01 - Processador.ppt

Escola Técnica José GomesCurso Técnico em Informática

Arquitetura deHardware

Robson Fagundes da SilvaE-mail: [email protected]

. Sockets (tipos, processadores compatíveis e pinagem);

. Processadores (tipos, evolução até os dias de hoje, função);

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Sockets (tipos, processadores compatíveis e pinagem)

Sockets (tipos, processadores compatíveis e pinagem)

Um soquete (do inglês socket) é os encaixes para os processadores, presentes em praticamente todas as placas-mãe.

Sua finalidade, é a possibilidade de trocar o processador (upgrade), sem precisar trocar a placa-mãe.

Nas primeiras placas-mãe, os processadores eram soldados.

Sockets

Sockets

Sockets

Possui 370 pinos. Este soquete é muito parecido com o Socket 7, mas possui mais uma fila de pinos. O primeiro processador a usá-lo foi o Celeron. Depois os Pentium III também começaram a usar o Socket 370. Uma das vantagens do Socket 370 é que ele permite o uso de coolers semelhantes aos usados pelos processadores feitos para Socket 7.

Da mesma forma que a Intel “abandonou” o Slot 1 em função do Socket 370, a AMD deixou o Slot A de lado e criou o Socket A. Os novos processadores Athlon e Duron usam um soquete chamado de Socket A e que possui 462 pinos. Também é chamado de Socket462.

Socket423 - Este tipo de soquete foi lançado com o primeiro modelo de Pentium 4. Infelizmente a Intel descontinuou este soquete, substituindo-o pelo Socket478.

Socket478 – É o soquete utilizado pelos atuais modelos de Pentium 4. Apesar de ser menor fisicamente menor que o Socket423 ele possui mais pinos pois estes estão mais próximos uns dos outros.

Socket754 – Este é o soquete usado pelo Athlon64 na versão mais simples e também pelo Sempron. Atinge a incrível marca de 754 contatos e só é superado em contatos pelo Sockets 939/940 e pelo Socket775.

Socket775 – É soquete usado pelas mais novas versões do Pentium 4 e Celeron. Na verdade ela não é um soquete propriamente dito, pois não usa furos e sim pinos que se conectam a contatos existentes no processador.

Socket940 – Este soquete é a prova de como a tecnologia dos processadores está avançando. Foi criado para os processadores Opteron e usado nos primeiros Athlon64.

Socket939 – É o soquete usado pelos atuais modelos de Athlon64, Athlon64 X2 e Athlon64 FX. É quase igual ao Socket940, mas possui um furo a menos.

Processadores (tipos, evolução até os dias de hoje, função)

Processadores (tipos, evolução até os dias de hoje, função)

O processador, também conhecido como microprocessador, CPU (Central Processing Unit ) ou UCP (Unidade Central de Processamento), trabalha como um cérebro no computador. Sendo o responsável por processar as informações utilizando outros componentes do computador como, disco rígido, memória, placa de vídeo e de rede etc.

Os programas enviam instruções para o processador que as executa disponibilizando um resultado.

Processador

O processador tem uma importância tão grande no computador, que se tornou o modo como nos referimos aos computadores.

Processador

Embora o processador seja responsável por realizar o processamento das informações, nem sempre ele é o responsável por deixar o micro mais rápido. O computador deve ser configurado com a sua aplicação e necessidade. Quando o micro é mais utilizado para jogos, o processador mais indicado é um de última geração. Porém, se o seu destino são aplicações leves, o ideal é utilizar um processador mais simples e investir em mais memória, ou num disco rígido melhor, ou uma placa-mãe de melhor qualidade,

Processador

Barramento Local: Também chamado de barramento principal, externo, do processador ou Front Size Bus (FSB). Trata-se do barramento mais importante e veloz do computador, pois estabelece a comunicação dele com a memória RAM e com a memória cache. Permite a troca dinâmica de informações e está conectado diretamente ao ponte norte do chipset.

Processador

Existem 3 tipos de barramentos:

1.Barramento de dados: Faz o envio e recepção de dados entre a memória e os periféricos.2.Barramento de endereços: Faz a identificação da origem e para onde se destinarão os dados.3.Barramento de controle: Ele faz o controle da transferência de informações no barramento de dados.

Processador

Controlador de memória integrado: até pouco tempo, ele fazia parte do ponte norte do chipset e trabalhava com frequência igual à dele. Mas devido ao barramento local não conseguir acompanha a velocidade de processamento de informações os processadores passaram a utilizar um controlador de memória integrado.

Processador

É um sinal utilizado para sincronizar as atividades realizadas pelo computador. O sinal de clock é medido em Hertz (Hz), que indica a quantidade de ciclos de clocks por segundo.

O clock tem influência no desempenho do micro, mas não é somente isto que determina o desempenho do mircro.

Ciclo de instrução - Clock

O processamento é feito pela CPU utilizando o ciclo busca-execução regulado pelo clock.

