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Módulo 1: Montagem e Manutenção

Sérgio F. M. Garcia - www.serinfo.com.br

AULA 10


O QUE É O PROCESSADOR?

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O microprocessador, popularmente chamado de processador é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador. Todos os computadores e equipamentos eletrônicos baseiam-se nele para executar suas funções.


4004 - PRIMEIRO MICROPROCESSADOR

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O primeiro microprocessador comercial foi inventado pela Intel em 1971. A Intel projetou o 4004 que era um circuito integrado programável que trabalhava com registradores de 4 bits, 46 instruções, clock de 740Khz e possuía cerca de 2300 transistores.


O QUE É UM TRANSISTOR?

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O transistor é um componente eletrônico. Tendo sido o principal responsável pela revolução da eletrônica na década de 1960. São utilizados principalmente como amplificadores e interruptores de sinais elétricos. O termo vem de transfer resistor (resistor/resistência de transferência), como era conhecido pelos seus inventores. São os milhões de transistores que são responsáveis pelos impulsos elétricos 0 e 1 (linguagem binária).


INTEL® CORE™ I7 PROCESSOR EXTREME EDITION Mais rápido do mundo

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Processor Number: i7-920XM Cores/threads: 4 cores /8 threads Clock Speed: 2 GHz, up to 3.20 with turbo boost Cache: 8 MB Socket: LGA 1366 731 milhões de transistores; 45 nm


TECNOLOGIA 45NM

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45 nm—Um nanômetro é um bilhonésimo de um metro. Os processadores que foram lançados no mercado são 45 bilhonésimos de um metro. Dá para colocar 2000 trasistores, lado a lado e perfazer quase o diâmetro de um fio de cabelo humano. Com a substituição do dióxido de silício (em uso desde dos anos 60) pelo óxido de háfnio os novos transistores apresentam menos drenagem de energia, produzem menos calor e comutam mais rapidamente.


EXECUTAR UMA MÚSICA NO PC

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O QUE É CLOCK

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Clock é um sinal usado para sincronizar coisas dentro do computador. Dê uma olhada na Figura abaixo, onde mostramos um típico sinal de clock: é uma onda quadrada passando de “0” a “1” a uma taxa fixa. Nessa figura você pode ver três ciclos de clock (“pulsos”) completos. O início de cada ciclo é quando o sinal de clock passa de “0” a “1”; nós marcamos isso com uma seta. O sinal de clock é medido em uma unidade chamada Hertz (Hz), que é o número de ciclos de clock por segundo. Um clock de 100 MHz significa que em um segundo existem 100 milhões de ciclos de clock.


CLOCK

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No computador, todas as medidas de tempo são feitas em termos de ciclos de clock. Dentro da CPU, todas as instruções precisam de um certo número de ciclos de clock para serem executadas. Por exemplo, uma determinada instrução pode levar sete ciclos de clock para ser completamente executada.


FREQUÊNCIA INTERNA

Exemplos: PROCESSADOR AMD K8 754P SEMPRON 64B 2.600 Mhz PROCESSADOR AMD K8 939P ATHLON64 3.000 Mhz PROCESSADOR INTEL 478P CELERON-D 2.13Ghz PROCESSADOR INTEL 775P PENTIUM 4 3.2Ghz

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Freqüência Interna Ou Clock interno é o clock que vem estampado sobre o corpo do processador 600 MHz, 1 GHz, 2000 MHz, etc.


FSB – CLOCK EXTERNO

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Front Side Bus - Barramento Externo do processador é a freqüência com que o mesmo acessa outros componentes, como dispositivos PCI, IDE, memórias e dispositivo AGP.


PROCESSADORES - SOCKET

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Vale ressaltar que cada processador tem um número de pinos. Por exemplo, o Athlon XP tem 462 pinos (essa combinação é chamada Socket A) e, logo, é necessário fazer uso de uma placa-mãe que aceite esse modelo (este socket). Assim sendo, na montagem de um computador, a primeira decisão a se tomar é qual processador comprar, pois a partir daí é que se escolhe a placa mãe e, em seguida, o restante das peças.


O QUE É MEMÓRIA CACHE

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Na área da computação, cache é um dispositivo de acesso rápido, interno a um sistema, que serve de intermediário entre um operador de um processo e o dispositivo de armazenamento ao qual esse operador acede. A vantagem principal na utilização de uma cache consiste em evitar o acesso ao dispositivo de armazenamento - que pode ser demorado -, armazenando os dados em meios de acesso mais rápidos


CACHE EM NÍVEIS

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Com a evolução na velocidade dos dispositivos, em particular nos processadores, o cache foi dividido em níveis, já que a demanda de velocidade a memória é tão grande que são necessários caches grandes com velocidades altíssimas de transferência e baixas latências. Sendo muito difícil e caro construir memórias caches com essas características, elas são construídas em níveis que se diferem na relação tamanho X desempenho.


