Aula 3

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CURSOS ON-LINE - INFORMÁTICA - CURSO REGULAR PROFESSOR SÉRGIO BONIFÁCIO WWW.PONTODOSCONCURSOS.COM.BR 1 AULA TRÊS: HARDWARE III PROCESSADORES E BARRAMENTOS Olá a todos. Hoje vamos aprofundar o conhecimento acerca do principal componente de um computador, o processador. Na aula demonstrativa, tivemos a oportunidade de conhecer a arquitetura básica dos computadores e vimos, de forma esquemática, como o processador interage com o restante do computador. Nesta aula, iremos detalhar um pouco o processador, expondo algumas de suas características físicas e funcionamento interno. Além disso, veremos também de que forma o processador se comunica com os demais componentes do micro. 1 - Arquitetura e características de um processador 1.1 - Componentes básicos Já sabemos que um processador é composto de uma UC (unidade de controle) e de uma ULA (unidade lógico-aritmética). Enquanto a UC exerce funções de controle das operações, a ULA é responsável pelos cálculos e operações de lógica. Como nem a UC nem a ULA são capazes de guardar informações, os processadores contam com um tipo especializado de memória, conhecido como registrador. Registradores são, portanto, posições de memória da CPU. São as memórias mais rápidas de um computador e sua função é o armazenamento local e temporário dos dados que estão sendo processados. Quando a CPU, por exemplo, precisa fazer a soma de dois valores que estão na memória principal, ela armazena esses valores nos registradores, efetua a soma, armazena o resultado novamente nos registradores e finalmente o envia de volta à memória principal. Processadores são peças eletrônicas especializadas em processamento de dados. Para isso, possuem dezenas de milhões de transistores. O transistor é a evolução dos relés e das válvulas. A função básica desses três componentes – relé, válvula e transistor – é similar: possibilitar a indicação de dois estados diametralmente opostos (ligado ou desligado). Por possuírem partes móveis, os relés tinham o funcionamento lento. As válvulas, por sua vez, eram grandes, caras e pouco duráveis. Finalmente, o transistor é um componente eletrônico fabricado com materiais semicondutores – como o silício –, que não

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AULA TRÊS: HARDWARE III – PROCESSADORES E BARRAMENTOS

Olá a todos.

Hoje vamos aprofundar o conhecimento acerca do principal componente de um computador, o processador. Na aula demonstrativa, tivemos a oportunidade de conhecer a arquitetura básica dos computadores e vimos, de forma esquemática, como o processador interage com o restante do computador.

Nesta aula, iremos detalhar um pouco o processador, expondo algumas de suas características físicas e funcionamento interno. Além disso, veremos também de que forma o processador se comunica com os demais componentes do micro.

1 - Arquitetura e características de um processador

1.1 - Componentes básicos

Já sabemos que um processador é composto de uma UC (unidade de controle) e de uma ULA (unidade lógico-aritmética). Enquanto a UC exerce funções de controle das operações, a ULA é responsável pelos cálculos e operações de lógica. Como nem a UC nem a ULA são capazes de guardar informações, os processadores contam com um tipo especializado de memória, conhecido como registrador.

Registradores são, portanto, posições de memória da CPU. São as memórias mais rápidas de um computador e sua função é o armazenamento local e temporário dos dados que estão sendo processados.

Quando a CPU, por exemplo, precisa fazer a soma de dois valores que estão na memória principal, ela armazena esses valores nos registradores, efetua a soma, armazena o resultado novamente nos registradores e finalmente o envia de volta à memória principal.

Processadores são peças eletrônicas especializadas em processamento de dados. Para isso, possuem dezenas de milhões de transistores.

O transistor é a evolução dos relés e das válvulas. A função básica desses três componentes – relé, válvula e transistor – é similar: possibilitar a indicação de dois estados diametralmente opostos (ligado ou desligado). Por possuírem partes móveis, os relés tinham o funcionamento lento. As válvulas, por sua vez, eram grandes, caras e pouco duráveis. Finalmente, o transistor é um componente eletrônico fabricado com materiais semicondutores – como o silício –, que não

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possui partes móveis e com grande possibilidade de miniaturização. Essas características propiciaram o desenvolvimento dos processadores dos computadores modernos, cada vez mais velozes e baratos.

1.2 - Quantidade de transistores e a Lei de Moore

Os transistores atuais são peças microscópicas. À medida que o tempo passa, os fabricantes têm conseguido diminuir o tamanho dos transistores utilizados nos processadores. Quanto menores ficam os transistores, mais deles podem ser colocados nos processadores, o que faz com que estes fiquem cada vez mais sofisticados.

Gordon Moore, co-fundador da fabricante de chips Intel, afirmou, em 1965, que a densidade de transistores em chips dobraria a cada 18 meses, o que ficou conhecido como Lei de Moore. O impressionante é que sua previsão, baseada em observações empíricas, tem se confirmado durante as últimas décadas. Analistas da Intel especulam que a lei de Moore continuará válida pelos próximos 10 ou 15 anos (fonte: www.cnet.com).

O tamanho do transistor utilizado no processador é utilizado para referir-se à tecnologia deste processador. Por isso, diz-se, por exemplo, que determinado processador possui tecnologia de “tantos” nanômetros (nm). Um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro. Outra unidade utilizada para medir-se um transistor é o mícron (µ), que equivale a um milésimo de milímetro, ou seja, mil nanômetros.

1 nm = 0,001 µ = 0,000001 mm = 10 -9 m

1 mm = 1.000 µ = 1.000.000 nm

Os processadores Pentium mais atuais utilizam tecnologia de 65 nm. Já houve processadores de 1.000 nm, 800 nm, 600 nm e outros. Considero interessante lembrar o tamanho atual dos processadores mais modernos, ou seja, 65 nm. Para se ter uma idéia do que isso representa, o vírus da gripe tem 100 nm de diâmetro!

Existe um limite físico para a miniaturização de transistores. A resposta a esse limite está no estudo da nanotecnologia, que procura meios de atuar diretamente em moléculas. Isso não é ficção científica, mas ciência real. Recentemente a IBM divulgou resultados de uma pesquisa em miniaturização de discos rígidos utilizando nanotecnologia. O problema, no momento, é que os dados armazenados são muito instáveis.

1.3 - Clock

Este é um termo muitíssimo utilizado quando nos referimos a um processador. O clock é a freqüência interna de trabalho do

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processador, medida em hertz (ciclos por segundo). O clock é tão significativo, que costumamos nos referir a um computador completo indicando somente o clock do seu processador:

– Comprei um Pentium4 2,8 GHz!

– Vendo Celeron 1,3 GHz.

A freqüência indica a quantidade de operações por segundo que o processador é capaz de executar. Atualmente os processadores estão na casa dos bilhões de operações por segundo (GHz). Quer dizer, um processador cujo clock seja 2,8 GHz, pode executar 2,8 bilhões de operações em um segundo. Isso é realmente impressionante!

