Demonstração básicas de processadores, mostra quantidades de núcleos, como é produzido, memória compartilhada, memória cache, barramento de cache L1, cache L2, cache L3. Mostra como os primeiros processadores a válvula eram utilizados, a matemática de para se chegar a um determinado resultado. Mostra também como os processadores entendem as solicitações do usuário. Demonstração básicas de processadores, mostra quantidades de núcleos, como é produzido, memória compartilhada, memória cache, barramento de cache L1, cache L2, cache L3. Mostra como os primeiros processadores a válvula eram utilizados, a matemática de para se chegar a um determinado resultado. Mostra também como os processadores entendem as solicitações do usuário.

2. PROCESSADOR

3. PROCESSADOR

4. PROCESSADOR

5. PROCESSADOR

6. Primeira Geração: Válvulas (1946-1957)
• Computador IAS (Princeton Institute for Advanced Studies) em 1952
• Memória principal que armazena programas e dados
• ULA (Unidade Lógica de Aritmética) operando sobre dados binários
• UC (Unidade de Controle) interpreta e executa instruções da memória
• I/O (Entrada e Saída) operando pela unidade de controle

7. Primeira Geração: Válvulas

8. Circuitos
Lógicos

9. PROCESSADOR
• Processa ZEROS e UNS

10. Segunda Geração: Transistores
• Transistor - 1958-1964 (não tinha escala)
• 100 dispositivos em um chip – 1965
• 100 a 3000 dispositivos em um chip – 1971
• 3000 a 100.000 dispositivos em um chip – 1971-1977
• 100.00 a 100.000.000 dispositivos em um chip – 1978-1991
• Mais de 100.000.000 dispositivos em um chip atualmente

11. Lei de Moore
• Gordon Moore – cofundador da Intel
• Número de transistores em um chip dobra a cada geração
• Custo permanece quase inalterado
• Quanto mais transistores os caminhos ficam mais curtos e gerando
maior velocidade de operação (se falando de transferência de energia)
• Resfriamento mais eficaz comparado as válvulas
• Conexão em CI (Circuito Integrado) muito mais confiáveis

12. Diferença entre lógica e memória

13. Desafios encontrados
• Velocidade do clock e densidade da lógica
• Densidade de potência (Watts/cm2) aumenta com a densidade da lógica e
velocidade do clock
• Dissipação de calor
• Atraso de Resistência e Capacitância (RC)
• As interconexões de fios mais finas aumentando a resistência
• Fios mais próximos, aumenta a capacitância
• Aumento de atraso à medida que o produto RC aumenta

14. ESTRUTURA FÍSICA
• Nanômetro

15. TRANSÍSTOR

16. TRANSÍSTOR
• Definição: Quanto mais transístores, mais processamento ao mesmo
tempo.
• Mais economia de energia devido à distância
• Deixa um CPU mais frio

17. LEI DE MOORE
• Quantidade de transistores em um chip dobra a cada ano
• Aconteceu final dos anos 90 e início anos 2000
• 2019 voltou a reduzir chegando a 7nm

19. SILÍCIO

20. SILÍCIO
• Quantidade de transistores em um chip dobra a cada ano
• Aconteceu final dos anos 90 e início anos 2000
• 2019 voltou a reduzir chegando a 7nm
• Menor os transistores, a corrente se perde

21. HIERARQUIA DE
MEMÓRIA DE
PRCESSADOR

22. ULA (Unidade Lógica de Aritmética)
• Realiza operações lógicas e aritméticas sobre os dados
• Recebe os dados da UC (Unidade de Controle), Registradores,
Memória e I/O (entrada e saída)
• É composto de circuito lógicos digitais

23. REGISTRADORES
• É uma memória rápida e volátil
• Entrega uma memória que o CPU não pode demorar para receber
• Os registradores estão no topo da hierarquia de memória
• Armazenam conjuntos binários
• Ocupam espaços de 32, 64 ou 128 bits

24. REGISTRADORES DO PROCESSADOR
• Registradores Gerais – armazena variáveis e resultados temporários
• Registradores especiais
• Contador de programa – mostra o endereço da próxima instrução a ser
buscada e, para outra...
• Ponteiro de pilha – as memórias são empilhadas e é apontada para o topo da
pilha atual
• PSW (Program Status Word) – bits do código de condições, prioridade da
CPU, (Usuário Administrador)

25. MEMÓRIA CACHE
• Level 1 – mais rápida e mais cara, menos espaço
• Level 2 – mais espaço que a level 1, e menos veloz
• Level 3 – mais espaço e menos rápida de todas

26. MEMÓRIA CACHE
• Por que a level 1 é a mais rápida de todas?

28. MEMÓRIA
CACHE

29. IMC – Integraded Memory Controller
• Quantidade de transistores em um chip dobra a cada ano
• Aconteceu final dos anos 90 e início anos 2000
• 2019 voltou a reduzir chegando a 7nm
• Menor os transistores, a corrente se perde
• https://www.youtube.com/watch?v=BCDAxyKj664

30. MEMÓRIA PRINCIPAL
• Quantidade de transistores em um chip dobra a cada ano
• Aconteceu final dos anos 90 e início anos 2000
• 2019 voltou a reduzir chegando a 7nm
• Menor os transistores, a corrente se perde
• https://www.youtube.com/watch?v=BCDAxyKj664