CACHE L1 

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Uma pequena porção de memória estática presente dentro do processador. Em alguns tipos de processador, como o Pentium 2, o L1 é dividido em dois níveis: dados e instruções (que "dizem" o que fazer com os dados). A partir do Intel 486, começou a se colocar a L1 no próprio chip [processador]. Geralmente tem entre 16KB e 128KB.


CACHE L2

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Possuindo o Cache L1 um tamanho reduzido e não apresentando uma solução ideal, foi desenvolvido o cache L2, que contém muito mais memória que o cache L1. Ela é mais um caminho para que a informação requisitada não tenha que ser procurada na lenta memória principal. Alguns processadores colocam essa cache fora do processador, por questões econômicas, pois uma cache grande implica num custo grande, mas há exceções


CACHE L3

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O cache L3 é um cache bem mais lento e maior, ele fica entre o L2 e a memória RAM. Possui, basicamente, a mesma função do L2. Nem todos os processadores possuem a Cache L3.


AQUECIMENTO Com os processadores trabalhando com clocks cada vez mais elevados é necessário que haja uma preocupação com a dissipação térmica, já que quanto maior for o clock utilizado, maior será o calor produzido.

Acontece que o cooler sozinho não resolve o problema de superaquecimento. Existe um outro vilão na história que é a transferência de calor entre o processador e o cooler.

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Existe uma solução simples e barata, que aliada com a utilização de um cooler adequado ao modelo de processador instalado, pode ajudar a amenizar o problema de superaquecimento no processador: a utilização da pasta térmica.


AQUECIMENTO

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Do ponto de vista microscópio, o contato físico entre o processador e o cooler não é perfeito. Imperfeições existentes tanto na superfície do processador quanto na superfície do cooler impedem um contato 100% perfeito entre eles. Como as superfícies de ambos não são perfeitamente lisas, minúsculas lacunas de ar são formadas na hora da junção. Como o ar é um péssimo condutor de calor, o calor passará com maior dificuldade do processador para o cooler, o que pode resultar em superaquecimento.


PASTA TÉRMICA

A pasta térmica pode ser encontrada em lojas de componentes eletrônicos e seu uso é indispensável. Além disso, é um componente extremamente barato.

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Para resolver o problema e melhorar a transferência de calor entre o processador e o cooler, devemos aplicar pasta térmica entre eles de modo a preencher as minúsculas lacunas de ar. Com isso, a transferência de calor entre o processador e o cooler é feita mais facilmente, já que a pasta térmica possui coeficiente de condutibilidade maior do que o ar.


COOLER

O conjunto de dissipação térmica do processador é chamado cooler. O cooler é formado por dois dispositivos: um dissipador de calor, que é um pedaço de alumínio recortado, e uma ventoinha, que é um pequeno ventilador colocado sobre o dissipador de calor.

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O calor que o processador gera em sua operação deve ser dissipado, para que o processador não se queime. E isso realmente pode ocorrer caso um processador seja instalado sem dissipador de calor, já que seus minúsculos circuitos literalmente derretem quando o processador se aquece além de seu limite.


COOLER

A maioria dos processadores permite trabalhar a até 70º C. O ideal é que a temperatura dele esteja bem abaixo de 70º C. Quanto mais frio o seu processador estiver, melhor. Você pode experimentar trocar o cooler de seu processador por outro de outra marca para ver o que ocorre com a temperatura de seu processador.

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A maneira mais simples de você saber se o cooler de seu processador está adequado é monitorando a temperatura do processador. Todas as placas-mãe novas possuem um sensor de temperatura no soquete do processador. A medida de temperatura pode ser facilmente feita através do setup do micro.


MODELOS DE COOLERS

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PROCESSADORES INTEL

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286, 386, 486 – OS PRIMÓRDIOS DOS PROCESSADORES INTEL 

O Intel 80386 (386 ou i386) trouxe como principal diferencial de seu antecessor a capacidade de executar multitarefa.

O Intel i486 (486 ou 80486), o sucessor do 80386. Este processador, em termos de arquitetura, representou um grande avanço se comparado com o 386. Ele já contava com cache de dados, instruções no chip, uma unidade de barramento melhorada (embora ainda com 32 bits) e executava instruções por ciclo de clock.

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O Intel 80286 (conhecido como 286 e também chamado de i286), foi lançado em 1982.