A sequência desse ciclo é:•Buscar (cópia) instrução na memória principal;•Executar aquela instrução;•Buscar a instrução seguinte;•Executar a instrução seguinte;•E assim por diante (milhões de vezes porsegundo).


Existem dois tipos de clocks:

•Clock Interno: é o mais alto. Significa a frequência com que o processador realiza as suas funções.

Clock Externo: é a velocidade que o barramento de dados transmite informações do processador para a memória, através do ponte norte do chipset.


A Intel possui diversas microarquiteturas, sendo que cada uma foi aperfeiçoando a interior. Os processadores de uma mesma microarquitetura possuem características comuns.

Microarquitetura Intel

Microarquitetura Intel e seus Processadores

Microarquitetura Processador

P5 Pentium

Pentium MMX

P6 PentiumPro

Pentium II

Pentium II Xeon

Pentium III

Pentium III Xeon

NetBurst Pentium 4

Xeon

Pentium D

Core Core 2 Duo

Corei 2 Quad

Core 2 Extreme

Nehalem Core i7

Core i7 Extreme

A microarquitetura Core é substituta da microarquitetura NetBurst utilizada nos Pentium 4 e voltada para processadores com multinúcleos. Porém, ela foi baseada na estrutura do Pentium M que é um processador criado para o mercado de notebooks, baseado na arquitetura Intel de sexta geração, ou seja, a mesma utilizada pelos Pentium Pro, Pentium II, Pentium III e pelos primeiros modelos de Celeron.

Microarquitetura Core

A microarquitetura Core traz inovações, mas mantém os componentes principais das anteriores. Seu objetivo era aperfeiçoar o desempenho, o uso eficiente de energia e a escalabilidade de processadores com multinúcleos.

Os processadores que usam a microarquitetura Core tem cache L1 para dados e L1 para instruções em cada núcleo. Nos processadores que possuem núcleos duplos, a cache L2 é dividida pelos dois núcleos. Os processadores Core de quatro núcleos, são compostos por dois pares de núcleos duplos, sendo que cada par compartilha sua própria cache L2.


A microarquitetura Core foi usada para o desenvolvimento de processadores voltados para computadores desktop, portáteis e servidores.


Núcleo 1 Núcleo 2

Cache L2

Núcleo 1 Núcleo 2

Cache L2

Processador com dois núcleos

Processador com quatro núcleos

Núcleo 1 Núcleo 2

Cache L2

A microarquitetura Nehalem é a base da família de processadores Core i7. Ela faz parte da filosofia “tick-tock” da Intel. Essa filosofia prevê a apresentação de novas microarquiteturas e técnicas de fabricação em anos alternados. O “tick” equivale ao lançamento de uma nova técnica de fabricação e o “tock” significa o lançamento de nova microarquitetura. A Nehalem é o mais novo passo “tock” (2008) e o próximo “tick” será a nova técnica de fabricação com 32nm.

Microarquitetura Nehalem

Visando o aperfeiçoamento de microarquiteturas anteriores, a Nehalem melhorou diversos recursos e fez a inclusão de novos, visando alcançar o uso eficiente da energia, aumentar o desempenho e a escalabilidade.


Os processadores Nehalem possuem como característica a existência de um controlador de memória integrado, permitindo acessar a memória RAM de forma mais rápida. Além disso, possuem cache L1 e L2 em cada núcleo e uma cache L3 compartilhada por todos os núcleos.


Núcleo 1

Cache L2

Núcleo 2

Cache L2

Núcleo 3

Cache L2

Núcleo 4

Cache L2

Cache L3

Os processadores construídos a partir da arquitetura Nehalem, possuem um controlador de memória integrado fazendo com que o processador tenha acesso direto à memória. Esse controlador aceita somente memórias DDR3 e oferece três canais de memória, sendo possível acessar três módulos de memória ao mesmo tempo. Porém, ao utilizar a capacidade total é necessário instalar três ou seis módulos de memória na configuração de três canais, totalizando 1,5 GB , 3 GB ou ainda 6 GB. Neste caso, o processador acessará a memória a 192 bits por vez ou seja 64 bits por canal.


Microarquitetura AMD e seus Processadores

A AMD possui várias microarquiteturas de processadores, cada qual possuindo processadores com características em comum.

Microarquitetura AMD

A AMD possui várias microarquiteturas de processadores, cada qual possuindo processadores com características em comum.

Microarquitetura K5 K6 K7 K8 K10

Processador AMD K5 AMD K6K6-2K6-III

AthlonAthlon XPDuron

Athlon 64Athlon FXAthlon X2Semprom

Phenom

O controlador de memória integrado é a principal diferença entre os processadores K8 em relação aos mais antigos da AMD. Essa tecnologia também não fazia parte dos processadores Intel, que foram utilizar esse recurso na microarquitetura Nehalem.

