Microprocessadores

Processador Pentium III, da Intel.

O processador, é um circuito integrado de controle das funções de cálculos e tomadas de decisões de um computador, por isso é considerado o cérebro do mesmo. Ele faz parte de um importante elemento do computador, a Unidade Central de Processamento (em inglês CPU: Central Processing Unit). Hoje todos os circuitos e chips dispostos em diversas placas que compunham a Unidade Central de Processamento estão integrados no microprocessador.

Os processadores trabalham apenas com linguagem de máquina (lógica booleana). E realizam as seguintes tarefas: - Busca e execução de instruções existentes na memória. Os programas e os dados que ficam gravados no disco (disco rígido ou disquetes), são transferidos para a memória. Uma vez estando na memória, o processador pode executar os programas e processar os dados; - Controle de todos os chips do computador.

Componentes

O processador é composto basicamente de quatro partes:

Unidade lógica e aritmética

Ver artigo principal: Unidade lógica e aritmética

O componente principal, a Unidade lógica e aritmética (ULA) realiza todas as operações lógicas e de cálculo que serão usadas para executar uma tarefa.

Unidade de Controle

Ver artigo principal: Unidade de controle

A Unidade de controle (UC) é responsável tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os outros componentes.

Registrador

Ver artigo principal: Registrador

Outro elemento são os registradores, uma memória veloz que armazena comandos ou valores que serão importantes para o processamento de cada instrução. Os registros mais importantes são: - Contador de Programa (PC) – Sinaliza para a próxima instrução; - Registro de Instrução (IR) – Registra a instrução da execução; Os outros realizam o armazenamento de resultados intermediários.

Memory Management Unit

Ver artigo principal: Memory Management Unit

A MMU (em inglês: Memory Management Unit) é um dispositivo de hardware que transforma endereços virtuais em endereços físicos e administra a memória principal do computador.

Velocidade

Clock é um circuito oscilador que tem a função de sincronizar e ditar a medida de velocidade de transferência de dados no computador, por exemplo, internamente ou externamente (barramento). Esta freqüência é medida em ciclos por segundo, ou Hertz. A velocidade do processador está relacionada não exclusivamente ao clock, mas sim a instruções por ciclos deste clock.

Arquitetura

Existem duas principais arquiteturas de processadores usadas em processadores:

• A CISC (em inglês: Complex Instruction Set Computing, Computador com um Conjunto Complexo de Instruções), usada em processadores Intel e AMD; suporta mais instruções no entanto, com isso, mais lenta fica a execução delas.
• A RISC (em inglês: Reduced Instruction Set Computing, Computador com um Conjunto Reduzido de Instruções) usada em processadores PowerPC (da Apple, Motorola e IBM) e SPARC (SUN); suporta menos instruções, e com isso executa com mais rapidez o conjunto de instruções que são combinadas.

Exemplos de processadores

• Microprocessadores — São utilizados nos computadores pessoais, onde são chamadas de Unidade Central de Processamento (CPU), workstations e mainframes. Podem ser programados para executar as mais variadas tarefas.
• Processadores Digitais de Sinal (DSP do inglês Digital Signal Processor) — são microprocessadores especializados em processamento digital de sinal usados para processar sinais de áudio, vídeo, etc., quer em tempo real quer em off-line. Estão presentes, por exemplo, em aparelhos de CD, DVD e televisores digitais. Em geral, realizam sempre uma mesma tarefas simples.
• Microcontroladores — Processadores relativamente flexíveis, de relativo baixo custo, que podem ser utilizados em projetos de pequeno tamanho. Podem trazer facilidades como conversores A/D embutidos, ou um conjunto de instruções próprias para comunicação digital através de algum protocolo específico.
• GPU — ou Unidade de Processamento Gráfico), é um microprocessador especializado em processar gráficos. São utilizadas em placas de vídeo para fazer computação gráfica.

Processadores da atualidade

Até os dias de hoje usou-se microprocessadores para atividades domésticas ou de negócios com simples núcleo. Atualmente estão sendo utilizados microprocessadores de multiplosnúcleos para melhorar a capacidade de processamento sem aumentar diretamente o clock, como vinha-se fazendo. Assim, aumentando a capacidade sem aumentar excessivamente o consumo de energia e superaquecer a CPU. Espera-se que no futuro os Sistemas Operacionais domésticos sejam compilados para trabalhar com processadores de multiplosnúcleos corretamente, realizando assim inúmeras tarefas ao mesmo tempo (como já acontece com supercomputadores).

Ver também

• Anexo:Lista de arquiteturas de processadores