PENTIUM Lançado em 1993, o Pentium (conhecido em alguns meios também como i586) foi o quinto representante da Intel dos processadores de arquitetura x86. Sucessor do 486. Os primeiros modelos do Pentium tinham sua frequência de 60 MHz e técnica de fabricação de 0.8 microns. Posteriormente foram lançados com freqüências de 75 a 233 MHz.  Pentium II - O Pentium II foi lançado no mercado a partir de 1997.  Pentium III - O Pentium III foi um dos processadores que teve um grande número de variações. 

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CELERON

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Assim como o Pentium III, desde seu lançamento em 1998, o Celeron passou por diversas modificações. Basicamente, a diferença entre o Celeron e os modelos de processador nos quais ele é baseado, são frequência, FSB e tamanho do cache L2.


PENTIUM 4

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O Pentium 4 foi lançado em novembro de 2000. Basicamente, as principais mudanças foram utilizar um barramento de dados que fizesse quatro transferências por ciclo de clock e cache L1 mais rápido.


PENTIUM D E EXTREME EDITION O Pentium D nada mais é do que uma versão de dois núcleos do Pentium 4. Sérgio F. M. Garcia - www.serinfo.com.br

Já o Pentium Extreme Edition é uma versão do Pentium D com tecnologia HyperThreading (faz simulação de dois processadores, tornando o sistema mais rápido).


PENTIUM DUAL CORE

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Este processador adota a arquitetura de construção da família Core. Em outras palavras, esta é uma versão com menor custo do Core 2 Duo que opera com frequências mais baixas e possui uma quantidade menor de cache L2.


CORE 2 DUO

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Lançados a partir de 2006, esta linha é composta por um processador de dois núcleos. As principais características do Core 2 Duo são desempenho até três vezes mais rápido devido ao sistema de processamento multi-core


CORE 2 EXTREME 

Como principais características eles permitiam mais instruções por ciclo de clock, menor consumo de energia, sistema de cache otimizado voltado para jogos de multiprocesso.

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Esta linha conta com modelos com tecnologia de 2 e 4 núcleos. Ao menos em um primeiro momento, a Intel voltou seu apelo com relação a estes processadores para os jogadores que sentiam falta de poderem desfrutar de todos os recursos que os ―games‖ tinham para oferecer.


CORE 2 QUAD 

Como características, esta linha possui aperfeiçoamento no sistema de cache de memória, otimização do uso da largura de banda de dados para acesso à memória, tecnologia de virtualização, instruções ―Intel Streaming SIMD Extension 4‖ (oferecem maior desempenho para multimídia nos quesitos de edição e codificação de vídeo com alta definição).

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Os Core 2 Quad são formado por dois processadores Core 2 Duo em uma mesma unidade física. O principal objetivo desta linha foi suportar melhor aplicativos que necessitam de grande capacidade de processamento (como por exemplo, carregamento de recursos gráficos e programas de imagem).


CORE I7

Outra de suas principais características é o fato de possuírem o sistema HyperThreading, que faz com que possam executar mais tarefas ao mesmo tempo. Além disto, como em seus antecessores, eles contam com tecnologia de virtualização, um sistema aperfeiçoado de cache de memória e suporte a programas que exigem muitos recursos gráficos e de processamento (como os jogos mais recentes do mercado).

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Lançado a partir de 2008, os processadores Core i7 foram os primeiros da Intel com controlador de memória integrado (função antes exercida pelo chip da Ponte Norte). Esta característica capacita até três canais de memória DDR3 de 1066 MHz, aumentando consideravelmente a largura da banda para o acesso à memória.


CORE I7 EXTREME EDITION

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A linha de processadores Core i7 Extreme Edition possui todas as características da Core i7, com melhorias voltadas para desempenho de processamento e acesso à memória. Assim como foi o caso do Core 2 Extreme, esta linha foi lançada pensando nos ―gamers‖, com toda a tecnologia empregada com o intuito de desfrutar de todo o desempenho oferecido pelo jogo escolhido.


PROCESSADORES AMD

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K5

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O K5 foi o primeiro processador x86 desenvolvido totalmente pela AMD, sem qualquer cópia dos processos e códigos da Intel. Lançado em 1996, o K5 chegou para competir com a primeira versão do Pentium. Ele era superior ao Pentium em vários aspectos, mas não possuía instruções MMX, que a Intel recém lançara nos processadores Pentium MMX. O K5 estava disponível em clocks de 75 a 133MHz.


K6

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Ainda em 1996, a AMD comprou a NexGen, outra fabricante de chips, adquirindo também os direitos de fabricação dos processadores x86 daquela empresa. Com muito investimento e liberdade, os exfuncionários da NexGen e recém contratados da AMD criaram o K6, que foi lançado em 1997. O K6 foi lançado para entrar na competição com o Pentium II, e se deu muito bem, pois encaixava em qualquer máquina com suporte ao processador da Intel, e custava muito menos.


