Temporizador duplo

Detector de ausência de pulso e muitas outras

O CI 555 também pode ser usado de três modos, que são:

Astável: atua como um oscilador

Monoestável: atua como um disparador

Biestável: utilizado em flip flops

Ele possui 8 terminais (4 de cada lado), que são identificados em sentido anti-horário a partir da parte chanfrada do CI.

GND: Conhecido como terra, deve estar sempre conectado ao ponto aterrado (0v) da fonte de alimentação.

TRIGGER: Se os valores de tensão forem menores que um terço da tensão de alimentação, ele ativa o biestável interno e a saída.

OUTPUT: Saída. Ela emite um sinal com amplitude igual à tensão de alimentação e com frequência variável.

RESET: Ele finaliza e reinicia a operação.

CONTROL VOLTAGE: Controla o comparador interno do chip ligado ao terminal seis, alterando a sua sensibilidade.

THRESHOLD: Se os valores de tensão forem maiores que dois terços da tensão de alimentação, ele desativa o biestável interno e a saída.

DISCHARGE: Descarrega o capacitor ligado ao terminal.

VCC: Terminal de alimentação. Ele pode estar entre 1,5V e 18V, variando de acordo com o fabricante. A tensão pode ser consultada no datasheet do componente.

Para continuar sempre aprendendo sobre eletrônica e elétrica, veja o vídeo abaixo do canal Mundo da Elétrica sobre a modulação por largura de pulso, que é uma das aplicações do CI 555! Deixe o gostei no vídeo e se inscreva no nosso canal.

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Pedro Alves atua na área de eletricidade desde 2014 quando cursou Eletromecânica no SENAI. Se tornou eletricista especializado em comandos elétricos e instalações elétricas prediais no ano de 2015. Também é Técnico em Eletrônica pelo CEFET-MG. Trabalha como eletricista autônomo há mais de 4 anos e tem vasta experiência como editor de conteúdo para artigos técnicos na empresa Mundo da Elétrica.

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O que é circuito integrado? Tipos e aplicações!

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Escrito na categoria " Circuitos elétricos" por Pedro Alves. Você já viu uma placa de computador? Sabe quais componentes a constitui? Já ouviu falar sobre circuitos integrados? Hoje iremos falar sobre estes componentes, que são muito pequenos, mas que são muito importantes. Então, bora aprender eletrônica! Mas o que é CI?

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Contribuidores dos projetos da Wikimedia

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Internet das coisas – Wikipédia, a enciclopédia livre

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Internet das coisas (em inglês: Internet of Things, IoT [1] [2], sendo em português e espanhol IdC o acrónimo equivalente) é um conceito que se refere à interconexão digital de objetos cotidianos com a internet [3] [4], conexão dos objetos mais do que das pessoas. [2]

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A Internet é um dos principais pontos por onde a informação é distribuída na forma de bits e bytes. Notícias, opiniões, tutoriais e produtos, tudo isso é espalhado na Web em uma velocidade nunca vista em outro meio de comunicação. Justamente por isso, com tantos dados disponíveis a apenas um clique, a segurança da informação é mais que necessária. Afinal de contas, espalhar informações sigilosas, falsas ou que simplesmente não deveriam ser publicadas por expor alguém, é uma prática que deve ser evitada e traz consequências. Mas afinal, o que é Segurança da Informação e como funciona?

O que é Segurança da Informação?

O termo é usado para se referir à defesa de dados e à prática que assegura que informações sigilosas possam ser acessadas somente por aqueles a quem estas se referem (em outras palavras, seus responsáveis de direito).

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A segurança da informação é uma grande aliada de empresas, pois é responsável por evitar que qualquer pessoa distribua, de forma indevida, dados sobre vendas, margem de lucro, concorrentes, entre outras. Em um mundo no qual diversas tarefas são realizadas ao mesmo tempo e e-mails confidenciais podem ser enviados em apenas um clique, é fundamental que exista proteção para eventuais erros.

Nesses casos, a Segurança da Informação permite construir políticas e métodos que são empregados na circulação de dados confidenciais e são controlados pelo departamento de Tecnologia da Informação (TI) de uma empresa.

Geralmente, programas são instalados para garantir que os computadores serão utilizados somente para fins de trabalho. Além disso, é imprescindível garantir que os funcionários não baixarão nenhum tipo de programa no computador, uma vez que um simples bug ou malware pode colocar tudo a perder. Por isso, corporações preveem punições rigorosas (e até o risco de demissão) para qualquer colaborador que quebrar as regras de uso das informações, quer estejam em um e-mail com relatórios sobre vendas, quer em planilhas sobre a porcentagem dos lucros ou em apresentações salvas no computador.

Além disso, a Segurança da Informação também pode ser utilizada por indivíduos, principalmente em redes sociais, para proteger seus dados. Para garantir sua privacidade, é imprescindível que as pessoas possuam um bom antivírus, troquem sempre suas senhas de acesso, evitem compartilhá-las com outras pessoas e também evitem acessar suas redes usando computadores ou redes públicas. Tudo isso faz parte das propriedades básicas da Segurança da Informação, que são: confidencialidade, disponibilidade, autenticidade, integridade e legalidade.

Cursos sobre Segurança da Informação

Por conta da importância da área para a proteção de dados sigilosos, existem cursos de pós-graduação, MBA e também cursos que não requerem graduação prévia e podem ser encontrados em plataforma como a Udemy. Os profissionais da área de Tecnologia da Informação já reconhecem essa disciplina como sendo uma das mais importantes.

Um bom profissional de Segurança da Informação é capaz de monitorar riscos e projetar respostas adequadas a cada um deles, protegendo as máquinas contra o acesso de hackers e espiões. Além disso, ele também pode evitar a apropriação de dados sigilosos por criminosos que buscam fraudar e aplicar golpes na empresa.

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Casos de falhas famosas de Segurança da Informação

Pacific Bank

O caso Pacific Bank ocorreu em 1978, quando um funcionário, Stanley Mark Rifkin, aplicou um golpe no banco onde trabalhava. Para executar seu plano, tudo o que ele precisou foi obter acesso a três códigos utilizados pelos funcionários responsáveis por realizar transferências eletrônicas: o Código Diário Secreto, o número do escritório e o número de estabelecimento entre escritórios (que foi obtido através de uma simples ligação).

