Seu funcionamento acontece como uma espécie de microchip especializado, onde sua principal função é acelerar, endereçar, resolver ou preparar os dados que serão “lidos” por sua máquina.

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.

Com isso, estima-se que o custo de produção caia, ao mesmo que a escalabilidade aumentaria. Essa solução não é destinada ao consumidor final, mas sim às empresas que requerem servidores mais potentes. Contudo, não está descartado que uma segunda geração dessa tecnologia chegue também às máquinas convencionais.

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.

Com o custo servindo como um fator importante na construção, atualização ou compra de um PC, a escolha da CPU certa muitas vezes se resume a encontrar a que oferece o melhor retorno para seus investimentos.

No passado, as CPUs AMD ofereciam preços mais baixos combinados com desempenho mais baixo. Esse não é o caso da sua última geração de CPUs. Embora a AMD ainda represente um grande valor pelo dinheiro, ela possui várias opções caras que são ainda mais poderosas que a alternativa da Intel em alguns casos.

Na faixa mais baixa da escala, os chips AMD e Intel custam entre US$ 40 e US$ 60 por alguns núcleos e velocidades de clock com eficiência de energia. No topo da escala, no entanto, ambos os campos têm incríveis opções de mais de US$ 500.
Acima ou próximo a US$ 500

Na AMD, o Ryzen 9 3950X é o “rei” atual com 16 núcleos e 32 threads. Ele perfura esse intervalo de US$ 500 com um preço sugerido de US$ 722.

O antigo chip gamer da Intel, o Core i9-9900K , vem com oito núcleos e 16 threads. Ele aumentou um pouco com um impulso de núcleo único de 5 GHz em comparação com o 3950X da AMD em 4,7 GHz. Além disso, o preço é de cerca de 510 dólares, dependendo de onde você compra o chip

A Intel anunciou o processador de jogos “mais rápido do mundo” em 30 de abril de 2020, o Core i9-10900K por um preço sugerido de US$ 488. O chip “Comet Lake-S” de décima geração desbloqueada ostenta 10 núcleos, 20 threads e possui um clock máximo de 5,3 GHz em um único núcleo usando seu novo algoritmo de aumento de velocidade. Além disso, ele pode atingir um máximo de 4,8 GHz em todos os núcleos simultaneamente.

Esse relógio mais alto é alimentado por inteligência artificial, que aumenta oportunamente a frequência quando o chip permanece abaixo de um limite de temperatura específico. Essa contagem de clock e core mais alta também custa as demandas térmicas e de energia, com este chip da 10ª geração (e todos os outros modelos da série K) com um TDP de 125w.

A Intel também lançou 11 novos processadores de desktop com o Comet Lake, variando do carro-chefe de 10 núcleos ao i3-10100 de quatro núcleos. Metade são variantes “K” desbloqueadas, como o i7-10700 e uma versão desbloqueada do i7-10700K. Além disso, todas as peças da área de trabalho permanecem no nó de processo de 14nm da Intel e suportam o PCI Express 3.0, ao contrário das CPUs mais recentes da AMD.

Para opções intermediárias, os chips Intel recomendados incluem o Core i5-9400F por US$ 150 e o Core i7-9700K por US$ 380, embora isso possa mudar com a 10ª geração.

Na frente da AMD, o Ryzen 7 3700X é uma opção fantástica, com oito núcleos e 16 threads, e um grande impulso para as instruções por relógio em comparação com o antecessor do 2700X – tudo por US$ 299. É um chip “matador “que dá ao i7-9700K da Intel uma corrida pelo seu dinheiro em jogos e o domina em cargas de trabalho multithread.

Também vale a pena considerar o Threadripper da série 2000, pelo preço certo, como se não fosse tão rápido quanto as opções de terceira geração, eles ainda empacotam muitos núcleos sob o capô, tornando-os ótimos para cargas de trabalho com vários segmentos. Além disso, eles são muito mais baratos também.

As CPUs Intel Core i9 e AMD Threadripper voltadas para entusiastas e prosumers oferecem ainda mais desempenho multithread e continuam a expandir a contagem de núcleos e threads. Os processadores i9 da sétima, nona e décima geração da Intel oferecem entre 10 e 18 núcleos e até 36 threads, graças ao hyperthreading.

O i9-10980XE atualmente lidera o pacote de entusiastas com 18 núcleos e 36 threads por um preço sugerido de US$ 979. Isso é significativamente menor do que o preço de US$ 1.999 que seu antecessor da nona geração estreou, enquanto aumentava o impulso máximo para 4,8 GHz e a contagem de pistas PCI Express para 48. A programação, lançada em novembro de 2019, apresenta três chips adicionais, incluindo o núcleo de 10 i9-10900XE por US$ 590.

As CPUs oferecem entre 12 e 32 núcleos e até 64 threads com multithreading simultâneo. Recomendamos o Threadripper 2950x por cerca de US$ 640 se você deseja uma atualização de ponta por um baixo custo.

Se o preço não for um problema, os chips Threadripper de terceira geração da AMD também estarão disponíveis. O 3960X inclui 24 núcleos e 48 threads por US$ 1.399, enquanto o modelo 3970X oferece 32 núcleos e 64 threads por US$ 1.999. Se isso não for suficiente, o novo Threadripper 3990X inclui 64 e 128 threads por US$ 3.700. São muito mais núcleos do que qualquer coisa que a Intel tem a oferecer fora do espaço do servidor e, mesmo assim, é mais econômico.