Microarquitetura K8

Os processadores dessa microarquitetura possuem 64 KB de cache L1 de instruções e 64 KB de cache L1 de dados. O cache de memória de L2 tem variação de acordo com o modelo do processador. Os processadores com dois núcleos possuem um cache L2 para cada núcleo, ao contrário do que acontece com o Core 2 Duo da Intel que possui apenas um cache L2 dividido entre os núcleos.

Microarquitetura K8

Os processadores dessa microarquitetura possuem 64 KB de cache L1 de instruções e 64 KB de cache L1 de dados. O cache de memória de L2 tem variação de acordo com o modelo do processador. Os processadores com dois núcleos possuem um cache L2 para cada núcleo, ao contrário do que acontece com o Core 2 Duo da Intel que possui apenas um cache L2 dividido entre os núcleos.

Microarquitetura K8

Núcleo 1

Cache L1

Cache L2

Cache L2

Núcleo 1

Cache L1

Cache L2

Cache L2

Núcleo 1

Cache L1

Cache L2

Cache L2

Com um núcleo

Com dois núcleos

A microarquitetura K10 é baseada na K8, porém traz alguns progressos, visando o melhor desempenho dos processadores de múltiplos núcleos. Observe que não existe uma microarquitetura K9, a AMD lançou uma microarquitetura K8 e depois veio a microarquitetura K10.

A maior parte das novas tecnologias inseridas na microarquitetura K10 como a CoolCore, Dual Dynamic Power Management e Independent Dynamic Core é voltada à economia de energia e, consequentemente, produzir menos calor.

Microarquitetura K10

Núcleo 1

Cache L2

Cache L3

Núcleo 2

Cache L2

Núcleo 3

Cache L2

Com três núcleos

Núcleo 1

Cache L2

Cache L3

Núcleo 2

Cache L2

Núcleo 3

Cache L2

Núcleo 3

Cache L2

Com quatro núcleos

Existem diversos tipos de processadores no mercado como, AMD, Cyrix, Intel e VIA.

Tipos de Processadores

A família de processadores Core 2 da Intel formada basicamente por três modelos de processadores: Core 2 Duo, Core 2 Extreme e Core 2 Quad. Esses processadores são baseados na microarquitetura Core da Intel, que substituiu a microarquitetura NetBurst utilizada no Pentium 4 e nos processadores originados deste.

Processadores Core 2

Os processadores da microarquitetura Core não utilizam a tecnologia HyperThreading e nem a memória cache L2 individual para cada núcleo. A Intel decidiu investir na tecnologia da memória cache L2 compartilhada, denominada de Smart Cache (Cache Inteligente). Ela propicia um desempenho maior, uma vez que cada núcleo pode utilizar os dados já existentes no cache unificado. Além disso, os núcleos podem negociar a quantidade de cache que cada um deles utilizará em determinado processamento.

Processadores Core 2

Os processadores Core i7 Intel são baseados principalmente na microarquitetura Nehalem e foram criados para substituírem os processadores da família Core 2. Existem duas linhas de processadores: Core i7 e Core i7 Extreme.

Os processadores Core i7 apresentam um desempenho maior que os anteriores, em função da associação das tecnologias Turbo Boost e HyperThreading.

Processadores Core I7

A Turbo Boost foi uma tecnologia desenvolvida para a arquitetura Nehalem e aumenta a frequência do processador em 133 MHz. Isso se dá, cada vez que um trabalho exige um desempenho maior e o processador está operando abaixo dos limites especificados de consumo de energia, corrente e temperatura específica.

Processadores Core I7

Já a tecnologia HyperThreading ausente nos processadores Core 2, foi novamente inserida nos processadores Core i7.

Essa tecnologia faz com que os processadores mesmo possuindo quatro núcleos, sejam vistos pelo sistema operacional contendo oito núcleos sendo quatro reais e quatro lógicos.

Processadores Cores I7

O Phenom é uma linha de processadores da AMD baseados na microarquitetura K10.

Esse nome diferente foi adotado para diferenciá-lo dos Athlons 64 E X2 e das ênfase à essa nova microarquitetura.

Processadores Phenom

A linha phenom possui quatro modelos de processadores:

Phenom X3: Modelos com três núcleos.Phenom X4: Modelos com quatro núcleos.Phenom II X3: Modelos com três núcleos,

desenvolvidos com a tecnologia de 45nm.Phenom II X4: Modelos com quatro núcleos,

criados a partir da tecnologia 45nm.

Processadores Phenom

O processador necessita de alguns cuidados básicos em sua manipulação, transporte ou quando são guardados.

Observe a seguir algumas dicas:Antes de mexer com o processador,

descarregue a energia estática das mãos.Não toque diretamente, em momento algum, nos pinos.

Para armazenar ou transportar um processador, insira-o em um envelope antiestético e coloque o envelope dentro de uma caixa.Compre o cooler indicado ao processador.

Cuidados com o Processador

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