Microprocessador

Explicamos o que é um microprocessador, a história e as características desse circuito integrado. Além disso, para que serve e suas funções.

1. O que é um microprocessador?

O circuito integrado central de um sistema de computador é chamado de ` ` microprocessador '' ou simplesmente `` processador '', onde são realizadas operações lógicas e aritméticas (cálculos) para permitir a execução dos programas, do sistema operacional ao software aplicativo.

Um microprocessador pode operar com uma ou mais CPUs (unidades de processamento central), cada uma consistindo em registros, uma unidade de controle, uma unidade aritmética-lógica e uma unidade digital. Cálculo em ponto flutuante (ou coprocessador matemático).

Da mesma forma, geralmente é conectado por meio de um soquete à placa-mãe ou à placa-mãe, juntamente com um sistema de dissipador de calor que compõe certos materiais de dissipação térmica e um ventilador. cooler (ventilador interno).

Enquanto o mesmo microprocessador pode ter um ou mais centros físicos físicos, nos quais todo o trabalho de cálculo é realizado, o mesmo sistema Você pode ter vários processadores trabalhando em paralelo.

O desempenho desses processadores não é fácil de medir, mas a frequência do relógio (medida em Hz) é frequentemente usada para distinguir entre a potência um do outro.

Veja também: Placa-mãe.

1. História do microprocessador

Os microprocessadores surgiram como um produto da evolução tecnológica de dois ramos específicos: computação e semicondutores. Ambos tiveram seu início em meados do século XX, no contexto da Segunda Guerra Mundial, com a invenção do transistor, com o qual os tubos de vácuo foram substituídos.

A partir de então, o silício foi usado para gerar circuitos eletrônicos simples, dando origem mais tarde (no início dos anos 60) à criação dos primeiros circuitos digitais: L Resistor de transistor (RTL), transistor de diodo lógico (DTL), lógica de transistor-transistor (TTL) e emissor de lógica complementar (ECL).

O próximo passo em direção aos microprocessadores seria a invenção de circuitos integrados (SSI e MSI), permitindo assim o início da agregação e miniaturização de componentes. As primeiras calculadoras a usar essa tecnologia, no entanto, exigiam entre 75 e 100 circuitos integrados, o que era impraticável. E assim, o próximo passo na redução da arquitetura computacional foi o desenvolvimento dos primeiros microprocessadores.

O primeiro processador foi o Intel 4004 fabricado em 1971 . Continha 2300 transistores e, com apenas 4 bits de capacidade, podia executar 60.000 operações lógicas por segundo, com uma freqüência de 700 Hz. Desde então, a carreira tecnológica investiu no desenvolvimento de microchips melhores e mais poderosos: 8 bits, 16 bits, 32 bits e 64 bits, atingindo atualmente frequências acima de 3 GHz.

1. Recursos do microprocessador

Os microprocessadores se assemelham a um pequeno computador digital em miniatura, por isso apresenta sua própria arquitetura e executa operações sob um programa de controle. Essa arquitetura é composta por:

• Encapsulado Uma cobertura de cerâmica que cobre o silício e o protege dos elementos (como o oxigênio do ar).
• Cache Um tipo de memória ultra-rápida disponível para o processador, para que ele não use RAM, exceto quando necessário, uma vez que em vários níveis dos dados do cache em uso são salvos para recuperação imediata.
• Coprocessador matemático Chamada de unidade de ponto flutuante, é a parte do processador responsável pelas operações lógicas e formais.
• Registros Uma memória de trabalho curta no processador, projetada para acompanhar sua própria operação e condições.
• Portas Os conduítes que permitem que o processador comunique as informações com o restante dos componentes do sistema.

1. Para que serve um microprocessador?

Os microprocessadores são o "cérebro" do computador: seu centro lógico de operações aritméticas e lógicas, onde todos os programas do sistema serão executados, tanto os do sistema operacional quanto os aplicativos executados pelo usuário. Existem também lógicas binárias do sistema e acesso à memória. Ou seja: o processador é o mecanismo informativo do computador.

1. Função Microprocessador

Um microprocessador opera com base em uma série de instruções elementares que são `` pré-programadas '' e armazenadas na forma de um código binário. Essas instruções serão organizadas na memória principal e são fornecidas de acordo com várias fases, que são:

• Prefetch . Ou pré-leitura da instrução na memória principal do sistema.
• Buscar .Envie as instruções específicas para o decodificador.
• Decodificação. - Tradução da instrução em uma série de operações a serem executadas e leitura dos operandos necessários para isso.
• Execução: desempenho da instrução pelos componentes do sistema.
• Escrita . Gravação dos resultados na memória principal ou nos registros.

Essas fases são realizadas em vários ciclos da CPU e sua duração depende da frequência com que o microprocessador trabalha.