Olá boa noite Espero que não consigo ouvir e ouvir em condições bem-vindos obrigado pelo feedback Então bem-vindos hoje vamos falar aqui um bocadinho de CPU aqui mas umas características mais legais outras mais específicas Mas vamos tentar falar um pouco genericamente sobre o CPU e depois vou-vos mostrar também aqui alguns exemplos de arquiteturas de CPU então em primeira coisa definição de CPU não é CPU Central processamento ou seja o cérebro do computador que acabou por ser uma evolução como em tudo na informática e foi incorporando em si alguns componentes Como qual processadores e memórias registros etc
que foram ajudando ao seu desenvolvimento os primeiros cpuseram gigantescos depois foram diminuindo até ao tamanho microscópico aquilo que temos no ecrã é um CPU standar digamos assim pelo tamanho da mão na imagem Já conseguimos ver que o tamanho é pequeno mas lá dentro estamos a falar de ter milhões de componentes que nos ajudam a conseguir as performances de a nível das transferências e do processamento dos dados da leitura da escrita e do realização de operações estamos a falar de às vezes até milhares de milhões de operações o CPU não é mais do que um conjunto
de componentes ligados entre si ou seja componentes esses que são transistores os transistores estão ligados entre si por Condutores ou barramentos portanto são sempre traçados de cobra que ligam a esses transistores e esses transistores podem funcionar Das duas uma ou como interruptor ou como distribuidor os transistores são ordenados de forma a agir como portas lógicas e sendo portas lógicas podem realizar o mais diferente tipo de operações sem qualquer tipo de problemas a função do CPU é processar e controlar dados num computador e para isso o CPU vai necessitar da ajuda dos outros componentes que acabam
por realizar funções mais específicas e vão libertá-lo de tarefas que não são necessárias serem realizadas pelo CPU aqui e podemos incluir o GPU Ainda Ontem no fórum alguém me perguntava a diferença entre um e outro podemos incluir o GPU que vai libertar as funções gráficas eh do CPU e vai passar ele a executá-las e muitas outras funções com mais memórias as caixas etc que vão podendo ajudá-lo e libertá-lo dessas tarefas Depois temos várias arquiteturas de CPU as mais conhecidas mais utilizadas são três assim e a Vl e w a VLW O que significa very longstruction
World acaba por ser uma instrução um tipo de instrução de tamanho único que permite realizar muitas operações com registros de uso geral e possui muitos registros de uso geral permite em termos da semântica muitas operações Independentes umas das outras mas que são mais simples e em termos de referências a arquitetura vê ali w não está ligada operações assim como o risque também em termos de referência à memória não está ligado a operações a six complexos já está ligado a operações de diferentes tipos de instruções que significa readjuicense World não estão ligadas as operações No que
diz respeito a referências de memória no que diz respeito aos registros o sítio Vl e w são semelhantes e tem muitos registros de uso geral e os Assis que tem poucos registros mas especializados depois em termos das instruções o cisco é abrangente vai de instruções simples a complexas e possui uma manopla gigantesca de operações por cada instrução que é executada em cada ciclo do relógio já a risky rejustice instruction diz logo o nome normalmente poucas operações e sempre simples e o VLW já para mim que muitas operações mas também simples Independentes mas das outras em
termos do tamanho a realidade e também tem um tamanho único em termos também nas instruções a se isso tem um tamanho único Mas normalmente de 32 bits Depois temos a blitz perdão tem um tamanho único de 32 Break assim permite múltiplos tamanhos diferentes portanto aí estamos a falar das três arquiteturas principais dos computadores Depois temos em termos de componentes aquilo que se pode dizer ou identificar como os componentes principais de um computador de um do CPU eh que são a aluno a fpu a cachos de nível 1 2 e 3 a unidade de controla o
si a unidade de instruções e depois a gestão de entradas e saídas portanto tudo isso vai estar como componentes principais do nosso CPU entradas e saídas Normalmente também conhecido como e ou imputado puto ou é s entradas saídas os registros que são memórias internas do do CPU a cachos de nível 1 que vai trabalhar dividir em dois blocos uma referente aos dados outra referente às instruções que depois trabalhem conjunto com a unidade de instruções e é controlada pela Unidade de controle por sua vez ainda existe o copo processador matemático que é designado por fpunting Point
unit a unidade de vírgula flutuante que permite que fazer cálculos com casas decimais e a Lu que é a unidade lógica e aritmética aritmética lógica leonet que permite trabalhar as operações aritméticas soma sobração multiplicação e divisão e também as operações lógicas como maior ou menor ou igual ou diferente Ah o i o UOL etc Depois temos a cache de nível dois que é uma caixa que lida apenas com a informação mais recente no processamento e acaste nível três que é uma caixa normalmente externa e que muitas vezes se encontra na Madre e não no processador
