CPU (Central Process Unit) é o cérebro do computador e portanto o principal item de hardware do sistema, esse componente é responsável por gerenciar o computador evitando conflitos entre os outros componentes através da placa mãe uma vez que o computador esteja ligado e já tenham sido feito os teste necessários para a inicialização correta do sistema e também responsável pelos cálculos matemáticos para a realização de tarefas e o processamento das mesmas solicitada pelo usuário. Favor não confundir CPU com o gabinete do equipamento, este é um erro muito banal cometido pelos leigos, gabinete é somente uma carcaça para guardar e proteger os componentes principais de intempéries exteriores.

Existem vários tipos de processadores fabricados atualmente, os de 32-bits e os de 64-bits, ambos em situações com um ou múltiplos núcleos compatíveis com diferentes slots de placa-mãe solicitados pelas empresas que fabricam esses processadores, também há o conceito SoC (System on a Chip) que é incorporado nos processadores de celulares, modens, etc. Como irei comentar somente o modelo clássico que é o de computador não entrarei no mérito dos processadores SoC.

Os processadores usados atualmente são os de 32-bits e os de 64-bits embora as grandes fabricantes como a AMD e a Intel não fabricam mais os de 32-bits para computadores desktop e notebooks uma vez que os de 64-bits permitem que o processador trabalhe com uma quantidade maior de dados por vez além de suportar mais RAM, o Sistema operacional nesse caso necessita ser atualizado ou substituído uma vez que o kernel de um sistema 32-bits irá limitar a quantidade de RAM que o processador pode usar e possivelmente sua velocidade de processamento por não reconhecer os núcleos a mais de um processador 64-bits. A quantidade de núcleos influencia diretamente na capacidade do seu processador realizar trabalhos multitarefas, quanto maior o número de núcleos, maior é a capacidade do computador lidar com vários programas simultaneamente.

 Falando de velocidade agora quanto mais núcleos melhor pois não há uma grande necessidade de criar uma fila de processos o que deixa o computador extremamente lento em casos de single core (Por sinal não são mais fabricados também por grandes empresas esse tipo de processador). O poder de processamento de uma CPU e definida por quantos gigahertz cada núcleo é capaz de processar, essa velocidade descreve o número máximo de cálculos por segundo a CPU é capaz de executar, logicamente quanto maior melhor.

A arquitetura dos processadores diferem de acordo com o número de núcleos, a quantidade de gigahertz processados e a temperatura suportada, além de vários processadores hoje virem com gráficos integrados direto no chip o que dispensa dependendo das necessidades do usuário uma placa de video offboard quando possível instalar no computador. A pinagem dos slots dos processadores já chegou aos 12 nm com os Ryzen da AMD o que vai permitir um aumento da velocidade dos processadores em um futuro próximo então por enquanto a grande maioria dos usuários usam processadores de 14 nm, de preferência dos chips de processadores tendem a não aumentar em questão de tamanho por problemas com controle de temperatura e atrasos na comunicação entre os núcleos, nesses casos quanto menor, melhor pois a energia irá percorrer uma distância menor, encontrando menos resistência a corrente elétrica o que reduz a quantidade de calor produzido pela CPU.

O  processador é uma das partes principais do hardware do computador e é responsável pelos cálculos, execução de tarefas e processamento de dados. A velocidade com que o computador executa as tarefas ou processa dados está diretamente ligada à velocidade do processador.

O processador é como se fosse o cérebro do seu computador ! É ele que controla todos os dispositivos da sua máquina, recebendo e enviando dados de monitores, pen drives, HD e qualquer outro dispositivo pra sua máquina funcionar direitinho. E quanto mais potente ele for, mais rápido consegue fazer o trabalho dele.

Os computadores de hoje em dia tem a velocidade medida em gigahertz, mais conhecido como GHz. Então, se o processador da  máquina é de 1GHz, isso quer dizer que ele consegue trabalhar com 1 bilhão de instruções  por segundo o computador precisa rodar editores de texto e de imagens mais simples e navegar pela internet. Para dar conta destas tarefas, que são mais simples, há opções entre máquinas que carreguem processadores dual-core, com velocidades na cada dos 2 GHz.

Caso prefira Intel, são os computadores dotados dos processadores Celeron, Core i3 e, os mais raros, Pentium. No caso da AMD, fique de olho nas APUs de dois núcleos, normalmente com nomenclatura A4 , a variedade é ainda maior e optar por uma APU, o que significa escolher algum modelo A10 Ou ir pela via mais convencional, no caso dos desktops, e investir em algum dos processadores FX: alguns deles chegam a ter oito núcleos e 5 GHz de clock.

