O que é o CPU e para que serve

Publicado em: 02/11/2012 |Comentário: 0 | Acessos: 91 |

No artigo de hoje vamos falar do CPU, o componente principal e mais importante de um computador, que processa todas as informações e é um dos principais responsáveis pela performance de um computador.Dando seguimento ao artigo em que explicámos o que era uma motherboard e quais as partes principais que a constituem, hoje vamos falar do principal componente de um computador, considerado o cérebro de todas as suas funções. Estamos a falar do processador ou CPU, do inglês, Central Processing Unit, ou Unidade Principal de Processamento, em Português. Nos dias de hoje, o desempenho dos computadores não se baseia tão fortemente no processador como acontecia há algum tempo atrás. Não podemos desprezar o disco rígido, a memória e a placa gráfica, que são os principais componentes que afectam a velocidade de um computador. Apesar disso, o CPU (ou processador) continua a ser muito importante para a performance de um computador, já que é este que vai processar toda a informação e todas as tarefas dos tais componentes.

A importância do processador

Tal como dissemos, o processador é o elemento fundamental para o bom desempenho de um computador, já que é neste componente que a maior dos dados são processados. Apesar de algumas aplicações gráficas e da grande maioria dos jogos exigirem mais das placas gráficas que do processador, este é o principal responsável por acelerar o sistema operativo (Windows, etc.) e a grande maioria das aplicações usadas no dia-a-dia.  processador-cpu-central-processing-unit

O que são núcleos / cores?

As duas grandes fabricantes de processadores, a Intel e a AMD, incorporam nos processadores dos dias de hoje mais do que uma unidade de processamento, também chamadas de núcleos ou cores. Cada unidade de processamento, ou cada núcleo, é um processador completo. Já certamente ouviu falar de processadores dual core, que são nada mais nada menos que um CPU com duas unidades de processamento, ou dois núcleos, ou ainda, dois cores. Estes processadores têm, como se depreende, o dobro da velocidade de processamento de um processador com apenas um núcleo. Ao contrário do que acontece com as placas gráficas, onde é mais fácil adicionar vários núcleos de processamento, porque desempenham tarefas muito repetitivas e mais fáceis de dividir pelos vários processadores, nos CPUs é mais complicado tirar proveito de vários núcleos, já que existem maiores dificuldades na programação do multiprocessamento de dados.

De um modo geral, nos CPUs é preferível existirem menos núcleos com maior capacidade de processamento cada um, do que mais núcleos com capacidade inferior. Por exemplo, um processador Dual Core de 3Ghz (2 núcleos de 3Ghz cada) é mais eficiente que um processador Quad Core de 2,6Ghz (4 núcleos de 2,6Ghz cada). De tudo isto podemos concluir que não existe uma relação proporcional entre o número de núcleos e o desempenho do processador. A quantidade de núcleos ideal vai depender para que tipo de tarefas será usado o computador. Se quer um computador para jogos essencialmente, é preferível adquirir um processador com menos núcleos e mais velocidade de processamento em cada um, já que os jogos apenas conseguem utilizar um ou dois núcleos. Se por outro lado, trabalha com imagens ou vídeo, é preferível escolher um processador com mais núcleos, já que estes programas conseguem utilizar com mais eficiência os vários núcleos do processador.

Quais os componentes de um Processador ou CPU?

Num processador existem milhões de componentes e de ligações entre eles. Podemos destacar as principais partes ou componentes de um CPU dos dias de hoje, como mostraremos na imagem de seguida:

Arquitectura de um processador ou CPU

Die - Todos os componentes e circuitos estão alojados nesta secção, feita de silício.

Núcleo ou core - Neste exemplo, o processador é um quad core, com 4 núcleos de processamento.

Processador gráfico - Faz a gestão e processa toda a informação que vem da placa gráfica.

Memória cache - É a memória de acesso super-rápido, onde são guardados os dados utilizados mais frequentemente, fazendo com que o processador não tenha que utilizar a memória convencional do computador, bastante mais lenta.

Controlador da memória - Os processadores actuais incluem um controlador de memória, que faz a comunicação entre o CPU e a memória RAM.