1.3.1 - Clock e desempenho

A freqüência do processador é normalmente associada de forma direta ao desempenho do microcomputador, especialmente pelo público mais leigo. Apesar de ser um forte indicativo de performance de um computador, a freqüência é apenas um dos fatores que exercem influência nesse sentido.

Processadores de freqüência igual podem ter desempenhos distintos em função de fatores relacionados à sua arquitetura e construção. Além disso, como já estudamos, o desempenho do micro como um todo, ainda é influenciado por fatores como a quantidade de memória cache, o tipo e a quantidade de memória RAM, a velocidade do disco rígido, dentre outros fatores.

A comparação de processadores distintos para se aferir qual deles possui melhor desempenho não é uma tarefa simples. Normalmente um processador apresenta desempenho superior em certa tarefa, quando comparado diretamente a outro processador, e, ao mesmo tempo, demonstra desempenho pior em outras tarefas.

Essas comparações são tarefas geralmente realizadas utilizando-se softwares específicos. Alguns desses softwares, por exemplo, simulam o desempenho do processador para uso em jogos 3D, outros fazem simulações de cálculos de planilhas e programas de escritório.

Assim, fica claro que não é tarefa fácil indicar se este ou aquele processador é mais ou menos potente que outro. Podemos, no entanto, ter algumas indicações de diferenças de performance ao compararmos processadores de “famílias” similares. Mais adiante, quando analisarmos as características de alguns processadores comerciais, veremos mais alguns detalhes sobre desempenho.

1.3.2 - Overclock

Processadores são projetados para trabalhar em determinada freqüência. Entretanto, existe a possibilidade de aumentarmos essa

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freqüência para aumentar a performance do processador. Isso é chamado de overclock. Nas palavras de Laércio Vasconcelos: “Overclock é uma espécie de ‘envenenamento’ do computador, fazendo com que o processador opere com velocidade acima da especificada pelo fabricante.”

Alguns modelos de processador possuem maior vocação para overclock que outros. De fato, existe toda uma linha de produtos para montagem de PCs turbinados que incluem placas, memórias, adaptadores de vídeo etc.

Uma conseqüência de se fazer overclock no processador é que a temperatura de trabalho deste componente aumenta, o que pode ocasionar até mesmo a inutilização do chip (ele “queima”). Os aficcionados por overclock chegam a desenvolver sistemas de refrigeração com dutos de água, bombas e radiadores, tudo isso para resfriar o processador.

Analisar se compensa ou não fazer o overclock de um processador é algo complicado. Quando feito de forma modesta, costuma não ser muito trabalhoso, mas também não surte muito efeito. Quando feito de forma mais contundente, geralmente está mais associado a um hobby do que a uma análise racional de custo-benefício.

1.3.3 - Clock interno X Clock externo

Os processadores possuem dois clocks, um interno e um externo. O interno é aquele que acaba por denominá-lo. Assim, um Pentium4 de 2,8 GHz, tem o clock interno de igual valor.

O clock externo, por sua vez, é a freqüência com a qual o processador comunica-se com o resto do computador. Estudaremos isso quando falarmos da placa-mãe.

1.4 - Instruções

Processadores podem realizar tarefas distintas baseadas em instruções lidas em um programa. Para isso, eles possuem internamente um conjunto de outras instruções que já vêm definidas pelo fabricante. Essas instruções são “fixas”, quer dizer, são estabelecidas no nível físico, no hardware do processador.

Analogamente, instruções são ordens que os processadores conseguem entender, como ler, gravar, somar etc. Os programas de computadores são escritos tendo-se como base o conjunto de instruções (ou set de instruções) que o processador entende. O set de instruções é, portanto, o conjunto de comandos que os processadores reconhecem e são capazes de executar.

Computadores baseados na arquitetura IBM-PC devem obrigatoriamente utilizar processadores que possam executar o set

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básico de instruções desse tipo de computador. Por isso, um programa desenvolvido para ser executado em um PC, não funciona em um computador Macintosh, por exemplo, que utiliza processadores com set de instruções distinto.

Em outras palavras, para que dois processadores sejam compatíveis, eles precisam entender o mesmo conjunto de instruções básicas.

Conforme passa o tempo, os fabricantes desenvolvem sets de instrução adicionais nos seus processadores, buscando melhorias de processamento específicas, como melhor desempenho multimídia ou melhoria de performance em jogos 3D, por exemplo.

É interessante saber que, num primeiro momento, esse set adicional não é aproveitado, já que os programas existentes não foram desenvolvidos para as novas instruções. Também é importante notar que, ao lançar novos conjuntos de instruções, o conjunto básico antigo não pode ser suprimido, sob o risco de se ter incompatibilidade dos programas existentes.

1.4.1 - CISC X RISC

Existem duas correntes, ou filosofias, na construção de processadores. Uma delas baseia-se em um processador com um conjunto de instruções complexas (CISC) e outra em processador com um conjunto de instruções simples (RISC).

Os processadores CISC (Complex Instruction Set Computer) baseiam-se na utilização de instruções mais complexas, enquanto que um processador RISC (Reduced Instruction Set Computer) baseia-se na utilização de instruções mais simples.

Mas qual a diferença entre uma instrução complexa e uma instrução simples? Vamos fazer uma analogia para entender isso. Vamos supor que exista uma máquina que seja capaz de trocar a roda de vários carros diferentes, de marcas e modelos diferentes. Se essa máquina funcionasse com um processador RISC, o programa responsável pela troca utilizaria instruções como:

• Afrouxar parafusos

• Suspender o veículo

• Retirar parafusos

• Retirar roda

• Colocar roda

• Colocar parafusos

• Descer o veículo

• Apertar parafusos

Caso a máquina tivesse um processador CISC, teríamos um programa utilizando instruções como:

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• Retirar roda de Volkswagen Gol

• Colocar roda de Volkswagen Gol

Cada uma dessas instruções complexas tem em si todas as etapas necessárias, como afrouxar e retirar parafusos.

Apesar de ter utilizado somente duas instruções para executar a mesma tarefa, o processador CISC deve possuir um conjunto de instruções maior para conseguir trocar as rodas de outros carros. Se for lançado um novo modelo de carro, o processador terá que incluir uma nova instrução em seu set de instruções.

O processador RISC por sua vez, por possuir instruções mais simples e genéricas, pode adaptar-se mais facilmente ao surgimento de novos modelos de carros, bastando para isso que o programa seja alterado.

Por conter instruções mais complexas, os processadores CISC poupam trabalho dos programadores, que podem escrever programas menores para fazer a mesma tarefa. Entretanto, instruções mais complexas são mais lentas, pois podem necessitar de vários ciclos do processador para serem executadas.

Em síntese:

CISC

• Instruções mais complexas. Podem levar vários ciclos do processador para serem executadas;

• Conjunto de instruções maior;

• Programas menores e mais simples. Menos trabalho para os programadores e menos espaço utilizado nas memórias.

RISC

• Instruções mais simples. São executadas mais rapidamente;

• Conjunto de instruções menor;

• Exige programas maiores, que ocupam mais espaço na memória e requerem mais mão-de-obra por parte dos programadores.