hoje em dia já alguns modelos que acomodam as três no processador depois podemos também falar da relação que o CPU tem com os restantes componentes do computador e neste caso podemos dizer que nos modelos mais antigos onde Existiam os Chipset separado por note Norte pedidos e salto pedidos o CPU comunicava ou comunica com o norte Brides através do frontside Buzz ou FSB e quando mais rápido o frontside Bush mais rápido a comunicação e mais rápido o computador também depois aqui no intermédio existe uma intervenção do clock que dá os sinais não é que dá os
sinais para as instruções serem realizadas e os intervalos de tempo em que essas que essas instruções vão demorar a ser realizados ligados ao norte pedidos temos o barramento de memória e os pilotos de memória e temos o barramento gráfico e os lotes gráficos portanto trabalham diretamente entre o CPU e o norte de Brito o norte acaba por ser aqui o intermediário entre o CPU e a memória e os lotes gráficos portanto e os barramentos também correspondentes depois o barramento interno interliga ao norte Brides ao sol ao salto Brites e vai trabalhar com os barramentos PCI
com os cabos e também as portas offboard com o super imputado putos que é um chip que faz a gestão das portas série paralelas eh de de teclados ratos etc e também com a BIOS que é o beisebol imputado puto System que controla as entradas básicas e as saídas básicas do nosso hardware do computador o salto bonitos trabalha ainda com o semoz os Rolex de áudio as placas de rede o uso usbs as portas Sata que também servem para gerir diz que os rins e ssds e também as portas ainda é mais antigas para discos
rígidos depois além dos barramentos PCI e da controladora gráfica também trabalha com os lotes PCI e PCI Express podendo ser o gestor intermediário entre o CPU e todos estes para falar também um pouco dos registros podemos falar registro Gerais registros específicos os específicos tratam de posições de memória temporárias instruções e funções mais específicas para a redundância da palavra e os Gerais São posições de memória interna que são privilegiadas de memória interna do CPU tem privilégios sobre os restantes as restantes posições de memória os registros tantos específicos como Gerais vão permitir a leitura e execução de
instruções de forma muito mais rápida porque a memória dentro do CPU acaba por ser mais rápida do que ter que ir à memória de sistema depois também as instruções vão crescer de um número menor de bits para serem executadas são necessários menos bits para identificar também as posições de memória porque acabam por seus próprios registros e o acesso mais rápido aos dados obviamente é o resultado disto entre também registros temos alguns que são dinâmicos e outros que são estáticos os dinâmicos eh podemos dizer que a diferença aqui é que nos dinâmicos a informação fica muito
poucos milissegundos retida no nos registros dinâmicos nos estáticos vão armazenar a informação enquanto se mantém o fornecimento de potência de energia ao registo depois se não houver potência fornecida ao registo vão não armazenam qualquer informação depois também existem ainda registos de segmentos que guardam segmentos de programas resistes de índice que servem para o endereçamento indexado ou seja o os índices os índices de dos endereços de memória para fazer adições e fazer superações e os apontadores que vão também eles apontar para endereços físicos de dados e posições na pilha da memória e ao mesmo tempo vão
apontar para instruções específicas que sejam que querem são desses endereços físicos dados e da da tag que é a pilha da memória Depois ainda temos também as flags as flags são podem tomar dois valores zero ou um e definem Qual é o rumo que o programa Vai tomar de acordo com esse valor assumem neste caso o formato de programas portanto de pequenas rotinas e sublutinas que vão fazendo repetições de Passos até chegar em um determinado objectivo e até estão ao fim ao cabo entre as várias ações que estão a ser desenvolvidas pelo CPU Qual é
aquela que deve ser tomada ah em primeiro lugar qual é a ação que deve ser executada em primeiro lugar de acordo com as prioridades que forem necessárias ou desenvolvidas então vou fazer só aqui um bocadinho de [Música] retrospectiva daquilo que estive a falar eh e depois vou-vos mostrar alguns exemplos de arquiteturas de CPU Começando por uma arquitetura uma arquitetura que vai ser uma arquitetura Dual em termos de controlador de memória portanto vai ter aqui vou vos mostrar um CPU Dual de alta performance com um controlador de memória que usa um Chipset vou-vos mostrar também uma
arquitetura x86 32 bits tradicional e uma arquitetura também 64 bits da AMD com Direct com tecnologia padrão também Daiane eu vou já passar aqui a mostrar-vos tudo aquilo que estava a falar eh e ainda vou-vos mostrar também que fosse como é que funciona um quatro cor portanto Eh vamos vamos passar agora a fazer aquela retrospectiva e depois vamos para os exemplos então o objetivo do do webinar de hoje aqui apenas a definição de CPU e um bocadinho da história portanto aqui a questão da evolução do tamanho não é eu trabalhei ainda com a no meu