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Com esses três códigos, Stanley se passou por um membro do Departamento Internacional do banco e solicitou uma transferência de 10 milhões de dólares para uma conta na Suíça. Até hoje, o caso é lembrado como uma das maiores fraudes por vazamento de informações da história.

Hewlett-Packard (HP)

Já o incidente envolvendo a popular empresa HP ocorreu em 2005, quando informações sigilosas da corporação foram espalhadas por um dos diretores mais antigos da empresa, que as vendeu para o Wall Street Journal.
Antes da confissão, no entanto, a empresa grampeou telefones e contratou detetives particulares para descobrir o responsável pela quebra no sigilo dos dados - o que não teve um bom resultado, uma vez que a justiça dos EUA os acusou de utilizar meios ilegais para a investigação.

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Petrobrás

O caso Petrobrás é a prova de que, além de proteger os dados no meio virtual, a Segurança da Informação também deve se precaver contra imprevistos envolvendo componentes físicos. Em 2008, notebooks e discos rígidos da Petrobrás sumiram misteriosamente. Todos continham informações extremamente importantes sobre o projeto do Pré-Sal, o que resultou em uma preocupação no país inteiro.

O caso foi investigado pela Polícia Federal e resultou na prisão de quatro pessoas.

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E aí, você consideraria a Segurança da Informação um dos principais investimentos de uma empresa?

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A Internet é um dos principais pontos por onde a informação é distribuída na forma de bits e bytes. Notícias, opiniões, tutoriais e produtos, tudo isso é espalh

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A Intel Corporation apresentou, nesta segunda (26), o seu plano estratégico para os próximos cinco anos, com um roteiro de inovações de processo e empacotamento que pretende impulsionar as novas linhas de produtos até 2025 para recuperar a liderança no mercado de chips.

Entre as novidades, estão a RibbonFET, primeira nova arquitetura de transistor da Intel em mais de uma década, e a PowerVia, uma inovação na indústria para fornecimento de energia pela parte traseira do chip.

A empresa também se prepara para ser a primeira do setor a utilizar a tecnologia litografia ultravioleta extrema (EUV) de última geração conhecia como Alta Abertura Numérica (High NA).

Inovações nos processadores

Tecnologia PowerVia (à direita) permite o fornecimento de energia pela parte traseira do chip. (Fonte: Intel/Reprodução) Fonte: Intel/Reprodução

Os futuros semicondutores da Intel não usarão mais a nomenclatura de nó baseada em nanômetros consagrada pela indústria de fabricação de chips há anos. A estratégia pode até parecer apenas um trabalho de marketing, sugerindo a competitividade com modelos da AMD ou Apple.

No entanto, os nomes dos nós não se referem realmente ao tamanho de um transistor em um chip desde 1997, por conta de tecnologias de empacotamento 3D e as realidades físicas do design de semicondutores.

Confira as nomenclaturas dos novos lançamentos:

Intel 7: novo nome para a tecnologia 10nm de terceira geração da Intel (Alder Lake) e sucessora do SuperFin 10nm. O novo hardware, que deve ser apresentado no final de 2021, oferecerá aproximadamente de 10 a 15% de melhorias no desempenho por watt em comparação com a geração anterior.

Intel 4: conhecida como 7nm da Intel (Meteor Lake), teve seu lançamento adiado para 2023. Usará a litografia EUV já utilizada pela Samsung e pela TSMC.

Intel 3: novo nome para o que teria sido um processador FinFET de 7nm de segunda geração sob o esquema de nomenclatura anterior da Intel. Sem data oficial de lançamento, deverão estar disponíveis no mercado apenas em 2024.

Intel 20A: próxima geração de tecnologias Intel que, sob o esquema antigo, teria sido a arquitetura seguindo o nó de 7nm com a marca anterior. Deverá estrear, em 2024, com a RibbonFET e a PowerVia.

Intel 18A: com a segunda geração da RibbotFET, prevista para 2025, a Intel espera recuperar a liderança do mercado de chips.

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Intel anuncia novas tecnologias para recuperar liderança de chips

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A Intel Corporation apresentou, nesta segunda (26), o seu plano estratégico para os próximos cinco anos, com um roteiro de inovações de processo e empacotamento que pretende impulsionar as novas linhas de produtos até 2025 para recuperar a liderança no mercado de chips.

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4 inovações tecnológicas que deixarão seu computador ainda mais rápido - BBC News Brasil

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A lei de Moore diagnosticou o ritmo da revolução digital, diz que estamos próximos do limite, mas não significa que não continuaremos avançando.

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O processador, também conhecido como CPU, é peça fundamental dos computadores. E não estamos falando apenas dos famosos PCs. Celulares, video games, smartphones, tablets: todos esses dispositivos precisam de processadores para funcionar. Esse componente tão vital é responsável por carregar e realizar as operações aritméticas e lógicas de que os programas de computador fazem uso. Portanto, nada funciona sem a famosa CPU.

Levou décadas para que chegássemos aos modelos atuais de processadores. Na verdade, demoramos alguns anos para chegar também à ideia que temos hoje de como uma CPU funciona. Antes, os softwares não eram compatíveis com todos os modelos de computador, já que eles eram desenvolvidos especificamente para cada máquina.

Isso estava relacionado ao fato de que cada computador era como uma plataforma diferente. Muitas vezes, existia incompatibilidade até mesmo entre modelos de um mesmo fabricante. Por incrível que pareça, isso não chegava a ser uma barreira preocupante, visto que a produção de software ainda não era alta e não existiam muitos programas disponíveis.

Precursores da CPU moderna: anos 40, 50 e 60

Os primeiros computadores, anteriores à década de 50, possuíam um diferencial considerável, se comparados com as máquinas de hoje: eles não eram capazes de armazenar programas. Alguns deles, como o ENIAC, que teve seu desenvolvimento iniciado em 1943, tinham inicialmente o plano de armazenamento de softwares em seu interior. Mas, para agilizar o lançamento da máquina, essa ideia acabou ficando para trás.

Dessa forma, o ENIAC tinha que ser modificado fisicamente cada vez que uma tarefa diferente fosse executada. Cabos deveriam ser reposicionados, chaves ligadas ou desligadas e um novo programa ser carregado. Era dessa forma que o processamento em si era realizado.

