Os computadores estão espalhados por todos os lados hoje em dia. Desde na palma da nossa mão, como os smartphones, até em todos os lugares na nossa casa, com os dispositivos de internet das coisas (IoT). O fato é que os computadores têm um papel muito importante para a sociedade, e neste artigo entenderemos como funciona o processador, o principal núcleo de um computador.
Além disso, veremos um pouco sobre a história por trás desse componente importantíssimo, e falaremos dos primeiros tipos de processadores até os mais modernos.
Como funciona o processador?: História
Também chamado de unidade central de processamento, ou CPU (Central Processing Unit), é a parte do computador que é responsável por fazer as contas aritméticas. O processador faz instruções, uma de cada vez, e essas instruções, na realidade, são contas binárias. Veremos o porquê disso mais adiante.
O ENIAC foi um dos primeiros computadores da história. Ele não utilizava transistores, e sim válvulas, no seu design. Por isso, ele apresentava algumas falhas e tinha que estar sempre em constante manutenção. Ainda, precisava ser reconfigurado sempre, e isso era bastante trabalhoso. Uma aplicação dele era o cálculo da trajetória de mísseis balísticos.
Logo em seguida, veio o EDVAC, que começou a utilizar registradores para armazenar as instruções. Essa mudança foi muito importante e foi um dos primeiros a operar como os computadores atuais operam, armazenando os dados internamente.
Após isso, começaram a aparecer os computadores baseados em circuitos integrados e transistores. A partir daí, a evolução dos computadores não parou e hoje temos processadores que trabalham milhares de vezes mais que os daquele tempo.
Como funciona o processador?: Funcionamento básico
Um processador, geralmente, tem as seguintes partes:
- Unidade Lógica Aritmética (ULA)
- Unidade de Controle (UC)
- Registradores
A ULA é responsável por fazer as operações binárias do processador. Na verdade, um processador só realiza somas binárias. Então, tudo o que vemos no nosso computador é abstraído no processador como uma sequência interminável de somas que ele tem que fazer.
Geralmente, um processador de computador comum tem um clock de alguns Giga hertz. Um computador com um clock de 2 Ghz (2 Giga hertz) pode fazer 2 bilhões de contas por segundo. Isso é muito rápido.
A UC é responsável por intermediar a linguagem do processador e outros tipos de sinais. Ela é como um “driver” para o processador e ajuda na comunicação com outros componentes do computador.
Os registradores são responsáveis por armazenar dados importantes que são úteis para o processador. Quando vemos as especificações do processador, vemos a “memória cache”, isso são os registradores.
Números binários
Os computadores falam uma língua, e essa língua é o binário. Todos os números podem ser representados por qualquer base, usualmente, usamos a base 10 para representar números. Então, isso significa que usamos 10 números para representar qualquer número (Qualquer número pode ser representado pelos números de 0 a 9).
Já os números binários usam a base igual a 2. Isso significa que é possível representar os números por 2 números, 0 ou 1. Por exemplo, o número 5 na base binária é 101, não é o número “cento e um” da base decimal, e sim o número “um, zero, um”, que equivale ao número 5 na base decimal, só que na base 2, ou seja, binário.
Usa-se os binários na eletrônica digital e computação pois temos que representar os números com pulsos elétricos. Então a base binária é perfeita para isso, já que se um pino de um processador está energizado, então seu valor é 1. Caso não esteja energizado, seu valor é zero, simples assim.
Conclusão
Em suma, vimos como funciona um processador e falamos um pouco sobre a sua história. Lidamos com processadores todos os dias e eles são muito importantes para nossa sociedade. Até a próxima!
Referências
https://pt.wikipedia.org/wiki/Unidade_central_de_processamento
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