curso construímos um CPU com este também portanto mais ou menos 38 por 38 e é o CPU Como eu disse há pouco é Exatamente isto que aqui está um conjunto de transistores ordenados para agir como portas lógicas e que controlam o processo de dados no computador a fazer arquiteturas que eu falavam há bocado aqui estão numa forma muito intuitiva numa tabela portanto aqui assim secar a realidade em termos de tamanhos instruções semântica registros e referências a memória aqui definidas em tabela precisamente de forma muito simples como é que cada uma das arquiteturas se comporta eu
já mando esta esta PDF pelo Campus não colocarei aqui no chat porque depois é grande mas colocamos para todos os formatos e aqui também uma imagem que eu já costumo usar em vários webinários que explica os componentes do CPU muito muito intuitivamente aqueles que eu referia há pouco desde a caixa de nível 1 dividido em dois blocos um paradados e outro para instruções os registros a fpu a Lu a unidade de controle e a unidade de instruções a casta de nível dois que trata a informação recente e a caixa externa a nível 3 que hoje
em dia também pode ser interna portanto não não deixa de ir ser aqui neste slide temos o ciclo de uma operação Então como é que isto funciona o CPU vai procurar informações é que busca de informações vai procurar as informações e vai fazer o chamado fat o ciclo fértil fat é ir buscar informações depois vai passar a descodificá-las vai fazer os cálculos e endereçar um operando e vai buscar esse operando depois de encontrar é só Brando pode ter que fazer novos cálculos se não tiver que fazer novos cálculo ou seja se não tiver que fazer
este esta volta atrás vai passar para o passo da execução da operação e executando usando esses operando fazendo a execução da operação passa para uma segunda fase de cálculos e de endereçamentos dentro do operando armazenando o resultado armazenando o resultado se o cálculo quer ser de fazer mais cálculos em cima dessa armazenamento do resultado volta atrás faz mais cálculos volta atrás faz mais cálculos e assim sucessivamente se não for necessário se for apenas necessário aquele resultado ele vai aqui abaixo e vai passar para esta fase e depois para as instruções e vai buscar mais instruções
Isto é o ciclo de uma operação e funciona sempre assim no CPU aqui a relação do CPU com outros componentes Como podem ver em esquema o CPU comunica com o norte Brides por FSB foram Side bus tem aqui o clock que vai dar os impulsos e controlar também aquilo que é o comportamento e os intervalos tempo que em que são pedidas instruções do lado esquerdo temos o barramento gráfico de alta velocidade e os lotes gráficos do lado direito o barramento de memória e o status de memória o barramento interno leva também comunicação entre o CPU
e o salto Brites e depois para a controladora gráfica para os PC e o barramento PCI para os cabos e portas of board e todos estes componentes que estão aqui definidos no esquema registros estão aqui todas as definições que eu ainda há Bocados expliquei não vou repetir Depois passo dos apresentação para vocês ficarem com essas definições e agora passando aqui aos esquemas então com a explicação daquilo que é estes modelos ou daquilo que são estes modelos que eu trouxe como exemplo em termos de funcionamento portanto digamos de de um CPU do ou de alta performance
ou seja um dual-core de alta performance podemos dizer que estamos na presença de dois dois núcleos não é do Corda e dois núcleos que estão aí em cima no esquema representados e depois temos o que se chama o botton da comunicação entre os dois núcleos e que vai ao final Cap fazer um estrangulamento digamos assim da da capacidade dos dois núcleos e vai conduzi-lo para um controlador de memória para um web controlador de memória que por sua vez comunica com as entradas e saídas imput de salto putos e ou e o PCI Express com o
barramento com as Brides PCI Express por sua vez o controlador de memória também comunica com a memória RAM que está em baixo no esquema não é portanto temos aqui a memória RAM temos aqui abrigos Pci Express temos o Web input output um controlador de memória e o botton Mac que é o fim ao cabo a funilamento das informações e da capacidade que vem dos dois núcleos e a funila apenas num caminho daí bota o Mac bota o Mac gargalha de garrafa não é uma funilar para o controlador de memória para web controlador de memória que
ajuda a fazer essa essa funcionamento isto de forma muito reduzida muito resumida o funcionamento de um CPU do World de alta performance com controlador de memória no Chipset portanto isso é importante referir que isso é o tipo de processador que estamos ali a ver passando um segundo exemplo também um dual-core de arquitetura AMD o anterior era da arquitetura Intel Isto é de arquitetura AMD 64 é uma arquitetura do AMD 64 Open que é um modelo da AMD e que vai usar aqui uma tecnologia chamada entre os núcleos as memórias e os brindes PCI Express em