EDVAC instalado no Laboratório de Pesquisas Balísticas dos EUA

Em 1945, a ideia de uma unidade central de processamento capaz de executar diversas tarefas foi publicada por John Von Neumann. Chamado de EDVAC, o projeto desse computador foi finalizado em 1949. Essa é a origem dos primeiros modelos "primitivos" de processadores da forma como os conhecemos. Além disso, o EDVAC e outros computadores, como o Mark I, da Universidade de Harvard, marcam o início da era dos computadores modernos, capazes de armazenar programas.

Durante a década de 50, a organização interna dos computadores começou a ser repensada. Esse foi o momento em que os processadores começaram a ganhar funcionalidades básicas, como registradores de índices, operandos imediatos e detecção de operadores inválidos.

No início da década de 60, a IBM desenvolveu uma nova abordagem: planejou uma família de computadores que poderiam executar o mesmo software, com poder de processamento e preços diferentes. Com isso, os programas não seriam mais dependentes de máquina, mas compatíveis entre todos esses modelos.

Para colocar isso em prática, a IBM acabou criando um computador virtual conhecido como System/360, ou simplesmente S/360. Podemos pensar nesse sistema como um conjunto de instruções e capacidades que todos os computadores da família S/360 teriam em comum.

Processadores Modernos

Nos modelos apresentados acima, os processadores ainda não eram compostos por uma unidade central, mas por módulos interconectados entre si. Foi só no início da década de 70 que surgiram as CPUs desenvolvidas totalmente em circuitos integrados e em um único chip de silício.

Geração Pré-x86

O Intel 4004 foi o primeiro microprocessador a ser lançado, em 1971. Sendo desenvolvido para o uso em calculadoras, essa CPU operava com o clock máximo de 740 KHz e podia calcular até 92 mil instruções por segundo, ou seja, cada instrução gastava cerca de 11 microssegundos.

Com o sucesso do 4004, a Intel desenvolveu o processador 8008, em 1972. Esse era uma CPU de 8 bits, com barramento externo de 14 bits e capaz de endereçar 16 KB de memória. Seu clock trabalhava na frequência máxima de 0,8 MHz.

Esse modelo foi substituído, em 1974, pelo Intel 8080, que apesar de ainda ser um processador de 8 bits, podia executar, com algumas limitações, operações de 16 bits. O 8080 foi desenvolvido, originalmente, para controlar mísseis guiados. Tinha clock limite de 2 MHz, um valor muito alto para a época, era capaz de realizar centenas de milhares de operações por segundo e de endereçar até 64 KB de memória.

A família x86 de 16 bits

A arquitetura x86, lançada em meados da década de 70, ainda serve como base para boa parte dos computadores atuais. O primeiro processador que aproveitou todo o seu potencial foi o Intel 8086, de 1978. Pela primeira vez, a velocidade do clock alcançava 5 MHz, utilizando instruções reais de 16 bits. O nome "x86" veio do fato de que o nome dos processadores que vieram depois do Intel 8086 também terminavam em "86".

Ainda no mesmo ano, foi lançado o 8088, sucessor que possuía barramento externo de 8 bits, porém, com registradores de 16 bits e faixa de endereçamento de 1 MB, como no 8086. Esse foi o chip utilizado no IBM PC original.

Nos anos seguintes, a Intel desenvolveu os modelos 80186 e 80188, criados para serem usados com sistemas embarcados. Em 1982, a capacidade de processamento chegou ao patamar de 6 e 8 MHz, com o Intel 80286. Posteriormente, as empresas AMD e Harris Corporation conseguiram romper essa barreira, chegando a 25 MHz.

Entram as CPUs de 32 bits (x86-32)

Como o nome sugere, a x86-32 é arquitetura x86 de 32 bits, utilizada até hoje em muitos computadores. Grosso modo, podemos dizer que, com exceção de processadores de 64 bits e aqueles de arquitetura ARM, todos os outros existentes ainda hoje são herdeiros das características dessa geração.

Os famosos 386 e 486

As CPUs 80386 e 80486, lançadas entre o meio e o fim da década de 80, trabalhavam com clocks que iam de 33 MHz a 100 MHz, respectivamente. O 80386 permitiu que vários programas utilizassem o processador de forma cooperativa, através do escalonamento de tarefas. Já o 80486 foi o primeiro a usar o mecanismo de pipeline, permitindo que mais de uma instrução fossem executadas ao mesmo tempo.

Para o 80486, existiram diversas versões, sendo que cada uma delas possuía pequenas diferenças entre si. O 486DX, por exemplo, era o top de linha da época e também a primeira CPU a ter coprocessador matemático. Já o 486SX era uma versão de baixo custo do 486DX, porém, sem esse coprocessador, o que resultava em um desempenho menor.

A guerra entre Intel e AMD

As séries de processadores Intel e AMD marcaram época no mundo da informática, através de suas diferentes versões. O primeiro Pentium (Intel), lançado em 1993, apresentava várias melhorias sobre o 80486, principalmente por uso da superescalabilidade, ou seja, a replicação de hardware para que mais instruções fossem executadas ao mesmo tempo. Seu clock inicial era de 100 MHz, o qual chegou a atingir 200 MHz com o passar do tempo de desenvolvimento.

Em 1995, a Intel lançava o Pentium Pro, sexta geração de chips x86 e que possuía uma série de melhoramentos em relação ao seu antecessor. Essa seria a base para os futuros lançamentos: Pentium II, Pentium III e Pentium M.

Paralelamente, a AMD começava a ganhar mercado com modelos similares, principalmente como o AMD K5, forte concorrente do Pentium original. Dois anos depois, o Pentium II foi lançado, atingindo o clock de 450 MHz.

Nessa mesma época, a AMD desenvolveu CPUs que batiam de frente com a Intel, como o AMD K6. Por esse motivo, ambas as empresas travaram uma espécie de "corrida", competindo para ver quem conseguia o maior desempenho e valor de clock.

A lei de Moore

Em 1965, Gordon Moore, um dos fundadores da Intel, afirmou que o número de transistores em um chip dobraria, sem custo adicional, a cada 18 meses. Tal afirmação ficou conhecida como a Lei de Moore, a qual foi válida durante anos, principalmente no final da década de 90.

Sempre que uma empresa lançava um modelo de processador, o concorrente a superava meses depois. Isso ficou muito evidente nos anos de 1999 e 2000, quando o Pentium III e o AMD Atlhon (K7) estavam guerreando pelo maior clock. Por um período de tempo, a AMD liderou a disputa, pois o Atlhon, que trabalhava com frequências maiores do que 1 GHz, superou o Pentium III.