Gestão do sistema -Todos os outros componentes e interfaces do computador são geridos nesta secção do CPU.

Frequência de um Processador

frequência de um processador, medida em MHz (Megahertz, ou um milhão de Hertz) ou GHz (Gigahertz, ou um bilião de Hertz), indica a quantidade de ciclos que um CPU consegue realizar em cada segundo, ou seja, um processador de 1 GHz conseguirá realizar 1 bilião de ciclos em cada segundo! Convém lembrar que o valor da frequência não é suficiente para medir o desempenho de um processador, já que cada processador tem a capacidade de fazer mais ou menos tarefas em cada ciclo. Sendo assim, a frequência serve apenas como termo de comparação do desempenho entre processadores com a mesma quantidade de núcleos. Por exemplo, um processador de dois núcleos (Dual Core)de 3,33GHz será mais rápido que um processador de dois núcleos com uma frequência de 3,2GHz.

A importância da memória Cache

Como já foi dito, a memória cache é muito importante num processador, já que esta faz a ligação entre a memória RAM e o próprio processador e evita que este perca tempo e desempenho. Desta forma, o processador usa, sempre que possível, a memória cache de forma a tornar mais eficiente o seu desempenho. Existem vários níveis de memória cache. A cache de nível 1 (ou L1) está incorporada nos núcleos de processamento, enquanto que as caches de nível 2 e 3 (L2 e L3) estão conectadas aos núcleos mas são exteriores a estes. É importante referir, que um processador com mais memória cacheé inevitavelmente mais rápido que outro com menos memória cache. Por fim, importa ainda salientar que existem CPUs em que cada núcleo tem disponível toda a memória cache, enquanto noutros essa memória é partilhada pelos vários núcleos, sendo estes últimos menos eficientes e menos rápidos.

Tipos e formatos de CPU ou tipos de socket

Podemos começar por dizer que as grandes marcas de fabricantes têm por hábito alterar o formato do CPU e consequentemente o tipo de encaixe (socket) do mesmo. Isto costuma acontecer sempre que é lançada uma nova série de CPUs, algo que acontece mais frequentemente na Intel. Por esta razão é conveniente saber qual o tipo de socket de determinado CPU, sempre que pretenda adquirir uma nova motherboard (ou placa mãe). Mas, atenção, já que motherboard's e CPUs com o mesmo tipo de encaixe (ou socket)podem não ser compatíveis, derivado a outras características que devem ser verificadas, tanto no CPU como na motherboard.

Núcleos virtuais (Hyperthreading)

tecnologia hyperthreading é usada em muitos processadores da Intel e faz com que o sistema operativo detecte o dobro de núcleos de processamento, ou seja, um processador dual core, por exemplo, é detectado no Windows como um processador de quatro núcleos, quando na realidade este tem apenas dois. Apesar destes dois núcleos extra serem virtuais, em termos práticos o hyperthreading permite que sejam realizadas duas tarefas em simultâneo no mesmo núcleo, rentabilizando assim a grande capacidade de processamento dos processadores actuais.

Apesar desta tecnologia não ser aproveitada em todos os programas, é com certeza um factor que deve levar em conta quando adquirir um novo processador.

Processo de fabrico dos CPUs

Muitas vezes vemos mencionado que determinado CPU é construído com a tecnologia de 32 ou 45 nanómetros (nm). Esta minúscula apenas importa revelar, para o utilizador comum, que um processador construído com um processo de fabrico de 32 nanómetros, tem no seu interior transístores com uma largura desta medida. Ou seja, quanto menor for a medida anunciada, mais transístores um CPU pode alojar, tendo por isso um maior desempenho. Como curiosidade, um transístor de menores dimensões terá também um consumo energético inferior e maior será a sua velocidade de processamento.

Esperamos que com este artigo tenha compreendido melhor o que é um processador e qual a sua função num computador. Em futuros artigos iremos falar dos outros componentes de um computador em detalhe. Aconselhamos a leitura do artigo em que falamos sobre o que é a motherboard e quais são as funções.

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    Fonte do Artigo no Artigonal.com: http://www.artigonal.com/hardware-artigos/o-que-e-o-cpu-e-para-que-serve-6282840.html

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