Os processadores modernos, na realidade, utilizam as duas filosofias em sua construção, quer dizer, são híbridos. Tanto os processadores RISC utilizam alguma quantidade de instruções complexas, como os processadores CISC fazem uso de instruções simples.

Exemplos de processadores CISC são Pentium e Celeron da Intel e Atlhon e Semprom da AMD. Exemplos de RISC são PowerPC, da IBM/Motorola e Sparc da Sun Microsystems.

2 – Processadores comerciais

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A seguir, veremos características de alguns processadores comerciais da atualidade. Os fabricantes de processadores vivem em uma corrida pelo lançamento de produtos mais potentes. Por isso, os processadores estão em constante desenvolvimento, o que ocasiona o surgimento de novidades a todo momento. Além disso, cada modelo possui variações (de quantidade de memória cache, por exemplo), desdobrando-se em vários outros chips.

Provavelmente devido a esse dinamismo do mercado de processadores, as bancas não costumam cobrar conhecimentos avançados nessa área. De qualquer forma, é bom termos alguma noção das principais linhas de processadores para PCs.

No mercado de computadores IBM-PC, dois fabricantes de processadores se destacam: A Intel e a AMD.

As provas de concurso cobram quase que exclusivamente conhecimentos de processadores da Intel.

2.1 - Intel

Os principais processadores da Intel, voltados ao mercado doméstico ou de pequenas corporações, são o Pentium 4 e o Celeron.

O Pentium 4 é o principal processador da Intel para PCs desktop. Existem diversos modelos de Pentium 4, cada qual com seus próprios valores de clock externo e interno, quantidade de memória cache, dentre outros detalhes. Vamos analisar a tabela seguinte, onde encontramos diferentes modelos de Pentium 4:

Exemplos de modelos de Pentium 4

Clock Interno Clock Externo Cache L2

2,4 GHz 533 MHz 512 KB

2,4 GHz 533 MHz 1MB

2,4 GHz 800 MHz 512 KB

2,8 GHz 533 MHz 512 KB

2,8 GHz 533 MHz 1MB

2,8 GHz 800 MHz 512 KB

2,8 GHz 800 MHz 1MB

3,0 GHz 800 MHz 1MB

3,0 GHz 800 MHz 2MB

Antes de verificarmos o que podemos extrair dessa confusão, vamos conhecer a família de processadores Celeron. Ela diferencia-se do Pentium 4 especialmente por ser uma linha de baixo custo. Os

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processadores Celeron foram lançados em 1998 e desde então se apresentaram em várias versões, sempre como uma alternativa ao Pentium, só que mais baratos e com desempenho inferior.

Ao contrário da linha Pentium que à medida que evoluía mudava sua numeração (Pentium, Pentium II, Pentium III e Pentium IV), a linha Celeron veio preservando sempre o mesmo nome.

Uma das principais características do Celeron, quando comparado a um Pentium “equivalente” é possuir menor quantidade de memória cache e, eventualmente, menor clock externo. Também ocorre a situação de termos um Celeron que não possui determinado conjunto de instruções presente no Pentium equivalente.

2.2 - AMD

Os principais modelos de processadores da AMD são o Atlhon 64 e o Semprom. O primeiro é concorrente direto do Pentium 4, enquanto que o segundo concorre com o Celeron.

Modelos antigos de AMD incluem K6, Duron, Athlon e Athlon XP.

Um detalhe sobre a nomenclatura dos processadores AMD é que alguns de seus modelos exibem clocks não reais para que sejam direta e facilmente comparados aos seus concorrentes da Intel. Funciona assim: um Athlon XP com clock interno de 1,7GHz possui, segundo o fabricante, desempenho igual ou superior a um Pentium 4 de 2,1GHz. Assim, esse Athlon recebe o nome de Atlhon XP 2100+. Em outras palavras, o nome do modelo de Atlhon XP não indica o seu clock real, mas um clock nominal, comparativo aos modelos similares de Pentium 4.

2.3 - Processadores especializados

Tanto a Intel como a AMD produzem outras linhas de processadores voltadas a outros tipos de computadores. Duas linhas importantes são as voltadas a notebooks e as voltadas a servidores e estações de trabalho.

2.3.1 - Notebooks

No campo dos notebooks, existem o Pentium M, o Celeron M e o Mobile Atlhon XP, por exemplo. Esses processadores geralmente incluem características como baixo consumo de energia e memória cache de grande capacidade (512KB, 1MB), mesmo em processadores com clocks menores. Essa é uma forma de aumentar o desempenho geral do processador, sem que se aumente o seu consumo de energia.

Tecnologia Centrino

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Centrino mobile technology é uma espécie de selo que determinados computadores portáteis podem estampar. Para poder exibi-lo, o computador, seja de que fabricante for, precisa ter três componentes, obrigatoriamente da Intel, compatíveis com essa tecnologia: o processador, o chipset da placa-mãe (falaremos mais sobre chipset) e suporte à rede sem fio (wi-fi). Dizer que certo notebook tem processador Centrino, apesar de comum, não é correto.

Tecnologia Centrino – Processador, chipest e adaptador de

rede sem fio

2.3.2 - Servidores e estações de trabalho (workstations)

Já na área de processadores para servidores e estações de trabalho, encontramos os modelos Intel Xeon e Itanium e AMD Opteron. Workstations são PCs de alto desempenho destinados a trabalhos específicos, como por exemplo, edição e geração de animações 3D.

Uma característica comum dessa linha de processadores é a possibilidade de serem instalados vários deles em um único computador, o que chamamos de multiprocessamento. São processadores de altíssimo desempenho e custo. Infelizmente não estão ao alcance de nós, meros mortais. Costumam ter alta capacidade de memória cache, sendo que alguns possuem um terceiro nível dessa memória (cache L3).

Xeon e Itanium são processadores destinados

a servidores e estações de trabalho

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2.4 - Comparando modelos

Quando mostrei um quadro com exemplos de processadores Pentium, disse que extrairíamos algo daquela confusão. Pois bem, a enorme variedade de modelos de processadores, de certa forma, inviabiliza que sejam cobrados conhecimentos detalhados desses modelos nos concursos. O que ocorre com certa freqüência, são questões comparando configurações diferentes de micros e solicitando uma análise de alteração nos custo ou na performance.

Certamente já assimilamos o fato de que não se compara facilmente dois micros com características muito diferentes. Para que se possa fazer uma comparação com certo nível de certeza, o que é razoável exigir em uma prova de concurso, precisamos ter itens ou muito similares, ou muito diferentes.

Assim, uma questão não pode exigir que se compare um Pentium 4 de 2,0 GHz com um Athlon XP 2000+. Isso já é uma tarefa naturalmente polêmica entre os próprios fabricantes. Não precisamos opinar sobre uma comparação dessas.