A reviravolta da Intel veio com o lançamento do Pentium 4, em 2001, que trabalhava com até 2 GHz e levou a empresa de volta ao topo do mercado. As versões de baixo custo dessas CPUs, Celeron (Intel) e Duron (AMD), também disputavam fortemente o lugar mais alto no ranking do processador "B" mais vendido.

Multicore: o fim da lei de Moore

Conforme a tecnologia dos processadores foi progredindo, o tamanho de seus transistores foi diminuindo de forma significativa. Contudo, após o lançamento do Pentium 4, eles já estavam tão pequenos (0,13 micrômetros) e numerosos (120 milhões) que se tornou muito difícil aumentar o clock por limitações físicas, principalmente pelo superaquecimento gerado.

A principal solução para esse problema veio com o uso de mais de um núcleo ao mesmo tempo, através da tecnologia multicore. Assim, cada núcleo não precisa trabalhar numa frequência tão alta. Se o esquema de escalonamento de tarefas funcionasse de maneira eficiente, seria possível trabalhar com quase o dobro do clock. Um processador dual-core de 1,5 GHz, por exemplo, poderia ter um desempenho semelhante a uma CPU de núcleo único de 3 GHz.

Um componente chamado de escalonador determina em qual dos núcleos uma tarefa deve ser executada. Mas como o escalonador demora certo tempo para fazer essa decisão, na prática fica quase impossível atingir o dobro exato de desempenho. Portanto, com o advento do processador multicore, a lei de Moore tornou-se inválida, visto que já não era mais possível aumentar a frequência do processador como antes.

Anos 2000: a era de 64 bits

No começo dessa década, ficou claro que o uso de 32 bits não seria mais eficiente, visto que, no máximo, apenas 4 GB de memória RAM poderiam ser endereçados nessa plataforma. Logo, a solução mais natural foi o desenvolvimento de novas arquiteturas que passassem a trabalhar com 64 bits ao invés de 32.

Tanto a AMD quanto a Intel trabalhavam em seus próprios projetos de CPUs de 64 bits, mas quem venceu a disputa foi mesmo a AMD, com o x86-64, que mais tarde foi renomeado para AMD64. Isso aconteceu, principalmente, pelo fato de a AMD ter evoluído diretamente o x86-32, enquanto que a Intel tentou criar algo novo, do zero.

Visto esse acontecimento, as empresas em questão criaram um acordo no uso dessas arquiteturas, no qual a AMD licenciou para a Intel o uso do x86-64. Por outro lado, a Intel também tornou legal o uso da arquitetura x86-32 pela AMD. Logo, todos os modelos de processadores 64 bits comerciais atuais rodam sobre o x86-64. O AMD Athlon 64 foi um dos maiores representantes dessa arquitetura.

Blackfin

Ainda em 2000, uma nova arquitetura de processadores foi lançada pela empresa Analog Devices. A Blackfin, como foi batizada, é uma família de microprocessadores de 16 e 32 bits que possuía, como diferencial, um processador de sinal digital (DSP) embutido, usado para processar áudio e vídeo.

Aliado a outras características de design, esse processador permite um consumo menor de energia aliado ao alto desempenho. O uCLinux é um dos sistemas operacionais que suporta esse tipo de CPU.

Pentium 4 e Pentium D

Em 2002, a Intel lançou o Pentium 4, processador que podia alcançar clocks muito altos, chegando até a 3,8 GHz em condições especiais. Os últimos modelos dessa linha também incluíam a tecnologia Hyperthreading (HT), funcionalidade que fazia um processador físico trabalhar como se fossem duas CPUs lógicas.

Posteriormente, o Pentium 4 foi substituído pelo Pentium D, duas linhas de processadores dual-core de 64 bits. Mais tarde, foi lançado o Pentium Extreme Edition, que possuía desempenho um pouco melhor do que o Pentium D, além de tecnologias extras que o tornavam mais apto para tarefas pesadas. Esse modelo também fazia uso da tecnologia HT, podendo simular a existência de até quatro núcleos.

Outra novidade da Intel foi o Pentium M, uma versão de baixo consumo do Pentium Pro desenvolvido para dispositivos móveis. Esse processador foi lançado em 2003. Em 2005, a AMD apresentou ao mundo o seu primeiro processador dual-core, o Athlon 64 X2.

Intel Core

Em 2006, a Intel inicia a sua linha Core, para consumidores que precisam de mais poder de processamento. Faz parte dessa linha o modelo Core 2 Duo, que demonstra uma capacidade incrível se comparado com os dual-core anteriores da empresa. Na mesma época, foi lançada a versão Pentium Dual Core, que apesar de trazer uma boa relação custo-benefício, se mostra inferior ao Core 2 Duo.

Outro grande lançamento feito pela Intel foi o Core 2 Quad, processadores com quatro núcleos e que, apesar de demonstrarem alto desempenho, acabam perdendo em algumas tarefas para o Core 2 Duo. Uma versão posterior, nomeada Core 2 Extreme Quad Core, também foi lançada, proporcionando mais velocidade de clock, que pode chegar até 3,2 GHz.

Em 2010, a Intel anunciou os modelos Core i3, i5 e i7. Quem ainda não conhece pode conferir o artigo publicado pelo Tecmundo sobre as diferenças entre esses três modelos.

Além disso,a empresa também lançou uma segunda geração desses processadores, que vem sendo muito bem aceita pelos consumidores. Essa nova leva possui mudanças na memória cache, melhorias no modo Turbo Boost e aperfeiçoamentos na própria arquitetura. Porém, o que chama a atenção é a presença de um chip gráfico acoplado com o processador principal (APU). Confira as diferenças entre as duas gerações no artigo de Fábio Jordão.

A empresa também vem trabalhando em uma nova microarquitetura de processadores, a Ivy Bridge, que deve possuir suporte para PCI Express 3.0, DirectX 11 e OpenCL 1.1. A empresa espera obter um aumento de até 30% de desempenho no processamento gráfico se comparado com o chipset Sandy Bridge, presente nos processadores i5 e i7.

As últimas novidades da AMD

Quando o assunto é AMD, a história possui algumas diferenças. Depois dos processadores dual-core, a linha Athlon II apresentou processadores de três (X3) e quatro núcleos (x4), todos com versões econômicas, ou seja, com menor desempenho e mais baratos.