K6-2

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Depois do K6, os usuários que gostavam de economizar foram brindados com uma evolução, o K6-2, que obteve aceitação altíssima do mercado e dos consumidores. Ele também foi lançado para competir com o Pentium II, e foi o primeiro processador a vir com instruções SIMD (Single Instruction, Multiple Data), rebatizadas de 3DNow! pela AMD. A nova tecnologia aumentava o desempenho do processador, mas não obteve muito sucesso.


ATHLON

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Apesar de ainda manter internamente o K para se referir às gerações de seus processadores, na sétima geração (K7), a AMD começou a dar nomes comercialmente mais atrativos aos seus processadores. Era chegada a era dos nomes chiques, e o Athlon foi o que a inaugurou, em 1999. Em 2001, foi lançado o Athlon XP. O Athlon conseguiu ganhar dos processadores Intel, em desempenho, sendo o primeiro processador da história a ter o clock chegando à casa dos Gigahertz.


ATHLON XP

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Em 2001, foi lançado o Athlon XP, para competir com o Pentium III. Ele tinha números de modelos dados a partir da comparação de seu desempenho com o modelo Thunderbird do Athlon Classic. As velocidades de clock variavam dos 1333 a 1533 MHz, com nomes de modelo como 1900+ e 3100+. Apesar de não fazer oficialmente referência ao Windows XP, o nome Athlon XP foi automaticamente associado àquela versão do Windows, já que ambos foram lançados na mesma época. Oficialmente, o XP dos processadores significava ―Extreme Performance‖.


DURON E SEMPRON No

Inicialmente,

o Sempron tinha os mesmos recursos que o Athlon XP, mas evoluiu até chegar ao patamar que se encontra hoje, acompanhando as novas gerações de microarquitetura. Poderia se definir o Sempron como o grande ―coringa‖ dos processadores, devido à grande quantidade de modelos gerada por causa dessa evolução.

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ano 2000, havia-se criado um novo mercado de processadores de baixo custo, alternativos aos mais caros, com desempenho ideal para a informática do dia a dia. O representante da AMD foi o Duron, que era essencialmente um Athlon de menor capacidade. Posteriormente, foi lançado o Sempron em substituição ao Duron, para assumir o mercado de processadores de baixo custo.


ATHLON 64 X2

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Pouco tempo depois de lançar o Athlon 64, a AMD criou seu primeiro processador com dois núcleos, que é o Athlon 64 X2. Trata-se de um processador com dois núcleos do Athlon 64 no mesmo chip. Como ficou redundante mencionar a tecnologia 64 bits, já que ela passou a estar presente na maioria dos processadores, a AMD parou de usar o ―64‖ no nome dos processadores, renomeando as novas edições para Athlon X2 somente, para representar a quantidade de núcleos.


PHENOM

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A décima geração de processadores da AMD possui uma gama enorme de modelos e características diferentes. Os modelos Phenom, por exemplo, estão disponíveis em versões com 3 ou 4 núcleos. Seu sucessor, o Phenom II, foi lançado em 2008, já com suporte a memória DDR3 e conector AM3. O Phenom II é um dos mais rápidos processadores da AMD, com cache L3 de 6 MB, em contrapartida aos 2 MB do seu antecessor.


FABRICANTES

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AMD - http://www.amd.com Intel - http://www.intel.com Transmeta - http://www.transmeta.com VIA / Cyrix / Centaur - http://www.viatech.com


PREÇOS DE PROCESSADORES Valor

Proc Intel Celeron Dual Core E1500 2.20 512 Kb 800 MHz 775

R$ 159,00

Proc Intel Pentium Dual Core E5300 2.60 2 Mb 800 MHz 775 230

R$ 228,51

Proc Intel Core 2 Duo E7400 2.80 3Mb 1066MHz 775

R$ 394,10

Proc Intel Core 2 Quad Q8200 2.33 4 Mb 1333 MHz 775 Tray

R$ 465,15

Proc Intel Core i5 750 2.66 8 Mb LGA 1156

R$ 644,59

Proc Intel Core i7 920 2.66 8 Mb 4.8 GT/sec LGA 1366

R$ 931,56

Processadores AMD

Valor

Proc AMD Sempron LE-1250 2.10 256Kb AM2

R$ 98,31

Proc AMD Athlon II X2 240 2.80 1 Mb L2

R$ 200,22

Proc AMD Athlon II X4 620 2.60 2 Mb AM3

R$ 314,97

Fonte: http://www.techclube.com.br

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Processadores Intel


SIGLAS FSB – Front Side Bus LGA - Land Grid Array Sérgio F. M. Garcia - www.serinfo.com.br


FONTES DE INFORMAÇÃO

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www.dicasdosergio.com.br


Aula 10 - Módulo 1