Vejamos outros exemplos de comparações, possíveis ou não:

A)

Modelo Clock Interno Clock Externo Cache L2

Pentium 4 2,8 GHz 533 MHz 1MB

X

Pentium 4 2,8 GHz 800 MHz 512 KB

Dá pra dizer qual processador terá melhor desempenho? Dificilmente. Os dois possuem clock interno igual, mas um deles possui clock externo superior e quantidade de memória cache inferior. Uma comparação aqui só é válida quando analisa o uso em uma aplicação específica e utilizando softwares de comparação (benchmark) para isso.

B)

Modelo Clock Interno

Pentium 4 2,8 GHz

Celeron 2,8 GHz

Aqui temos uma situação mais clara. Na ausência de outros dados, como o clock externo e a quantidade de cache, e tratando-se de modelos com clock interno iguais, podemos afirmar que o Pentium 4 tem melhor performance.

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C)

Modelo Clock Interno

Pentium 4 2,2 GHz

Pentium 4 3,0 GHz

Situação semelhante à anterior. Diante de processadores de modelos iguais e na ausência de outros dados, podemos afirmar que o modelo de maior clock (3,0GHz) possui desempenho superior.

3 - Tecnologias de processamento

3.1 – Pipelining

Processadores conseguem executar fases diferentes de várias instruções ao mesmo tempo. Para entender melhor isso, vamos fazer uma analogia.

Imagine uma linha de produção de uma fábrica de sapatos. Provavelmente, encontraremos várias fases distintas nessa linha de produção, como corte do couro, confecção do solado, confecção da palmilha etc. Como essas fases são separadas, pode-se ter vários sapatos sendo fabricados ao mesmo tempo, cada um em uma fase diferente.

Imagine agora, uma outra linha de produção que só permite a montagem de um novo sapato, quando o sapato que está sendo montado no momento for finalizado, ou seja, só pode montar um sapato de cada vez.

Pois bem, a primeira linha de montagem, que permite a montagem de sapatos em vários estágios diferentes ao mesmo tempo, equivale a um processador com pipeline. A segunda é equivalente a um processador sem pipeline.

Processadores antigos não trabalhavam com pipelining. Esse processo foi adotado nos processadores modernos para otimizar o uso do processador, para que ele fique com menos áreas ociosas enquanto executa instruções.

É comum encontrarmos menção a pipeline ou pipelining. Os termos são equivalentes.

3.2 – Hyper-Threading

Hyper-Threading é uma tecnologia introduzida pela Intel nos processadores Pentium 4 no final de 2002. Ela permite que várias partes de um mesmo programa sejam executadas simultaneamente pelo processador. Programas podem ser feitos para rodar em partes separadas, as quais chamamos de thread.

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Um processador comum só pode executar uma thread de cada programa por vez. Quando executamos vários programas ao mesmo tempo, temos a ilusão de que todos eles estão sendo executados simultaneamente. Na verdade, o que ocorre é que o processador alterna entre a execução dos programas. Como isso é feito em frações de segundos, para nós, usuários, é como se estivessem de fato sendo executados simultaneamente.

Portanto, processadores comuns precisam esperar o término da execução de uma thread para iniciar outra. Processadores equipados com Hyper-Threading permitem que antes do fim de uma thread seja iniciada a execução de outra thread.

Isso é conseguido simulando-se a presença de mais processadores. O processador com Hyper-Threading “finge” ser dois processadores, quando na realidade, fisicamente é um só.

Para o Hyper-Threading funcionar, tanto a placa-mãe como o BIOS e o sistema operacional do computador devem ser compatíveis. Os sistemas operacionais compatíveis são o Windows XP e algumas versões de Linux.

Cabe ressaltar que um único processador com HT é visto pelo sistema operacional como se fossem dois processadores, como podemos verificar na imagem seguinte:

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O ganho de desempenho, ao contrário do que possa parecer, não é de 100%. Esse ganho fica em torno de 10 a 20% e dependerá do tipo de programa que estiver sendo executado.

Para ilustrar a diferença entre processadores com e sem a tecnologia HT, vejamos as figuras seguintes (fonte: www.intel.com):

Funcionamento de processador comum (single-threaded)

Funcionamento de processador com Tecnologia Hyper-

Threading (HT)

3.3 - Dual Core (núcleo duplo)

Enquanto o Hyper-Threading simula a presença de dois processadores físicos, quando na verdade há apenas um, os processadores Dual Core são processadores que possuem, fisicamente, um núcleo duplo. Assim, eles podem trabalhar como dois processadores distintos, apesar de dividirem entre si os demais recursos, como, em alguns casos, a memória cache.

Na prática, isso quer dizer que é possível executar mais de uma thread de forma realmente paralela. É possível iniciar a execução de duas threads ao mesmo tempo.

Funcionamento de processador de núcleo duplo (Dual Core)

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Antes que algum de vocês pergunte, já vou me antecipar. Existem processadores da Intel com núcleo duplo e tecnologia HT. A lógica se segue e determina que cada núcleo vai poder trabalhar com mais de uma thread ao mesmo tempo. Dessa forma, poderá haver quatro threads sendo executadas simultaneamente.

Funcionamento de processador de núcleo duplo e compatível

com tecnologia HT

Pentium D – Processador com tecnologia Dual Core

Pentium Extreme Edition -

Processador com tecnologia Dual Core e HT

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Lista-resumo de processadores comerciais

A seguir, uma lista ordenada, não exaustiva, de modelos de processadores da Intel e da AMD atualmente produzidos. Não há necessidade de memorizá-la. Utilizem-na para fixar o que foi dito sobre os processadores comerciais e tecnologias de processamento.

Observem que a destinação de um processador não é algo rígido. Por exemplo, um Pentium 4 pode ser usado tanto em desktops, como em notebooks, servidores ou workstations.

Intel (fonte: www.intel.com)

• Desktops

o Processador Intel® Core™2 Duo *

o Processador Intel® Pentium® Extreme Edition *

o Processador Intel® Pentium® D *

o Processador Intel® Pentium® 4 Extreme Edition suportando a Tecnologia Hyper-Threading

o Processador Intel® Pentium® 4 com suporte para a tecnologia Hyper-Threading

o Processador Intel® Pentium® 4

o Processador Intel® Celeron® D

o Processador Intel® Celeron®

• Laptops

o Processador Intel® Core™2 Duo *

o Processador Intel® Core™ Duo *

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o Processador Intel® Core™ Solo

o Processador Intel® Pentium® M

o Processador Intel® Pentium® 4 para portáteis

o Processador Intel® Celeron® M

Intel Celeron M

• Servidores

o Processador Intel® Itanium® 2 *

o Processador Intel® Xeon® *

o Processador Intel® Xeon® MP *

o Processador Intel® Pentium® D*

o Processador Intel® Pentium® 4 com suporte para a tecnologia Hyper-Threading

o Processador Intel® Pentium® 4

Intel Itanium2

• Workstations

o Processador Intel® Xeon® *

o Processador Intel® Pentium® D *

o Processador Intel® Pentium® 4 com suporte para a tecnologia Hyper-Threading

o Processador Intel® Pentium® 4

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Intel Xeon

* processadores com tecnologia de núcleo duplo

Processadores AMD (fonte: www.amd.com)

• Desktops:

o AMD Athlon™ 64

o AMD Athlon™ 64 X2 *

o AMD Sempron™

AMD Athlon 64 e Sempron

• Notebooks:

o Mobile AMD Sempron™

o Mobile AMD Athlon™ 64

o Tecnologia Móvel AMD Turion™ 64

o Tecnologia Móvel AMD Turion™ 64 X2 *

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AMD Turion 64

• Servidores e workstations:

o AMD Opteron™ *

AMD Opteron

* processadores com tecnologia de núcleo duplo

3 – Barramento

3.1 - Introdução

Quando estudamos o modelo de von Neumann, vimos que computadores são formados basicamente de processador, memória e dispositivos de entrada e saída (E/S). De fato, um computador é uma rede de componentes básicos, e dessa maneira, devem existir caminhos de conexão entre esses módulos (STALLINGS, 2002).