Um dos últimos grandes lançamentos da AMD foi o Athlon Neo, chip desenvolvido para notebooks ultrafinos e que precisam de uma duração maior da bateria. Outra linha apresentada pela fabricante foi a dos processadores Sempron, uma versão simplificada do Athlon, com apenas um núcleo e voltada para consumidores menos exigentes.

Quem não dispensa um bom jogo ou precisa de processamento de alto desempenho pode contar com os processadores Phenom, que foram lançados para competirem de igual para igual com as CPUs da Intel. Esses modelos também receberam versão de três (X3) e quatro (X4) núcleos. A segunda geração dessa linha, Phenom II, conta também com processadores dual-core de 3 e 3,1 GHz.

A surpresa mesmo fica por conta dos processadores Phenom II X4, de quatro núcleos e alto desempenho, com modelos de até 3,4 GHz. Além desses, servidores ou estações de trabalho que exigem uma carga maior de processamento também podem se beneficiar dos processadores Opteron, que podem operar com até seis núcleos.

A AMD também lançou uma linha de CPUs para notebooks que, apesar de ser dual-core, possui um consumo eficiente de energia, poupando assim a carga da bateria dos portáteis. Mas o que vem ganhando espaço é mesmo a Fusion, linha de APUs (Unidade de Processamento Acelerada) da AMD. Com a junção de CPU e GPU em um único chip, é possível obter melhor desempenho a um custo reduzido. Leia mais sobre o Fusion aqui mesmo, no Tecmundo.

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Com tantos modelos de processadores disponíveis, pode ter ficado confuso saber quais modelos ainda são vendidos e o que comprar na hora de fazer um upgrade. Mas não se preocupe: aqui você encontra artigos que podem ajudá-lo a decidir qual é o processador ideal para você, seja Intel ou AMD.

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O processador, também conhecido como CPU, é peça fundamental dos computadores. E não estamos falando apenas dos famosos PCs. Celulares, video games, smartphones, tablets: todos esses dispositivos precisam de processadores para funcionar. Esse componente tão vital é responsável por carregar e realizar as operações aritméticas e lógicas de que os programas de computador fazem uso.

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Uma CPU Intel 80386, de 1985, com seu circuito integrado exposto.

A unidade central de processamento (UCP) ou Central Processing Unit (CPU), também conhecida como processador, é a parte de um sistema computacional, que realiza as instruções de um programa de computador, que executar a aritmética básica, orientado por um padrão binário 0 e 1 que possibilita a entrada, o processamento e saída de dados. O papel da CPU pode ser comparado ao papel de um cérebro no funcionamento de um computador. Isto é, realiza operações lógicas, cálculos e processamento de dados. O termo foi cunhado no início de 1960 e seu uso permanece até os dias atuais pois, ainda que sua forma, desenho e implementação tenham mudado drasticamente, seu funcionamento fundamental permanece o mesmo.

As primeiras CPUs personalizadas foram concebidas como parte de um computador maior. No entanto, este método caro de fazer CPUs personalizadas para uma determinada aplicação rumou para o desenvolvimento de processadores produzidos em massa que são feitos para um ou vários propósitos. Esta tendência de padronização em geral começou na época de discretos minicomputadores e mainframes transistors e acelerou rapidamente com a popularização dos circuitos integrados (CI).

Os CI têm permitido processadores cada vez mais complexos para serem concebidos e fabricados em tamanhos da ordem de nanômetros. Tanto a miniaturização como a padronização dos processadores têm aumentado a presença destes dispositivos digitais na vida moderna, muito além da aplicação limitada dedicada a computadores. Os microprocessadores modernos aparecem em tudo, desde automóveis até celulares e brinquedos para crianças.

Em máquinas grandes, CPUs podem exigir uma ou mais placas de circuito impresso. Em computadores pessoais e estações de trabalho de pequeno porte, a CPU fica em um único chip de silício chamado de microprocessador. Desde 1970 a classe de microprocessadores de CPUs quase completamente ultrapassou todas as implementações de outra CPUs. CPUs modernas são circuitos integrados de grande escala em pequenos pacotes retangulares, com vários pinos de conexão.

Uma CPU é composta basicamente, pela maioria dos autores, pelos três seguintes componentes:

OBS.: Alguns autores também incluem, na mesma categoria dos Registradores, a Memória cache (L1, L2 e L3) como componentes da CPU.

O EDVAC, um dos primeiros computadores.

Computadores como o ENIAC tinham que ser fisicamente religados a fim de realizar diferentes tarefas, por isso estas máquinas são muitas vezes referidas como "computadores de programa fixo". Visto que o termo "CPU" é geralmente definido como um dispositivo para execução de um software (programa de computador), os primeiros dispositivos que poderiam muito bem ser chamados CPUs vieram com o advento do computador com programa armazenado.

A ideia do programa de computador já estava presente no projeto do ENIAC de J. Presper Eckert e John William Mauchly, mas inicialmente foi omitido para que a máquina pudesse ser concluída em menos tempo. Em 30 de junho de 1945, antes do ENIAC ter sido concluído, o matemático John von Neumann distribuiu um documento intitulado "primeiro esboço de um relatório sobre o EDVAC". É descrito o projeto de um programa de computador armazenado que viria a ser concluído em agosto de 1949. O EDVAC foi projetado para executar um determinado número de instruções (ou operações) de vários tipos. Estas instruções podem ser combinados para criar programas úteis para o EDVAC para ser executado.

Significativamente, os programas escritos para EDVAC foram armazenados em memórias de computador de alta velocidade e não especificados pela ligação física do computador. Isso superou uma grave limitação do ENIAC que era o longo tempo e esforço necessário para reconfigurar o computador para executar uma nova tarefa. Com o design de von Neumann, o programa, ou software, que executava no EDVAC poderia ser mudado simplesmente mudando o conteúdo da memória do computador.