A execução de um programa normalmente consiste em trazer um programa de um dispositivo de armazenamento (disco, por exemplo) para a memória principal. Da memória principal, o programa é transferido para a CPU, uma instrução por vez. É dentro da CPU que o verdadeiro processamento ocorre; onde as instruções do programa serão interpretadas e executadas.

Uma CPU ( ou processador ) é composta por três partes principais:

 - a ULA ( Unidade Lógica e Aritmética ): onde o processamento dos dados ocorre

- os registradores da CPU: onde os dados de entrada ( operandos ) ou saída ( resultado ) das operações são armazenados.

- a UC ( Unidade de Controle ): que gera os sinais que coordenam o funcionamento da CPU.

Existe ainda um quarto componente, que é o sistema de barramentos internos da CPU, que promove a comunicação ( movimento de dados ) entre os outros três elementos.

A CPU também contém uma pequena quantidade de alta velocidade, que é utilizada na execução de instruções. Essa memória é organizada em registradores. Cada registrador tem um tamanho fixo (comprimento em bits) e um propósito específico, como o Contador de Programa (PC – Program Counter). A função de PC é identificar qual a próxima instrução a ser trazida para a CPU do programa em execução. Ou o Acumulador que é acessado pelos programas para fornecer operandos ou ler o resultado de operações. O acumulador é um registrador visível ao programador. Já o PC nem sempre é. Além do ciclo do caminho de dados, interno à CPU, temos o ciclo externo, que determina como a CPU interage com os dados que estão fora da CPU, na memória 
 A CPU executa cada instrução em uma série de pequenos passos.

1-    Trazer a próxima instrução da memória até o registrador
 2-    Alterar o contador de programa para indicar a próxima instrução
 3-    Determina o tipo da instrução
 4-    Se a instrução necessitar de uma palavra da memória, determinar onde esta palavra está
 5-    Trazer a palavra para dentro de um registrador da CPU, se necessário
 6-    Executar a operação implementada pela instrução

7-    Armazenar o resultado da operação na memória, se necessário.
 8-    Voltar à etapa 1 para iniciar a execução da instrução seguinte

Esta seqüência costuma ser denominada ciclo buscar-decodificar-executar. É fundamental para a operação de todos os computadores.

 Lembre que o programa é armazenado na memória na forma instruções que o processador consiga interpretar. Voltando à máquina multiníveis, o programa escrito originalmente em linguagem de alto nível sofreu vários níveis de tradução antes que pudesse ser executado diretamente pelo processador.

Processadores

         Também conhecido como UCP ( Unidade Central de Processamento ) ou CPU ( Central Process Unit ) na sigla em inglês, processador é o cérebro do computador. Sua função é executar os programas armazenados na memória principal, buscando cada uma das instruções, examinando-as e executando-as uma após a outra. É constituído de diversas partes: a unidade de controle é responsável por buscar as instruções na memória principal e por determinar o tipo de cada instrução, isto é, decodificar as instruções. A unidade de lógica aritmética ( ULA ) realiza um conjunto de operações necessárias à execução das instruções.   O processador possui uma pequena memória de alta velocidade, composta pelos registradores da CPU, utilizada para armazenar resultados temporários e informações de controle.  Essa memória é formada por um conjunto de registradores, cada qual com determinado tamanho e função. O registrador mais importante é o Program Counter, ( PC ) cujo valor aponta para a próxima instrução a ser buscada na memória para ser executada. Outros registradores importantes são o Registrador de Instruções ( IR - Instruction Register ) que armazena a instrução que está sendo executada, o Registrador de Status, que armazena os bits ( flags ) referentes ao resultado da última operação executada ( se o resultado foi zero ou negativo, por exemplo ), e o Acumulador, utilizado pelos programas para armazenar os resultados das operações processadas.

 

OBS: Quando diz-se que um processador é de 8, 16, 32 ou 64 bits, por exemplo, geralmente é uma referência ao número de bits armazenados nos registradores da CPU. Uma CPU de 64 bits, por exemplo, possui um registrador acumulador de 64 bits, conectado a um barramento também de 64 bits, sendo capaz de manipular dados com esse número de bits durante uma única operação. 

  Além desse ciclo simples de 3 estágios(Buscar, decodificar e executar) , podemos também considerar mais dois estágios: a busca do(s) operando(s) de entrada da operação implementada pela instrução e o armazenamento do(s) resultado(s). Nesse caso, temos cada instrução com 5 estágios.