Para que esses módulos possam se comunicar, devem existir caminhos físicos apropriados e com características próprias para cada conexão que queira se estabelecer. Esses caminhos são os barramentos.

Assim, barramento é um conjunto de linhas condutoras utilizadas para transferência de dados entre componentes de um computador.

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Uma característica importante de um barramento é que ele é um meio de transmissão compartilhado, no qual diversos dispositivos podem se conectar. Um sinal pode ser transmitido por qualquer componente a ele conectado e ser recebido pelos demais. Entretanto, apenas um desses componentes pode transmitir sinais a cada vez.

Os tipos de comunicação que podem existir entre os componentes básicos de um computador são:

- Memória CPU: processador lendo dados ou instruções da memória ou CPU escrevendo dados na memória.

- E/S CPU: CPU recebendo dados de um dispositivo de E/S ou CPU enviando dados para um dispositivo de E/S.

Na comunicação entre os dispositivos de E/S e a CPU há a necessidade da presença de circuitos intermediários, que são chamados de interfaces. Assim, um teclado, ao enviar dados para a CPU, o faz através de uma interface de teclado (localizada na placa-mãe). Da mesma forma, a CPU, ao enviar dados para uma impressora, utiliza uma interface.

- E/S Memória: envio ou recebimento de dados entre dispositivos de E/S e a memória, sem o uso da CPU. Aqui ocorre o chamado acesso direto à memória, também chamado de entrada e saída por DMA (direct memory access).

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Esquema simplificado das comunicações em um computador

Um barramento é composto por grupos especializados de linhas que transportam tipos diferentes de informação. Um barramento típico contém grupos de linhas especializados de forma que um transporta dados, outro transporta endereços de memória onde os dados devem ser encontrados e outro transporta sinais de controle. Esses grupos de linhas são comumente conhecidos como barramento (ou linhas) de dados, barramento (ou linhas) de endereços e barramento(ou linhas) de controle, respectivamente. Falaremos mais disso logo adiante. Antes, vamos ver duas importantes características de barramentos.

3.2 - Largura de barramento

Uma característica chave de um barramento é a quantidade de bits que ele pode transportar ao mesmo tempo, o que chamamos de largura do barramento.

Para entender a largura de um barramento, basta fazermos uma analogia com uma estrada na qual os carros sejam obrigados a trafegar sempre paralelamente. Quanto mais faixas essa estrada tiver, mais carros poderão trafegar simultaneamente. No caso do barramento, quanto mais linhas ele tiver, mais bits poderá transportar ao mesmo tempo. Assim, um barramento cuja largura seja de 32 bits, pode transportar 32 bits de cada vez, ou seja, 4 bytes paralelamente.

3.3 - Taxa de transferência

A velocidade do barramento está relacionada a algo que já nos acostumamos a estudar: a freqüência de trabalho ou clock. De uma forma simplificada, dado o clock de um barramento e sabendo-se sua largura, podemos obter sua taxa de transferência.

A lógica é a mesma que já vimos quando estudamos as taxas de transferências de memórias RAM. Dessa forma, um barramento cujo clock seja de 33MHz e cuja largura seja de 32 bits (32/8 = 4 bytes), poderá transportar 4 X 33 milhões de bytes por segundo ou aproximadamente 133MBps.

3.4 - Barramento de dados

Como já sabemos, um barramento é formado por barramentos especializados (dados, endereço e controle). Quando nos referimos à largura de um barramento estamos falando da largura do barramento de dados, ou seja, quando dizemos que um barramento possui largura de 32 bits, queremos dizer que o seu barramento de dados

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comporta 32 bits paralelamente. O barramento de dados, conforme o nome indica, é o responsável pelo trânsito dos dados durante a comunicação dos componentes. É por ele que os dados, de fato, transitam.

3.5 - Barramento de endereços

O barramento de endereços é bastante significativo, pois sua largura indica a capacidade máxima de memória que o computador pode endereçar. É nesse barramento que trafegam os endereços de onde os dados vêm ou para onde eles vão. Vamos entender isso melhor.

Vamos imaginar uma situação esdrúxula, porém ilustrativa. Imaginemos, então, um porteiro de um prédio de apartamentos. Todos os números de apartamentos do prédio são formados por combinações de zeros e uns (é um prédio de fanáticos por computador!). Vamos supor que o porteiro tenha a tarefa de colocar a correspondência nas caixas de correios dos apartamentos, mas como ele não consegue decorar os números dos apartamentos, utiliza os dedos pra saber qual o destino da correspondência. Dedo esticado é UM, dedo encolhido é ZERO. Ainda não acabou! O coitado do porteiro leva apenas uma correspondência de cada vez.

Supondo então, que o porteiro utilize apenas um dos dedos de sua mão para memorizar o destino da correspondência, ele poderá entregá-la apenas a dois apartamentos: o de número zero ou o de número um. Entretanto, se ele utilizar dois dedos para a memorização do número do apartamento, poderá entregar a correspondência a quatro apartamentos distintos, que é o número de combinações possíveis de se fazer com os dois dedos.

Neste ponto, creio que vocês já entenderam o restante do raciocínio. O número total de apartamentos que o porteiro poderá memorizar é igual a 2n, onde n é o número de dedos que ele vai utilizar. Transportando esse raciocínio para o computador, temos que o número total de endereçamentos será igual a 2n, onde n é a largura do barramento (o número de bits que trafegam ao mesmo tempo). Dessa forma, um computador cujo barramento de endereços tenha a largura de 32 bits, pode endereçar aproximadamente 4,3 bilhões de espaços de memória.

Certo, mas qual a importância disso? Simples, um computador com barramento de endereços de 32 bits pode ter até aproximadamente 4GB de memória RAM.

As larguras dos barramentos de endereços e de dados não precisam ser iguais. Um computador pode, por exemplo, ter um barramento de endereços de 32 bits e um barramento de dados de 16 bits. Atualmente, no entanto, encontramos com mais facilidade computadores com barramento de endereços e de dados com 32 bits,

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que, portanto, podem transportar 32 bits de dados simultaneamente e endereçar aproximadamente 4GB de memória.