Enquanto von Neumann é mais frequentemente creditado como sendo o desenvolvedor do computador com programa armazenado, devido à sua concepção do EDVAC, outros antes dele, como Konrad Zuse, tinham sugerido e implementado ideias semelhantes. A chamada arquitetura de Harvard do Harvard Mark I, que foi concluída antes do EDVAC, também utilizou um projeto de programa armazenado usando fita de papel perfurado em vez de memória eletrônica. A diferença fundamental entre as arquiteturas de von Neumann e Harvard é que este último separa o armazenamento e o tratamento de instruções da CPU e de dados, enquanto a primeira utiliza o mesmo espaço de memória para ambos. A maioria dos processadores modernos são principalmente von Neumann em design, mas elementos da arquitetura de Harvard são comumente vistas também.

Como um dispositivo digital, uma CPU é limitada a um conjunto de estados discretos, e requer algum tipo de elemento de comutação para diferenciar e mudar estados. Antes do desenvolvimento comercial do transistor, relés elétricos e válvulas eletrônicas eram comumente utilizados como elementos de comutação.

Embora estes tivessem considerável vantagem em termos de velocidade sobre o que se usava antes, desenhos puramente mecânicos, eles não eram confiáveis por diversas razões. Por exemplo, a construção de circuitos de lógica sequencial de corrente contínua fora de relés requer um hardware adicional para lidar com os problemas de contato. Enquanto as válvulas não sofrem rejeição de contato, elas devem aquecer antes de se tornarem plenamente operacionais, e eventualmente deixam de funcionar devido à lenta contaminação dos seus cátodos que ocorre no curso da operação normal. Se uma válvula selada vaza, como por vezes acontece, a contaminação do cátodo é acelerada.

Normalmente, quando um tubo apresenta defeito, a CPU teria que ser examinada para localizar o componente que falhou a fim de que pudesse ser substituído. Portanto, os primeiros computadores eletrônicos (baseados em válvulas) eram geralmente mais rápidos, mas menos confiáveis do que os computadores eletromecânicos (baseados em relés).

Computadores baseados em válvulas como o EDVAC tendiam a trabalhar em média oito horas até apresentarem falhas, enquanto os computadores baseados em relés como o (mais lento, mas anterior) Harvard Mark I apresentava defeitos muito raramente. No final, CPUs baseadas em válvulas tornaram-se dominantes porque as vantagens de velocidade significativa oferecidas geralmente superavam os problemas de confiabilidade. A maioria destas antigas CPUs funcionava com baixa frequências de relógio em comparação com os design microeletrônicos modernos. Sinais de frequência de relógio variando de 100 kHz a 4 MHz eram muito comuns nesta época, em grande parte limitados pela velocidade dos dispositivos de comutação que eram construídos.

CPUs baseadas em transistores discretos e em circuitos integrados

CPU, memória de núcleo magnético e barramento externo de um DEC PDP-8/I. feito de circuitos integrados em média escala.

A complexidade do projeto de CPUs aumentou quando várias tecnologias facilitaram a construção de menores e mais confiáveis dispositivos eletrônicos. O primeiro aprimoramento veio com o advento do transistor. CPUs transistorizadas durante os anos 1950 e 1960 já não precisavam mais ser construídas com volumosos, não confiáveis e frágeis elementos de comutação, tais como válvulas e relés elétricos. Com esta melhoria, CPUs mais complexas e mais confiáveis foram construídas em uma ou várias placas de circuito impresso com componentes discretos (individuais).

Durante este período, um método de fabricação de transistores em um espaço compacto ganhou popularidade. O circuito integrado ( IC, conforme iniciais em inglês) permitiu que um grande número de transistores fossem fabricados em um único die baseado em semicondutor, ou "chip". No início apenas circuitos digitais não especializados e muito básicos, tais como portas NOR foram miniaturizados em ICs. CPUs baseadas nestes IC de "blocos construídos" eram geralmente referidos como dispositivos de "integração em pequena escala" ( SSI, conforme iniciais em inglês). SSI ICs, tais como os usados no computador orientado Apollo, normalmente continham somas de transistores em múltiplos de dez.

Para construir uma CPU inteira fora dos SSI ICs eram necessários milhares de chips individuais, mas ainda assim consumiam muito menos espaço e energia do que modelos anteriores baseados em transistores discretos. Quando a tecnologia microeletrônica avançou, um crescente número de transistores foram colocados em ICs, diminuindo assim a quantidade de ICs individuais necessários para uma CPU completa. Circuitos integrados MSI e LSI (integração em média e em larga escala, conforme iniciais em inglês) aumentaram a soma de transistores às centenas, e depois milhares.

Microprocessadores

O circuito integrado de um Intel 8742.

A introdução do microprocessador na década de 1970 afetou significativamente a concepção e implementação de processadores.

Com a introdução do primeiro microprocessador disponível comercialmente (o Intel 4004) em 1970 e, posteriormente, do primeiro microprocessador de 16 bits (o Intel 8080), em 1974, os microprocessadores rapidamente tomaram o mercado e se consolidaram com o tipo de CPU mais utilizado, tornando-se praticamente sinônimos.

Microprocessadores utilizam circuitos integrados de transistores, alcançando assim as vantagens dos processadores de transistores ao mesmo tempo que economizam espaço, energia e aquecem menos. Por esses motivos, podem também atingir frequências de clock maiores, o que se traduz em mais operações executadas por segundo e, consequentemente, mais velocidade perceptível ao usuário.

O menor tamanho também possibilitou a inclusão de memória cache, o que possibilita um circuito atingir maior velocidade na execução de programas sem com isso precisar recorrer à frequências de clock maiores. Como clocks maiores significam mais energia consumida e maior calor dissipado, os ganhos de desempenho resultantes da inclusão destas memórias foram essenciais para o surgimento do smartphone.

Referências

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Unidade central de processamento - Wikipédia, a enciclopédia livre

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A unidade central de processamento (UCP) ou Central Processing Unit (CPU), também conhecida como processador, é a parte de um sistema computacional, que realiza as instruções de um programa de computador, que executar a aritmética básica, orientado por um padrão binário 0 e 1 que possibilita a entrada, o processamento e saída de dados.

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Qual o processador ideal para melhorar o desempenho de seu computador? Existem inúmeros tipos de modelos disponíveis nas lojas com características e potências diferentes. Sendo assim, é de suma importância ficar atento na hora da compra para evitar prejuízos e queda de rendimentos.

O processador é um dos principais componentes do computador - seu papel está vinculado à plena e ágil utilização dos dados. Na verdade, trata-se de um mecanismo complexo, em que um detalhe pode fazer toda a diferença. Sim, estamos falando do desempenho, que varia de acordo com os diferentes tipos de processadores.

