Serie > Como funciona ? [+Processador]

eae galere ?

bom, como vi que muitos dos que por aqui passam não tem muito conhecimento na área de informática venho por meio desse post mostrar-lhes um pouco mais desse mundo cheio de fiozinhos e nomes complicados \o/

começando do básico, Hardware é parte que vc chuta [peças], e Software é a parte que vc xinga [programas].

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Primeiro Capitulo : Processadores
Segundo Capitulo: Memória RAM
Terceiro Capítulo : Placa de Vídeo

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a primeira matéria é sobre processadores, então vamos à ela.

o Processador é grosseiramente falando o cérebro do computador. Podemos chamá-lo de CPU [Central Processing Unit ou Unidade de Processamento Central], de Processador, Proc. [abreviando], ou Microprocessador.

{Errôneamente muitas pessoas, e lojas "famosas" usam o termo CPU para designar o Gabinete, que seria a "caixa" onde temos o Hardware do computador.}



Eis aqui uns processadores:

AMD


INTEL




Todo processador, desde os primórdios [entenda, desde as maquinas de calcular que usavam cartões de papel] usam o Código Binário para 'pensar'.


"Mas Desni, o que é esse tal de Código ai ?"

Código Binário é constituido por 0 [zero] e 1 [um].
Toda e qualquer tarefa que vc faça no PC é entendida por ele como número. a cor da letra é um numero, o tamanho da letra, a posição da letra... emfim, tudo o que fazemos no pc esta baseado em números, e esses números são zero e um.
O processador só faz contas de mais. independente do que ele presise, ele só fara contas de mais ! e assim ele consegue chegar a qualquer resultado. e não, não é mais facil do que fazer muiltiplicações e divisões, porém é uma forma simples, trabalhar com apenas 2 numeros e somente somando... mas imaginem fazer isso com instruções de 64 números ...


o processador trabalha somente com 0 e 1 pela sua construção fisica. é impossível para os capacitores e transistores [vide fotos] fazerem algo a mais que isso, pois ele só tem 2 posições, ligado [1] e desligado [0].



capacitores


transistores


{claro que dentro de seu processador não tem essas peças nesse tamanho, não poderia postá-las aqui em seu "tamanho real" pois seria impossivel de ver... hoje elas tem o tamanho de 45nm [45 nanômetros (1 nanometro = 1 milonésimo de milimetro)]}



O que define a velocidade com que um processador faz suas continhas não é somente a frequencia [medida em Hertz, Hz (2Ghz, 1,7Ghz, 1400Mhz...)], mas também quanto memória interna ele tem, a famosa CACHE [L1 (primeiro nivel), L2 (segundo nivel) e L3 (terceiro nivel)], o barramento [velocidade (medido tb em Hz) com que ele se 'comunica' com o restante do PC atravéz da Placa Mãe], e por fim também a tecnologia [litografia] utilizada em sua fabricação.



Curiosidades e Dicas do Desni:

- evite comparar processadores de idades diferentes, o processo de litografia usado em processadores diferentes pode fazer muito mais diferença que o frequencia em si.

- a diferença entre processadores de primeira linha [Athlon e Core2Duo/Core2Quad] para os de segunda linha [Sempron e Celeron] está na frequencia e na memporia Cache. nos processadores de segunda linha essas 2 coisas são menores.

- um processador bom faz muita diferença, mas ter um pc inteiro 'no mesmo nivel' é melhor do que ter um 'super-processador' e o resto do pc ser ruim.

- sempre que for comprar um PC, estude um pouquinho sobre, e peça ajuda a um conhecido que entenda razuavelmente do assunto, vendedor alem de muitas vezes não entender nada, só quer a comissão dele...

- aqui temos um processador visto "por dentro"






~~>> EDIT 23/02/2008<<~~

Atendendo a pedidos: "como o pocessador processa as informações ?"

o processador troca dados com as outras placas do sistema através da placa mãe usando um barramento [conjunto de 'linhas' de informação]{mais sobre barramento no proximo topico da serie}.
Nos processadores mais novos, esse barramento é de 64 bits, isso quer dizer que o processador trabalha com instruções, linhas de informação de 64 bits. Para isso ele utiliza 64 pinos de seu barramento:


cada 'perninha' dessas é um pino, portanto o processador utiliza 64 desses biscoitinhos pra se comunicar. Existem diversos 'barramentos externos' para o processador... um pra RAM, um pra entrada, um pra saida, um pra VGA, e por ai vai ...

Dentro de um processador temos varias 'partes' distintas, cada qual com sua função;

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

~> 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
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.


Agora, a explicação do relder [gostei dela xD]:

[quote=relder]
Sobre os calculos no processador, não é tão complicado de se entender, vou tentar ser breve aqu:



Um sistema basico é formado por:

Gerador de Reset: Inicia o sistema quando o mesmo for acionado.
Gerador de Clock: Responsavel pela sincronia do sistema.
Memoria de Programa: memória onde ficam armazenadas as instruções, geralmente são utilizadas memorias ROM para esta função.
Memória de Dados: memória onde o microprocessador lê e escreve dados durante a operação normal. Aqui são utilizadas memorias volateis, como a RAM.
Portas de I/O: por onde são enviados os comandos ao processador (Teclados, Mouse, Impressoras, etc.).

Agora que o sistema Básico foi apresentado , vamos ao microprocessador:

Interface de Barramentos: É a porta de I/O do processador.
Controlador: Controla a execução de todas as operações, de acordo com a instrução a ser executada
Apontador de Instrução(vulgo ponteiros): É onde fica armazenado o endereço da proxima da próxima tarefa que o processador deverá executar
Registradores: Todas as informações são envadas aos registradores, onde são executadas as tarefas solicitadas, existindo diversos tipos de registradores para varias funções.
Acumulador: É um registrador especial, onde as instruções de alteração aritmética ou lógica de dados são realizadas.
Unidade Logica Aritmetica (ALU): Onde sao feitas operações matematicas basicas.

Agora vamos a soma:

A linguagem de programação usada em Hardwares é chamada de linguagem de baixo nivel, ou linguagem de Maquina. A mais conhecida é a linguagem Assembly.

Basicamente, o processador move bytes de um registrador para outro, compara os resultados, limpa os registradores, e recomeça o ciclo.

Explicando a teoria:

O processador busca na memória RAM a primeira instrução a ser executada, ou o primeiro número a ser somado, armazenando esta informação no controlador. Logo após, a informação é guardada no Acumulador.
Então o processador busca na RAM o segundo numero a ser somado, a diferença é que o segundo número está numa posição diferente de memória. O segundo numero é somado ao primeiro e guardado no proprio acumulador. O resultado que esta no acumulador é então reenviado ao controlador, que finaliza a operação e devolve o resultado para a RAM.

Esse procedimento é chamado por todos nos de Programa xD.
[/quote]





~~>> EDIT 2 23/02 <<~~

Esqueci de falar dos Ciclos de Clock =/
usaremos eles em muitas coisas daqui pra frente !
A frequência do processador define os ciclos de clock.

por exemplo, se o processador é de 1,4Ghz [GigaHertz], então ele tem 1.400Mhz[MegaHertz], 1.400.000KHz[KiloHertz], 1.400.000.000Hz[Hertz].
Ou seja, 1.400.000.000 ciclos de clock por segundo.

quando falamos em ciclo de clock, falamos no tempo que isso demora. Quando maior a frequencia do processador, menor esse tempo.





Acho que é só xD
qualquer duvida perguntem !
digam o que gostariam que eu pesquisase/escrevesse para o proximo topico da serie