Estágio de Busca

Estágio de Decodificação

Busca do(s) operando(s) ( se houver )

Execução

Gravação do resultado

Geração de processadores 

Intel Core i3 é o nome da nova família de processadores da Intel, destinado a Desktops x86-64 que aborda a utilização da microarquitetura Nehalem da Intel. Concebido no mesmo ano que o processador Core i5, o processador Core i3 é o processador de menor poder de processamento se comparado aos seus irmãos Core i7 e Core i5, da família Nehalem. O recurso Hyper-Threading estará ativado nesses modelos permitindo que o processador possa simular a existência de um maior número de nucleos, fazendo com que o desempenho do processador aumente significativamente.

Da mesma forma que os processadores Core i5 e Core i7, o processador Core i3 utiliza um controlador interno de memória. Já o núcleo que o processador Core i3 utiliza se chama Arrandale. Mais especificamente o processador Core i3 possui 2 núcleos de processamento físicos e dois virtuais, ou seja, ele já possui dois núcleos de processamento de carácter físicos e simula mais dois. A tecnologia que possibilita isso se chama Hyper Threading (HT). A Intel promete inovar na sua nova série de processadores da família Nehalem implementando no processador Core i3 e Core i5 a utilização de uma controladora gráfica PCI-Express, que agilizará ainda mais a comunicação com chipset utilizando a interface DMI [1][2]. É equipado com o acelerador de mídia gráfica de alta definição que proporciona reprodução de alta definição e com recursos avançados de 3D. O que faz com que o processador Core i3 seja diferente dos seus irmãos se da ao fato de que a nova série Core i3 pretende revolucionar utilizando uma lisura em 32nm(nano).

Intel Core i5 é uma série de processadores da Intel destinada a desktopx86-64 que aborda a utilização da microarquitetura Nehalem. Diferentemente do processador Intel Core i7, o processador Intel Core i5 utiliza uma soquete denominada LGA 1156. O processador Core Nehalem do processador Core i7. A diferença para o seu irmão Core i7 se dá pelo fato de que a geração i7 possui uma controladora de gráficos PCI-Express embutida, utilizando uma interface de comunicação denominada DMI (Direct Media Interface), que agiliza ainda mais a comunicação com o chipset e pela falta do SMT, recurso semelhante ao Hyper-Threading do antigo Pentium 4.

Durante o lançamento do primeiro modelo da série Core i5, a Intel anunciou que a série de processadores Core i5 possuirá 3 diferentes projetos de núcleos, ou seja, nem todos modelos de processadores da série Core i5 possuíram o mesmo núcleo. Com isso a Intel anunciou o lançamento de dois mais núcleos, que se juntaram a família atual, do núcleo usado no modelo i5-750, de nome Lynnfield.

Lynnfield é o nome do primeiro núcleo lançado para geração Core i5, e o segundo núcleo a ser lançado na família Nehalem, após o lançamento do núcleo Bloomfield da geração Core i7. Houve introdução do núcleo Lynnfield no primeiro modelo da série Core i5 o modelo i5-750. Essa versão do núcleo trouxe uma vantagem em relação ao núcleo Bloomfield, como: não se é embutida no próprio processador, que agilizará a comunicação entre processador e placa de video criando um elo entre CPU-GPU, bem como a compatibilidade com memórias de maiores frequências. A sua desvantagem se deu na preservação do modo de memória Dual-Channel e da falta do recurso Hyper-Threading presente apenas nos modelos I7 Lynnfield serie 8XX.

Arrandale será o segundo núcleo da série Core i5, e será fabricado numa lisura de 32 nm. Segundo a Intel a economia de energia sera bem maior se comparado a atual lisura de 45 nm utilizada no núcleo Lynnfield. Os modelos dessa geração ja possuem uma controladora gráfica embutido em si mesmo. A desvantagem se dará em um cache menor que passara pela casa dos 3MB L3.O seu lançamento esta previsto para o final desse ano[quando?] ou no começo do próximo ano.

Clarkdale será o terceiro núcleo da série Core i5, sendo destinado a Desktops. Esses modelos serão introduzidos na série i5-6xx. Possuirão um cache um pouco maior(se comparado ao núcleo Arrandale), pela casa dos 4MB de cache L3. A sua vantagem, se comparado aos seus outros irmãos, se dará no hyper-threading (threads hiperbólicas) que estará ativado nesses modelos.

Intel Core i7 é uma família de processadores Intel para desktop e notebooks x86-64 (64 bits). A família foi lançada com microarquitetura Intel Nehalem de primeira geração sendo o sucessor dos processadores Intel Core 2 e contou com codinomes Clarkfield (processadores de primeira geração para aparelhos móveis) e Bloomfield, Lynnfield (processadores para desktops de alto desempenho high-end e os de uso geral, respectivamente, ambos da arquitetura Nehalem da primeira geração). O nome continuou com o uso da marca Core da Intel. Foi lançado oficialmente em 17 de novembro de 2008 , sendo fabricado no Arizona, Novo México. Atualmente está sob a 8º geração de processadores intitulada Coffe Lake[1], que, assim como sua antecessora Skylake utiliza litografia de 14nm, com processo de fabricação usando transistores 3D FinFET, aumentando em quase três vezes a capacidade de fabricar transistores menores para processadores comparado a primeira geração.