Claro que, nesse caso, é importante optar pelo modelo que seja compatível com as suas necessidades. Dependendo dos softwares e da demanda de funções a serem desempenhadas pela sua workstation , um determinado processador será mais adequado do que o outro. Isso não quer dizer que existam opções melhores ou piores, mas sim, modelos mais alinhados a determinadas tarefas do que a outras.

Se pudéssemos comparar o papel do processador com o corpo humano, ele seria equivalente ao nosso cérebro.

Para entender melhor essa relação e fazer uma escolha assertiva, acompanhe nosso artigo até o final e conheça as características dos processadores Intel e .

Tipos de processadores

Nesse sentido, os processadores apresentam diversos modelos e especificações, que variam de acordo com a quantidade de núcleos, capacidade de processamento, frequência e suporte ao , Segue abaixo a classificação desses componentes de acordo com os critérios supracitados.

Single-core ou multi-core: esta característica indica a quantidade de núcleos de processamento que um processador pode ter, ele varia de apenas 01 núcleo até mais de 32 núcleos. Quanto maior o número de , maior é a capacidade de processar tarefas ao mesmo tempo e acelerar as aplicações da sua workstation.

Arquitetura 32 ou 64 bits: essa característica remete à capacidade de processamento de informações que um processador pode ter. Apenas com chips de arquitetura 64 bits é possível que o computador aproveite quantidades superiores a 3GB de memória RAM, além de processarem blocos maiores de dados de maneira ágil.

Compatibilidade com overclock: esta é uma técnica utilizada para aumentar a velocidade nominal do processador e conceder um desempenho além do normal ao usuário. Processadores que possuem esta capacidade são identificados como " Unlocked", no caso de Intel, ou " Black Edition ", para AMD.

É preciso estar ciente que a exigência excessiva de processamento dos chips pode fazer com que esses componentes se desgastem mais rápido, além de obrigar o usuário a equipar a máquina com sistemas de resfriamentos mais eficientes para evitar um superaquecimento dos dispositivos.

Características dos processadores Intel

A Intel é muito popular e está no mercado como principal marca de processadores há um bom tempo. Isso é justificado pela sua adequação a diversas opções de placa mãe. Nesse sentido, torna-se mais viável adotar as versões mais simples e baratas desses tipos de processadores, pois, comumente, servirão para oferecer o desempenho esperado.

Quando o usuário tem a necessidade de obter mais performance, há modelos específicos, que são mais caros para suprir a demanda. Nesse sentido, ter o preço como principal aspecto levado em conta na hora da escolha pode ser um erro, pois nem sempre o mais caro irá corresponder na melhor entrega.

Reduzir custos , sempre que possível, é excelente. No entanto, muitas vezes, sacrificar o desempenho operacional do seu principal instrumento de trabalho, pode gerar perdas bem maiores.

Para saber qual é o melhor para você, é necessário conhecer as "famílias" de processadores da Intel:

Dessas linhas, as que mais se destacam são a Core e a Xeon, as quais vamos detalhar nos próximos parágrafos.

Processador desenvolvido para as tarefas do dia a dia, tal como acessar a Internet, escrever um documento em um editor de texto, assistir a um filme etc. Tem o melhor custo-benefício de todos os processadores desta família. Seu uso está focado principalmente em notebooks de modo que a economia de bateria é essencial, mas também é utilizado em desktops de uso familiar.

Seus processadores geralmente contêm 4 núcleos. O diferencial do I3 é que ele utiliza a tecnologia de chamada de hyperthreading que simula, em cada núcleo, 2 diferentes. Isso faz o computador achar que o processador tem o dobro de núcleos, aumentando bastante o seu desempenho quando comparado a outros processadores similares.

É utilizado tanto em computadores residenciais quanto em comerciais. O I5 é conhecido como um processador de alto desempenho, capaz de lidar com programas de edição pesados.

Seus modelos podem vir em duas configurações diferentes: 2 núcleos com hyperthreading ou 4 núcleos sem hyperthreading. No entanto, seu grande diferencial para os modelos I3 é a tecnologia Turboboost que possibilita que o processador trabalhe em uma maior frequência.

Existem hoje 17 versões de Cores I5 para notebooks e desktops.

É considerado o modelo mais potente da família Core, sendo amplamente usado para de produção de conteúdo, projetos e edição de imagens. Seu foco é a alta velocidade e o desempenho máximo. Ao contrário dos demais, o I7 apresenta uma variedade de configurações, partindo de 6 núcleos até incríveis 10.

Todas as versões do I7 apresentam as tecnologias de hyperthreading e TurboBoost disponibilizadas nos modelos anteriores. Além disso, o grande diferencial desse processador é contar com uma quantidade maior de cache L3, a cache de uso comum dos núcleos, o que aumenta muito a capacidade de processamento deste modelo.

Existem hoje 13 versões de Cores I7 para notebooks e desktops disponíveis no mercado.

A série I9 é focada em produzir os processadores para workstations mais poderosos da Intel. Esse processador é voltado para profissionais de áreas como a engenharia e arquitetura que necessitam de desempenho e qualidade em seus projetos. Assim como, para editores de vídeo e imagens, também para pesquisadores da área, que usam o processador para fazer e quebrar recordes de velocidade e para um público entusiasta que gosta imagens com qualidade de última geração em 4K.

Essa linha contém de 10 até 18 núcleos e 36 . Além disso, eles funcionarão em um com suporte para SSD NVMe , três SSDs M.2, dez SATAs e portas de rede 10Gbps, garantindo a última geração em todos os outros componentes que acompanham o processador.

Processadores Intel 10ª geração

Os novos processadores Intel Cor da 10ª Geração contam com atualizações de desempenho incríveis para melhorar a produtividade do equipamento e proporcionar um desemprenho surpreendente, incluindo até 5,3 GHz, Intel Wi-Fi 6 (Gig+), tecnologia Thunderbolt 3, HDR 4K, otimização de sistema inteligente e muito mais.

Os processadores Xeon E3 priorizam o desempenho de recursos visuais e adequam-se às necessidades de uso profissional. Além disso, atuam com até 4 núcleos. Possuem também uma dissipação térmica superior (ou seja, não super aquecem), uma estabilidade melhorada e suporte à memória ECC .