3.6 - Barramento de controle

Esse é o barramento responsável por conduzir sinais de sincronia e controle das operações do computador.

Os sinais de sincronia ajustam o trânsito de dados de acordo com o clock do sistema, garantindo que os dados carregados sejam utilizados no momento certo.

Os sinais de controle especificam as operações a serem executadas, como, por exemplo: escrever na memória, ler da memória, escrever no dispositivo de E/S, solicitar controle do barramento, entre outros.

Variedade de barramentos

Um PC moderno possui vários barramentos distintos, cada qual com sua velocidade, largura e outras características. Há barramentos que necessitam ser mais velozes, pois interagem diretamente com o processador. Por outro lado, há outros que não necessitam de muito desempenho, como um barramento responsável por conectar um modem ao computador, por exemplo.

A necessidade de se ter vários barramentos diferentes em um computador vem da evolução natural dos seus diversos componentes. À medida que esses componentes evoluem, seu poder computacional cresce e eles passam a necessitar de barramentos mais velozes. Como os fabricantes de computadores precisam manter a compatibilidade dos sistemas mais modernos com componentes mais antigos, torna-se inevitável a presença de barramentos variados em um mesmo computador. Por isso, computadores mais antigos possuíam menos barramentos, enquanto que computadores modernos possuem mais barramentos.

Barramento local

Um PC possui alguns barramentos que obedecem a padrões industriais e outros que mudam juntamente com mudanças nos processadores. Quanto a esses últimos, há certa confusão no tocante à sua nomenclatura e classificação. Essa confusão deve-se principalmente à constante mudança na arquitetura dos PCs modernos.

Por exemplo, Gabriel Torres exemplifica barramento local de duas formas: uma analisando um “micro básico” e outra analisando um PC moderno. No primeiro caso, barramento local seria aquele responsável pela comunicação do processador com a memória RAM e com um chip da placa-mãe conhecido como ponte norte (o circuito

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ponte norte será mais bem estudado na próxima aula). No segundo caso, o barramento local é responsável por conectar o processador ao chip Ponte Norte. Ainda nesse segundo caso, a comunicação do chip Ponte Norte com a memória RAM recebe um nome específico: barramento de memória (ver próximo esquema).

William Stallings, por sua vez, dispõe sobre o barramento local de forma relativa à arquitetura do computador. Para ele, o denominado barramento local conecta dispositivos diferentes conforme esteja em uma arquitetura tradicional ou em uma arquitetura de alto desempenho.

Já para Laércio Vasconcelos, barramento do processador, barramento local ou barramento de sistema é aquele através do qual o processador faz contato direto com o chipset da placa-mãe (onde está o circuito ponte norte), e a partir daí, com os demais barramentos.

Poderia citar outros tantos exemplos de classificações distintas de um barramento local, mas esse não é o nosso foco. Como o nosso objetivo é acertar questões de concursos, podemos tirar algumas conclusões sobre o chamado barramento local:

• Barramento local, barramento do sistema, barramento do processador ou barramento do micro refere-se ao barramento que dá acesso direto ao processador. É através dele que o processador se comunica com os demais componentes;

• Analisando a arquitetura de um PC moderno, o barramento local é conectado a um chip da placa-mãe conhecido como Ponte Norte;

• Os demais barramentos do PC, para se comunicarem com o processador precisam, em algum momento, se conectar ao barramento local, para isso utilizam circuitos chamados de pontes (bridges);

Por hora, fiquemos com o esquema simplificado abaixo para ilustrar o barramento local em um PC moderno. Quando estudarmos a placa-mãe, esse esquema será aumentado.

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Observação:

Veremos que nas questões de concurso, a utilização dessa nomenclatura não é crítica. Mesmo nas provas para cargos da área de informática, não se costuma cobrar distinções rígidas dessas nomenclaturas.

Há duas formas mais comuns de cobrança de conhecimentos de barramentos nas provas.

A primeira é questionando-se a função dos barramentos de dados, endereços e controle de forma direta. Para responder a elas, basta-nos não confundi-los entre si, diferenciando corretamente suas funções.

A segunda é exigindo-se conhecimento dos barramentos que conectam dispositivos externos, unidades de disco e placas de expansão ao restante do computador. Neste caso, os barramentos seguem padrões industriais de compatibilidade e possuem nomenclatura certa. Esses barramentos serão estudados juntamente com outros componentes da placa-mãe.

Portanto, devemos nos concentrar, agora, nas características dos barramentos de endereço, dados e controle e, a partir da próxima aula, quando estudaremos placa-mãe e outros componentes internos do computador, daremos atenção às características que dos outros barramentos. Certamente será suficiente.

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - PROCESSADORES

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Muitas vezes as questões envolvendo processadores abordam outros aspectos de hardware, especialmente memória. Por isso, vamos aproveitar os exercícios relativos aos processadores para relembrar também os conceitos de memória que já vimos.

1) (Cespe – Polícia Federal – Operador de computador – 2004) Computador desktop, Pentium 4 - 2.6 GHz, RAM 512 MB, HD de 80 GB, DVD-ROM/CD-RW Combo drive, 8X AGP card, modem, unidade de disco de 3½", mouse, teclado, Windows XP.

Um usuário adquiriu, pela Internet, um computador com as especificações listadas acima. Com relação a essas especificações e a conceitos de hardware e software de computadores pessoais, julgue os itens seguintes.

I) O microprocessador utilizado no computador é um Pentium 4, o qual realiza, no máximo, 2,7 milhões de operações por minuto.

Comentário:

Um Pentium 4 2,6 GHz pode executar algo em torno de 2,6 bilhões de operações por segundo e não 2,7 milhões por minuto. A propósito, as questões desse tipo, nas quais se pergunta a capacidade de processamento de uma CPU, têm por costume exibir as características dessa CPU no enunciado. Não é necessário saber, por exemplo, quais são os clocks dos diversos modelos de Pentium 4.

Gabarito: item errado.

II) Para aumentar a velocidade de processamento e melhorar o desempenho do sistema, é recomendável diminuir a quantidade de memória RAM para 256 MB, o que liberará mais o microprocessador para as tarefas de processamento. Embora essa ação cause o aumento da velocidade do computador, ocorrerá a diminuição da capacidade de armazenamento em memória de massa do mesmo.

Comentário:

Diminuir a quantidade de memória RAM de um computador está longe de ser algo capaz de aumentar sua velocidade de processamento. Além disso, a memória RAM não é um dispositivo de memória de massa, como afirmado na questão.

Gabarito: item errado.

2) (Cespe – Policia Rodoviária Federal – 2004) • Pentium 4, de 1,8 GHz

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• 256 MB de RAM • HD de 40 GB • gravador de CD 52× • fax/modem de 56 kbps • gabinete ATX • Windows XP-professional

I) Para o funcionamento adequado do computador, a quantidade de memória RAM a ser instalada deve ser dimensionada em função do tipo de operações/processamento que ele deverá executar. O conteúdo armazenado na memória RAM é perdido quando o computador é desligado.

