Hardware 3 - Processadores (Parte 1) - Breve história e integrações

Como processadores são muito complexos (isso que foi só a primeira aula), vou dividir em dois posts.

Lembra do circuito integrado? Pois bem. Um processador é um circuito integrado, mas MUITO mais complexo.

Ele é responsável pelos cálculos, partes lógicas, PROCESSOS. Com o tempo foi evoluindo, obtendo coprocessador, memórias cache, som, vídeo etc. Mas aqui vou colocar somente o que eu aprendi na primeira aula sobre processadores, e não tudo sobre eles.

Computador propriamente dito começou com o ENIAC (Sei que na verdade foi o COLOSSUS, mas aprendi assim).

O ENIAC era um monstro com 18 mil válvulas, 170 mil resistores e 10 mil capacitores, sendo o clock de 100 KHz, além de 18km de cabos.

Tamanho do bichinho.

Depois que inventaram o circuito integrado, produziram o ENIAC II (Um chip - Circuito Integrado) com 250 mil transistores com clock de 20 MHz e, obviamente, sem válvulas nem tubos de vácuo.

Eniac II

É como se de repente os antigos não precisassem mais criar fogo por atrito pois um cara inventou o lança-chamas. É assim que eu vejo, foi um avanço absurdo em pouquíssimo tempo.

Resumidamente, assim foi criado o primeiro processador (Intel 4004). Os transistores ficaram cada vez menores. Um exemplo que acho muito interessante é que o Intel 4004 tinha transistores de 10 Micra, ou seja, 1/100cm. Um Core 2 Duo X6800 tem 291 milhões de transístores de 0.065 micron. Recentemente a IBM anunciou um processador de 7 nanômetros!

Intel 4004

A parte boa é que quanto mais transistores tem e quanto mais perto estiverem um do outro, mais rápido o processador fica. Mas isso faz ele aquecer demais, e assim o processador ganhou o cooler.

Como a tecnologia foi evoluindo, os processadores também tiveram que seguir o mesmo caminho.

Primeiramente os coprocessadores. A CPU podia fazer cálculos até bem elaborados, mas para os mais complexos, o coprocessador auxiliava ele. Começou como um componente à parte, mas depois se integrou ao processador.

Também foi inclusa uma memória (L1 e L2) no próprio processador para que o mesmo não precisasse ficar indo e voltando da RAM sem necessidade (e isso atrasava muito). Esta memória já acessava a RAM e guardava as prováveis instruções que precisasse e já armazenava, por isso a CPU pegava logo dela, que estava ali do lado, não necessitando ir até a RAM. Esta é a tal memória cache.

Esquema de memória cache

Houveram outras integrações, mas acho a integração de vídeo (GPU) no CPU a mais útil. Primeiro que se não tiver vídeo embutido no processador e a placa de vídeo queimar, você não usa mais o PC até trocar a placa de vídeo, o que não aconteceria se tivesse vídeo no processador. Segundo porque é MUITO mais prático. Comprou um processador e pah, o vídeo já está ali, e pra quem não é gamer ou não trabalha com softwares que exigem muito de vídeo, fica uma beleza. O nome da GPU (Grafic Primary Unit) dentro do CPU é APU (Acelerater Processing Unit), sendo 3dNow no caso da AMD. No da Intel não tem um nome específico, mas o sistema de processamento de vídeo se chama Intel Graphics HD.

Então, CPU não é sinônimo de processador.

No próximo post falarei sobre a forma que os processadores trabalham, núcleos e outras coisas. Com um Bônus: por que a tecnologia analógica é muito mais fiel que a digital.