Os modelos Scalable fazem parte do grupo com maior adequação para demandas alinhadas ao processamento gráfico, como renderização e simulação. Oferecem até 28 núcleos por processador e permitem a utilização de mais de um simultaneamente, com a possibilidade de utilizar até 8 processadores físicos em um único computador.

O grande diferencial desta linha está relacionado às novas tecnologias introduzidas como o Intel VMD e Intel VROC. O VMD fornece gerenciamento ininterrupto do armazenamento PCI Express, enquanto o VROC fornece um software de gerenciamento de RAID utilizando a PCI Express.

Características dos processadores AMD

A AMD (Advanced Micro Devices) é uma empresa estadunidense fabricante de circuitos integrados, especializada em processadores. Seus produtos concorrem diretamente com os processadores fabricados pela Intel.

Com menor custo, sem comprometer tanto o desempenho. A AMD é bastante conhecida pela grande participação mundial no mercado de processadores, sempre liderando este ramo juntamente com a Intel.

Para que seja possível aproveitar todo o potencial dos diversos hardwares disponíveis no mercado, a AMD possui vários tipos de processadores distintos, cada um se adaptando de melhor forma à um tipo de máquina específica.

No entanto, como já sinalizamos, essa decisão precisa ser criteriosa para que o barato não saia caro. Além do mais, a AMD está investindo pesado em modelos com maior número de núcleos, elevando o desempenho operacional.

A AMD produz, atualmente, 6 categorias de diferentes tipos de processadores:

Confira as características dos principais modelos da AMD a seguir.

Processadores AMD Ryzen

Destacam-se pelo desempenho superior. Além disso, vindo com até 16 núcleos no caso dos threadripper's e atendem a diferentes demandas, sendo considerados modelos "megatarefas". Dividem-se entre Ryzen 3,5 e 7, sendo que cada um terá um uso específico, assim como, a linha Core da Intel.

Processadores AMD A-Series

São modelos mais de entrada, com uma performance um pouco mais baixa, porém com um excelente custo benefício, muito utilizado em notebooks por ter um baixo consumo energético.

Processadores AMD Ryzen Pro

Iguais aos processadores Ryzen convencionais, porém com a possibilidade de utilização de memória RAM ECC e com um foco mais para a durabilidade e estabilidade.

Também se destacam pela quantidade de núcleos, ademais, oferecem modelos com 4, 6 e 8 núcleos.

Não recomendamos a utilização dos modelos FX por serem de uma geração já datada e por serem conhecidos por sofrerem de problemas de super aquecimento. Além disso, todos os processadores da linha AMD FX são totalmente desbloqueados para facilitar o overclock. A AMD parece ter avançado bastante nesse tipo de tecnologia.

Processadores AMD Phenom II X6

Todos os modelos da série Phenom X6 II se baseiam no núcleo "Thuban", possuindo tecnologia de 45nm baseados em socket AM3, se utilizam de uma tecnologia similar à Turbo Boost da Intel, quando o processador percebe que três ou mais núcleos estão ociosos, ele aumenta o clock dos núcleos ativos.

Por exemplo, no modelo Phenom II X6 1055T o clock é aumentado de 2,8 GHz a 3,2 GHz, enquanto que no Phenom II X6 1090T o clock é aumentado de 3,2 GHz a 3,6 GHz. Chegando a ter média de experiência do usuário no Windows 7, entre 7,5 e 7,9 se torna também uma boa opção para centrais multimídias, que geralmente são usadas na execução de filmes em alta definição, edição de vídeo, de imagem, e gerenciamento de mídia em geral, realmente é incrível o poder de processamento deste poderoso processador, aparentemente nada pode com ele, o tornando assim imbatível e com um preço tentador.

Comparações entre Intel e AMD

Foi possível notar que as propostas de processadores são distintas. Inclusive, dentro de uma mesma marca, há opções variadas para você escolher. Alguns pontos, no entanto, devem ser destacados.
Os processadores Intel valem a pena quando:

Há necessidade de desempenho superior.

Quando se busca uma maior estabilidade e durabilidade.

Serão utilizados programas mais pesados, sem perder eficiência.

Os processadores AMD valem a pena quando:

A intenção é encontrar um processador com bom custo-benefício;

Não serão aplicados na execução de programas por prazos longos, como no caso de renderizações prolongadas.

Ao decidir, é importante compreender bem quais são as demandas do usuário e dos softwares a serem utilizados no computador. As configurações da máquina, portanto, precisam ser verificadas no todo.

Só assim, é possível entender de que forma o processador pode contribuir para melhorar o desempenho. Ou, pelo contrário, em quais condições o processador passa de solução ao problema.

Muitas vezes, usuários e empresas adotam uma solução padrão que, na análise geral, apresenta excelentes vantagens. No entanto, há uma grande diferença entre atividades analíticas e gráficas.
Acompanhe algumas distinções importantes entre algumas áreas profissionais para escolher o melhor processador para a sua empresa:

Edição de texto e planilhas: não exigem elevada capacidade de processamento (na maioria dos casos), mas devem ser energeticamente eficientes;

Design: para obter o desempenho necessário na execução de softwares exigentes, como Photoshop, InDesign e Corel Draw, devem ter o maior número de núcleos possível e uma alta taxa de frequência;

Mídia: o desempenho também precisa ser superior para permitir a plena utilização de programas, como Adobe Premiere, por isso, é recomendado que tenha até 10 núcleos, mais que isso normalmente reduz o desempenho ao invés de aumenta-lo;

Arquitetura e engenharia: são áreas que mais dependem da capacidade de processamento, pois usam recursos de projeção e renderização, devendo ser melhores contempladas por modelos superiores de processadores, sejam da Intel, sejam da AMD.

No final das contas, é preciso considerar uma série de aspectos antes de escolher entre os diferentes tipos de processadores. A melhor forma de fazer isso é consultando profissionais especializados , que conseguirão entender suas demandas para indicar o modelo mais eficiente.

E aí, gostou deste post? Ficou interessado em saber mais? Entre em contato conosco e confira quais tipos de processadores são mais recomendados para você.

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Entenda os diferentes tipos de processadores - Blog da Razor

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Qual o processador ideal para melhorar o desempenho de seu computador? Existem inúmeros tipos de modelos disponíveis nas lojas com características e potências diferentes. Sendo assim, é de suma importância ficar atento na hora da compra para evitar prejuízos e queda de rendimentos.