Comentário:

A quantidade de memória RAM ideal em um computador depende da utilização que se fará dele. Já vimos, ao estudar memória, que uma grande quantidade de memória RAM nem sempre significa aumento de performance do computador. Além disso, por ser volátil, a RAM perde seu conteúdo quando o computador é desligado.

Gabarito: item correto.

II) O microprocessador Pentium 4 especificado possui tecnologia exclusivamente RISC, que, comparada à tecnologia CISC, utilizada principalmente em workstations, permite um número de instruções muito superior, o que o torna muito mais rápido e poderoso que os microprocessadores CISC.

Comentário:

Há vários erros nesse item. O Pentium 4 é predominantemente CISC. Predominantemente, pois, como sabemos, os processadores dos PCs modernos são híbridos, ou seja, possuem algumas características RISC. A tecnologia mais utilizada em workstations, as estações de trabalho, é a RISC, devido a características de especialização presentes nesse tipo de computador. Um número de instruções maior não torna um processador mais rápido, normalmente ocorre o contrário, mas isso depende da aplicação que estiver sendo utilizada.

Gabarito: item errado.

3) (Cespe – Secretaria da Fazenda de Alagoas - 2002)

Um computador que utiliza o processador Pentium III de 750 MHz tem uma capacidade de memória necessariamente maior que um computador que utiliza um processador Pentium III de 600 MHz.

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Comentário:

Sabemos que os valores 750MHz e 600MHz referem-se ao clock interno do processador, ou seja, é a freqüência de trabalho do processador. Isso não tem nenhuma relação com a quantidade de memória que pode ser instalada no computador. Essa questão do Cespe apenas tentou confundir o candidato levando-o a crer que os valores de clock são capacidades de memória.

Gabarito: item errado.

4) (Cespe – TJ Acre – 2002) Para aumentar a capacidade de trabalho de aplicativos de edição e planilha eletrônica, como o Word 2000 e o Excel 2000, é conveniente, em muitos casos, a troca do processador do computador. A melhor alternativa é substituir o processador por outro de uma classe acima, como, por exemplo, de um chip Pentium III para um Celeron.

Comentário:

Essa questão ilustra bem a forma com a qual as bancas costumam cobrar conhecimentos de processadores comerciais. Aqui, exige-se apenas uma noção das famílias de processadores Pentium e Celeron da Intel. Apesar de tratar da comparação entre um Pentium III e um Celeron (já que é uma questão de 2002), a lógica permaneceria igual se ela tratasse de um Pentium 4. Em condições similares (processadores contemporâneos), o Pentium possui melhor performance que o Celeron.

Se os processadores não fossem contemporâneos, não poderíamos compará-los facilmente. Por exemplo, não podemos afirmar que um Pentium III é mais rápido que um Celeron atual. Lembremos que o Celeron manteve seu nome, enquanto os Pentium foram ganhando números (I, II, III e 4) com o passar do tempo.

Gabarito: questão errada.

5) (Cespe – TJAP – 2004) Um processador típico Pentium IV possui velocidade de até 2,4 GHz. Processadores Pentium IV com velocidade acima de 2,4 GHz são considerados como de arquitetura Xeon Centrino.

Comentário:

Aqui temos mais uma questão explorando noções de processadores comeciais. O item tentou confundir o candidato menos preparado.

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Existem modelos de Pentium 4 com velocidades maiores que 3 GHz e nem por isso eles são considerados como outros modelos de processadores. Além disso, sabemos que Xeon é uma linha de processadores para servidores e workstations, enquanto que Centrino é uma tecnologia de processadores e chips para notebooks.

Gabarito: item errado.

6) (Cespe – TJAP – 2004) Um processador Intel Pentium IV pode ser instalado em uma placa-mãe Intel Pentium III, desde que seja aumentada a sua quantidade de memória RAM, para suportar a velocidade do clock do processador.

Comentário:

Normalmente os encaixes dos processadores nas placas da CPU (placa-mãe) mudam de acordo com a evolução dos processadores para se adequar à maior velocidade e performance apresentada pelos modelos novos. Eventualmente encontramos modelos diferentes de processadores que utilizam o mesmo encaixe, mas são poucos os casos e nunca de uma linha para outra (Pentium III para Pentium 4, por exemplo).

Mesmo que o encaixe (que chamamos de socket) fosse o mesmo, a quantidade de memória RAM não tem nenhuma relação com o clock do processador.

Gabarito: item errado.

7) (Cespe – TJRR – 2002) configuração X • processador Intel Pentium 4

1,5 GHz • 128 MB de RAM • HD de 9 GB • placa de rede de 10/100 • CD-ROM 52× • placa de vídeo de 4 MB • controladora SCSI

configuração Y • processador Intel Celeron

500MHz • 64 MB de RAM • HD de 30 GB • placa de fax/modem 56 kbps • CD-ROM 24× • placa de vídeo de 32 MB • DVD 8×

Com base nas configurações de microcomputadores X e Y mostradas acima, julgue os itens a seguir. I) Apesar de 1,5 GHz ser maior que 500 MHz, a freqüência de clock do computador da configuração Y é maior que aquela da configuração X, devido ao fato de o processador da configuração Y ser do tipo Celeron e o da configuração X ser do tipo Pentium.

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Comentário: Não importa se o processador é Pentium ou Celeron. A freqüência indicada pelo processador nos dois casos é o clock interno. Aqui, portanto, o Celeron possui o clock menor. Situação diferente poderia haver se houvesse a comparação dos clocks de processadores Intel e AMD, já que alguns modelos deste fabricante estampam um clock nominal, não real, para que se possa compará-los aos processadores do concorrente. Por isso, é muitíssimo improvável nos depararmos com uma comparação dessas em uma prova. Gabarito: item errado.

8) (Cespe – TER AL - 2004) O microprocessador mais comumente utilizado atualmente é o 80486, que surgiu para substituir a linha Pentium.

Comentário:

Os primeiros processadores populares da Intel, fabricados para o mercado de PCs, foram os da chamada família 8086. Nessa linha, houve o 80286, o 80386 e o 80486, também conhecidos como 286 (lê-se dois oito meia), 386 e 486. A seguir, surgiu a famosa família Pentium.

Gabarito: item errado.

9) (Cespe – TER AL - 2004) Em um computador cujo microprocessador é o Pentium III de 750 MHz, o termo “750 MHz” quantifica a quantidade de memória RAM instalada no computador.

Comentário:

Neste ponto da aula, já estamos carecas de saber que o termo 750MHz refere-se ao clock interno do processador e não tem nenhuma relação com a quantidade de memória RAM instalada.

Acho que muitos de vocês já notaram, que é muito comum as questões de concurso limitarem-se a explorar a confusão de números e unidades de uma configuração de PC. Trocar MB por KB, MHz por GHz, clock do processador com capacidade da memória etc. Para um leigo esses números são incrivelmente confusos. No entanto, para nós, tenho certeza, já são extremamente familiares.