vez de concentrar tudo como no anterior não é em que havia um controlador Central que comunicava com os brilhos PCI Express o Up e os núcleos e a memória aqui há uma divisão por núcleo um núcleo comunica com uma parte da memória ou de núcleo que trabalha com outra parte da memória e depois também dividem em dois duas partes de Pci Express de por sua vez apenas um núcleo de PC e Express vai trabalhar com os impostos que por sua vez também trabalham com o USB e PC portanto há aqui uma diferença Como podem verificar
entrar arquitetura Intel e arquitetura de Daiane uma terceira arquitetura que vos mostrar ou até São duas que eu vou mostrar agora a seguir será o funcionamento de um CPU 4core e aqui é aquilo que foi encontrado como solução do botton Mac não é que o botton Mac podíamos ver aqui atrás a funilava a capacidade de processamento então foi proposta uma solução pela pela AMD a solução que está à direita pela em tela solução que está à esquerda temos quatro núcleos que são ali chamados de processador que no caso do Bottom do do da Intel e
a para o bottolec e trabalhava desta forma interagindo com o norte Brides o salto Bridge E aqui as memórias DDR e os os lotes Pci Express mas depois há MD com o optron vai separar por núcleos vai partir os quatro núcleos e vai comunicar com os quatro pedaços digamos assim do PCI Express das bridges PCI Express exatamente que é p e é isso mesmo melhor são peço desculpa que não estava a olhar para o para o chat esta foi a solução encontrada pela AMD para resolver o problema do Bottle Mac do gargalo para que a
capacidade processamento não fosse tão afunilada como eh na arquitetura anterior Depois temos aqui uma arquitetura x86 tradicional do lado esquerdo com um FSB partilhado pelos cpus pelos núcleos pela memória e pelas entradas e saídas temos quatro núcleos ali do CPU temos aqui o botton Mac com o vermelho até para chamar a atenção que vai perder capacidade e temos a arquitetura AMD 64 com anexo que está do lado esquerdo sem botum leque e vai funcionar de forma a que o multiprocessamento evolua e não não tenha constrangimentos do bottom sobre o CPU ainda penso que não tem
não tenho mais nenhum exemplo portanto sobre o CPU usar isto que tinha para vos trazer hoje não sei se tem alguma dúvida sobre aquilo que eu mostrei Se tiverem alguma dúvida faça um favor de colocar se não despeço desejando-vos Um bom resto de semana e um bom fim de semana e segunda-feira Marco novamente encontro convosco aqui para um novo tema um novo web aqui Aqui É sim Isto é apenas são apenas alguns exemplos de arquiteturas que eu trouxe Ricardo não eu podia falar aqui de muitíssimas arquiteturas mas quis trazer apenas essas como exemplo só para
vocês perceberem que que havia aquela questão do Bottom Mac e foi encontrada uma solução digamos assim para para que o constrangimento causado pelo a funilamento não não cause não cause tantos problemas e tantos constrangimentos à capacidade processamento dos dos processadores é em termos daquilo que estava aí o Nelson na perguntar não era ou não Wesley perdão o Wesley estavam a perguntar do do p c h o pch é o platoforma que existe desde 2009 nas famílias de processadores e também de Chipset da Intel e foi um sucessor de uma arqu itetura mais antiga ainda que
era em tela arquitetos não estão em erro e que usa foi o que o que introduziu na arquitetura de computadores a arquitetura de dois tipos norte-brisas e salto Britos Portanto o p o pch vai trazer o norte Bridge e o salto Brites e vai dividir as funções que que cada um deles desempenhava porque antes não havia essa divisão e tudo era feito em simultâneo pela pela pelo platoforma que tratar das funções tanto do norte do Britos como do salto Britos o platformina perdão o não era o platofano controlado era arquitetura anterior que era o Uber
arquitector este tinha que tratar tudo junto o Plato foi um canto só um Rambo o PC é gado vai dividir em dois chips Norte de salto Britos e veio facilitar veio ao fim ao cabo eu vou aqui voltar atrás vai fazer vai fazer isto não é portanto vai dividir em Norte Britos com funcionalidade de interagir com o clock o frontside base a levá-lo para o CPU e tratar da comunicação entre a memória o CPU e os slottes gráficos e o CPU e o salto Brites foi tratar de todas estas funcionalidades que estão aqui no esquema
é isso que é o pch o PC e Xpress faz ligação normalmente aqui nesta parte que é o o selados gráficos não é eu vou passar outra vez para o esquema dos processadores e o que ele faz aqui é as bridges de Pci Express vão trabalhar diretamente com os núcleos e por sua vez nos slottes PCR são instalados usar dois que usam esse tipo de de barramentos portanto é isso nela só que que faz a ligação para que serve o Pci Express não sei se esclarecer as dúvidas se não há mais nenhuma dúvida e se
estas ficaram esclarecidas dispenso mental Desejando um bom fim de semana boa sexta bom fim de semana E até segunda-feira um forte abraço a todos e muito obrigado pela vossa presença