QuickPath Interconnect

Criado para substituir o Front Side Bus. Funciona como uma interconexão de alta velocidade ponto a ponto. Cada processador possui seu controlador de memória (memória dedicada) e memória cache, fazendo com que os processadores comuniquem-se diretamente com o controlador de entrada e saída. Os processadores podem acessar diretamente a cache do outro, devido às interconexões entre eles, possibilitando também o fluxo de dados em ambas as direções ao mesmo tempo.

Chama-se de link a conexão entre dois dispositivos QuickPath, composta por um conjunto de sinais unidirecionais transmitidos por um dispositivo e recebidos por outro.

No soquete 1366, o QIP era responsável pelo fornecimento das vias dos controladores PCI-E e demais conexões com periféricos e controlador de ponte sul, visto que os processadores do soquete 1366 não possuíam esta tecnologia integrada até então.

A partir dos soquetes 1156, 1155, 1150, 1151 e 2011, as conexões de PCI-E foram integradas diretamente ao "DIE" do processador, dispensando o uso do controlador externo QuickPath. O número de conexões (vias) PCI-E e a versão da tecnologia (2.0 ou 3.0) podem variar de acordo com o soquete, modelo do processador e modelo de placa mãe utilizada. Todos os processadores dos soquetes 1156, 1155, 1150, 1151 e 2011 suportam PCI-E 2.0, e o suporte à PCI-E 3.0 foi implementada somente a partir da terceira geração (1155) em diante, incluindo os soquetes 1150 e 1151.

Tique Taque

Tick-tock é um modelo adotado pela Intel para seguir as mudanças realizadas em seus processadores. "Tique" faz referência à melhoria de uma arquitetura anterior, e o "Taque" faz referência a uma nova microarquitetura. A cada 18 meses é previsto o lançamento de um "Tique" ou um "Taque", ou seja, ou se melhora uma microarquitetura já implementada ou se lança uma nova.

Exceções foram aplicadas na 5ªa e na 8ª geração, onde as séries 3ª, 4ª e 5ª geração utilizavam a tecnologia de 22nm de fabricação, e as séries 6ª, 7ª e 8ª geração, utilizando 14nm de fabricação, fazendo 1 "tique" e 2 "taque".

Overclock

Os processadores da família Core com o K no final de seu modelo, permitem uma faixa maior de Overclock se comparado aos processadores "não K", como exemplo, os modelos i7-3770 e i7-3770k, pois, a série terminada com K possuem uma gama maior de opções do multiplicador de clock. Alguns modelos de Chipsets podem limitar a gama de configurações de Overclock.

Canais de memória

Os processadores i7 de soquete 1366 possuem três canais de memória (até 6 slots de memória por processador), sendo os soquetes 1366, 2011 v1 e v2 compatíveis somente com DDR3. Os modelos compatíveis com LGA2011 v1 e v2 podem suportar até 4 canais de memória (8 slots no total por processador).

Os soquetes 2011 v3 possuem suporte ao novo padrão de memórias DDR4, atribuindo à este uma vantagem de usar pentes de maiores capacidades e maiores taxas de transferências, com consumo relativamente menor de energia, também oferecendo a opção de 4 canais de memória DDR4 (8 slots de memória no total por processador).

Alguns fabricantes podem disponibilizar placas com 2 ou mais processadores na mesma placa mãe para os soquetes 1366 e 2011 (v1, v2 ou v3). Neste caso, as opções de slots memória podem aumentar, permitindo uso de mais de 8 slots na mesma placa mãe, entretanto, cada grupo de memória é controlado unicamente pelo seu respectivo processador.

Os modelos de soquete 1156, 1155, 1150 e 1151 são compatíveis somente com 2 canais de memória (total de 4 slots). Os processadores do soquete 1151 (6ª e 7ª geração) são compatíveis com memórias DDR3 e DDR4, entretanto, o suporte ao tipo de memória a ser utilizado pode variar de acordo com o slot de memória utilizado pela placa mãe. Estes soquetes, no entanto, não oferecem configuração de placas mãe de múltiplos processadores.

Evolução do produto

O Core i7 950 e o Core i7 975 Extreme Edition foram introduzidos em março de 2009 com preços semelhantes aos preços do 940 e 965 Extreme Edition, respectivamente, mas com melhor desempenho em cada caso. A Intel tem agendada a interrupção do 940 e 965XE para Q3 2009.