Gabarito: item errado.

10) (ESAF – MPU – Analista de informática – 2004) Atualmente, para um aproveitamento máximo da Tecnologia Hyper-Threading,

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deve-se utilizar um computador com um processador Intel® Pentium® 4 com a Tecnologia Hyper-Threading, um chipset e uma BIOS que utilizem esta tecnologia, além de um sistema operacional que inclui otimizações para esta tecnologia.

Comentário:

Essa questão não exige maiores comentários. Como já estudamos, para que a tecnologia Hyper-Threading seja efetiva, o computador deve ter o chipset da placa-mãe, o BIOS e um sistema operacional compatíveis.

Gabarito: item correto.

11) (ESAF – MPU – Analista de informática – 2004) A Tecnologia Hyper-Threading surgiu com os processadores Intel® Pentium® 200 MMX, que apresentavam uma grande evolução no desempenho para aplicativos multimídia.

Comentário:

Os processadores Pentium 200 são processadores antigos (1995) e há muito descontinuados. Fazem parte da primeira família de Pentium. O número 200 diz respeito ao seu clock (200 MHz) e MMX é um set de instruções voltado à aplicações multimídia. A tecnologia Hyper-Threading é bem mais recente tendo surgido com os processadores Pentium 4.

Gabarito: item errado.

12) (ESAF – MPU – Técnico – 2004) A arquitetura dos processadores INTEL até o Pentium MMX é do tipo

a) RISC - Reduced Instruction Set Computer.

b) CISC - Complex Instruction Set Computer.

c) PCI - Peripheral Component Interconnect.

d) API - Application Programming Interface.

e) CGI - Common Gateway Interface.

Comentário:

MMX é um conjunto de instruções voltadas a aplicações multimídia. Esse conjunto (set) de instruções foi incorporado aos processadores da Intel há alguns anos. Processadores Pentium são, desde o seu início, do tipo CISC.

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Gabarito: alternativa B.

13) (ESAF – MPU – Analista Informática – 2004) Uma CPU, em relação ao número de instruções de processamento que pode reconhecer, pode ser classificada em CISC ou RISC. Com relação a essa classificação é correto afirmar que um processador RISC reconhece um número limitado de instruções que são otimizadas para que sejam executadas com mais rapidez.

Comentário:

Sabemos que os processadores de arquitetura RISC contêm um número menor de instruções. Essas instruções são mais simples e, por isso, executadas mais rapidamente.

Gabarito: item correto.

14) (ESAF – MPU – Analista Informática – 2004) Uma CPU, em relação ao número de instruções de processamento que pode reconhecer, pode ser classificada em CISC ou RISC. Com relação a essa classificação é correto afirmar que programas direcionados para máquinas CISC são naturalmente mais extensos e complexos.

Comentário:

Como os processadores de arquitetura CISC contêm instruções mais complexas, os programas fabricados para esses processadores podem ser mais simples e menores, já que boa parte da complexidade já está presente nas instruções do processador. Já os processadores RISC, por conterem um número menor de instruções, exigem programas maiores e mais complexos.

Gabarito: item errado.

15) (ESAF – AFRF - 2003) Uma das características do processador Intel Xeon é:

a) a semelhança de arquitetura com os processadores Intel Celeron, principalmente na velocidade de acesso à memória cache L1 e L2.

b) a ausência das memórias cache L1 e L2.

c) o seu alto desempenho, sendo normalmente utilizado para equipar servidores.

d) a semelhança de arquitetura com processadores AMD Duron, principalmente na velocidade de acesso à memória cache L1 e L2.

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e) a capacidade de equipar uma placa-mãe para quatro processadores, sendo que os outros três podem ser Pentium III comum ou Intel Celeron.

Comentário:

Alternativa A: os processadores Xeon e Celeron estão praticamente em pólos opostos em uma comparação dos processadores da Intel. O Xeon é voltado a computadores de alto desempenho e o Celeron a computadores de baixo custo.

Alternativa errada.

Alternativa B: todos os processadores modernos têm cache L1 e L2. Alguns processadores mais potentes possuem também cache L3.

Alternativa errada.

Alternativa C: essa é a alternativa correta. O Xeon é voltado para sistemas de alto desempenho, como servidores e workstations.

Alternativa correta

Alternativa D: Duron é um processador da AMD que já saiu de linha. O fato de serem de fabricantes diferentes já basta para sabermos que suas arquiteturas não são semelhantes, como afirmado.

Alternativa errada.

Alternativa E: Apesar de o Xeon poder equipar computadores multiprocessados, essa não é uma característica dos Pentium e Celeron.

Alternativa errada.

Gabarito: alternativa C.

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – BARRAMENTOS

16) (FCC – TRE AM – Técnico Judiciário - 2003) O barramento de endereço dos microcomputadores tem a função de

(A) estabelecer conexão entre todos os componentes do computador.

(B) fazer conexão entre a impressora e a placa-mãe.

(C) transferir dados à placa de vídeo.

(D) interpretar comandos obtidos do teclado.

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(E) fazer conexão entre o processador e a memória.

Comentário:

Não gostei muito dessa questão, mas a trouxe para ilustrar algo que não canso de repetir: nem sempre precisamos concordar com a questão para respondê-la corretamente.

Analisemos a alternativa “E”, que é a correta: o barramento de endereços, obviamente faz conexão entre o processador e a memória, mas não é correto afirmar que essa é a função dele. Afinal, o principal objetivo do barramento de endereços, é transportar o endereço de memória que contém o dado ou instrução que deve ser lido da memória ou escrito nela. Apesar disso, analisando as outras alternativas, não nos resta melhor opção do que marcar essa alternativa como a correta. Além disso, sem dúvida o barramento de endereço conecta o processador à memória.

Gabarito: alternativa E.

17) (ESAF – IRB – Analista de informática – 2004) Um endereço de memória identifica um local onde os dados serão armazenados na memória. Durante uma operação de leitura ou escrita, o barramento de endereços contém o endereço da localização de memória onde os dados deverão ser lidos ou escritos. Comentário: Essa questão da ESAF, ao contrário da anterior da FCC, trouxe com precisão e simplicidade a função do barramento de endereços: transportar o endereço da localização de memória onde os dados deverão ser lidos ou escritos. Gabarito: item correto.

18) (FCC – TRT PR – Técnico de informática – 2004) O barramento local pode ser dividido em três grupos: dados, endereço e entrada/saída.

Comentário:

Como sabemos, o barramento local é formado por um barramento de dados, um de endereços e um de controle e não de entrada/saída, como afirmado no item.

Gabarito: item errado.

É isso.

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Por hoje, ficamos por aqui.

Até a próxima aula, quando falaremos de placa-mãe, placas de expansão, mais barramentos e outros tópicos avulsos.

Na próxima aula, finalizaremos o conteúdo relacionado a hardware estudando a placa-mãe, placas de expansão, diversos tipos de barramentos e alguns outros tópicos avulsos.

Até lá!