Explicamos o que é um microprocessador, quais são suas funções e como ele é classificado. Além disso, suas características, arquitetura e muito mais.
O que é um microprocessador?
O microprocessador (ou processador) é o circuito integrado mais complexo dos sistemas de computador contemporâneos . Este circuito desempenha um papel análogo ao cérebro na ordem do sistema computacional.
Os processadores são responsáveis pelos cálculos e formulações necessárias para executar os diferentes programas que operam em um sistema, desde o sistema operacional (que regula as funções básicas de operação física e digital) até os aplicativos executados pelo usuário. Porém, faz isso por meio de uma linguagem de baixo nível, ou seja, por meio de operações aritméticas e lógicas e do acesso à memória do computador.
Esses tipos de circuitos semicondutores operam negando e permitindo a passagem de corrente elétrica , de acordo com os princípios do código binário (0 negativo – 1 positivo). O nome “microprocessador” vem de sua diminuição gradativa de tamanho à medida que seus materiais se tornam mais eficientes, mais leves e menores, em consonância com o avanço da Revolução da Tecnologia da Informação da segunda metade do século XX .
Veja também: Windows .
Evolução do microprocessador
A origem dessa tecnologia vem da união da informática com a tecnologia de semicondutores , iniciada por volta de 1950. O primeiro processador foi produzido em 1970, resultado de um longo caminho de inovações na computação em decorrência das necessidades computacionais da Segunda Guerra Mundial .
O primeiro microprocessador foi desenvolvido em 1971 e se chamava Intel 4004, foi criado para uma calculadora e foi uma revolução no computador.
A criação de circuitos digitais, transistores e o conhecido downsizing de tecnologias ao longo do final do século XX levaram ao desenvolvimento do microprocessador, uma variante mínima, mas muito mais poderosa em termos de cálculo do que a desenvolvida até a data.
Assim, foi possível unificar os componentes de um processador em uma unidade mínima que não exigia inúmeros chips , mas operava dentro de um circuito integrado.
Abundância de microprocessador
Microprocessadores já fazem parte de nossa vida cotidiana hipertecnologizada e são encontrados em calculadoras, telefones celulares , controles remotos, impressoras e outros periféricos de computador, fotocopiadoras, consoles de videogame, tablets, relógios inteligentes e uma série de aparelhos altamente digitalizados.
Funções de microprocessador
As funções do processador são centrais ao sistema computacional, pois é ele quem processa as informações de todos os programas executados , desde os básicos do sistema operacional ou de autogestão, até aqueles que interagem com o usuário ou controlam dispositivos periféricos .
É o coração computacional do computador , onde todas as informações são reduzidas a operações aritméticas, calculadas em velocidade supersônica.
Desempenho do microprocessador
Desempenho microprocessador é tradicionalmente medida em megahertz ou, mais recentemente, em gigahertz (entre 1,5 e 4), o que não é nada mais do que a descrição relógio de frequência da quantidade de dados que um processador pode calcular em uma unidade. Conjunto tempo .
Esta é uma medida particular do processador sozinho, uma vez que seu desempenho geral dependerá muito dos demais componentes do sistema, como RAM ou software .
Tipos de microprocessador
Existem várias formas de classificar microprocessadores, embora uma das mais comuns seja de acordo com a quantidade de núcleos ( núcleos em inglês) : podem ser de núcleo simples, duplo ou quádruplo. De acordo com o número de núcleos, sua capacidade de cálculo será maior ou menor.
Arquitetura de microprocessador
Os microprocessadores realizam cálculos sob um programa de controle; no sentido de que se assemelham a calculadoras minúsculas. Nesse sentido, são constituídos pelas seguintes partes:
- Encapsulado. Barreira plástica que envolve o silício do microprocessador e que impede sua deterioração por contato com o ar e os elementos (oxidação).
- Cache. Tipo de memória ultrarrápida que fica dentro do processador e por ele utilizada para solucionar as operações planejadas em seu funcionamento interno. Conseqüentemente, ele é encapsulado no mesmo processador e opera em vários níveis.
- Coprocessador matemático. Uma parte do processador especializada em resolver cálculos matemáticos, ou seja, sua parte “lógica”.
- Registros. Um tipo de memória interna do processador que contém instruções de programação (32) disponíveis para controlar sua operação.
- Memória. O local onde o processador obtém as instruções para executar programas de computador e dados. Não está devidamente dentro do processador, mas é indispensável no seu funcionamento diário.
- Portas. Links entre o processador e o mundo externo, operando de maneira análoga a uma linha telefônica.
Fabricação de microprocessadores
A fabricação de microprocessadores é um processo industrial complexo, que começa com a fabricação de folhas muito finas (de 10 mícrons de espessura) de silício, obtidas a partir de um cristal de areia fundido.
Os caminhos do microprocessador são impressos nessas folhas de materiais isolantes, semicondutores e condutores, e então revestidos com plásticos e cerâmicas para protegê-los, já que uma única partícula de poeira poderia arruinar o árduo trabalho de litografia.
Em seguida, são adicionados os pinos de ouro , fios de metal muito finos que irão conectar o processador com o mundo externo e transmitir os impulsos elétricos.
Unidade de processamento central (CPU)
Os microprocessadores fazem parte da CPU dos computadores : Unidade Central de Processamento. Isso nada mais é do que o núcleo de computação do sistema, onde todo o fluxo de informações entre os vários periféricos e os componentes centrais do sistema de computação é centralizado. Assim, o processador se tornaria o centro do centro de um computador.
Ônibus
Os mecanismos de comunicação que um processador tem para se conectar com o resto do chipset ou dispositivos periféricos são chamados de “barramento” . Podem ser seriais (em série) ou paralelos (em paralelo), dos quais dependerá o modelo de transmissão de dados que serve para agilizar a transmissão e o processamento dos dados.
Exemplos de microprocessador
Um bom exemplo de microprocessador pode ser encontrado em qualquer laptop (netbook) que tivermos em mãos. Além de seus múltiplos componentes especializados, o computador possui um núcleo de cálculo que resolve todas e cada uma das operações matemáticas que compõem os diferentes programas com os quais opera.
Esse processador está na placa-mãe (ou placa-mãe) e representa o poder de computação do computador. Eles geralmente carregam a marca e o modelo da empresa que os fabrica: processadores Pentium da Intel, por exemplo, ou processadores Compaq ou Acer.
