Processadores CPU. Memória Cache. Núcleo do processador e Arquitetura Intel. Aula 4 Curso de Hardware por JMJG
Eles estão em todo lugar, em cada máquina computadorizada, (smartphones, televisões, carros, videogames, eletrônicos em geral, eletrodomésticos,etc). Os processadores são itens fundamentais para estas máquinas, pois ele é o "cérebro da máquina" o chip mais inteligente capaz de "tomar decisões" e executar tarefas mediante uma programação pré-estabelecida.
Sem os processadores, não existiria nenhuma máquina eletrônica moderna, computadores, robôs, nem todas as maravilhas que os gadgets nos proporcionam. Estes chips eletrônicos são verdadeiras maravilhas da engenharia, um verdadeiro estado da arte!
Vamos aqui falar um pouco mais sobre a Intel, e seus primeiros processadores. Na próxima aula, traremos o mesmo caminho feito pela AMD. Abordo aqui apenas os processadores de Desktop e os mais famosos no Brasil, os demais foram omitidos.
História dos Processadores no Mundo
Mesmo as máquinas computacionais antigas (ENIAC, UNIVAC ,etc) já tinham um processador. Pois o processador é o centro de gerenciamento geral, que calcula, aciona dispositivos, interpreta o programa, aciona sinais elétricos, enfim faz de tudo na máquina.
Porém os processadores daquelas máquinas, era milhares de fios, cabos, válvulas e podiam ocupar literalmente uma sala inteira! Tudo isso apenas era a unidade central de processamento (UCP) faltando o restante da máquina para funcionar!
Por isso mesmo, aqueles computadores eram enormes prédios, e não poderiam ser chamados de computadores pessoais (PC).
Somente em 1948, é que brilhantes gênios (John Bardeen, William Shockley and Walter Brattain) nos laboratórios da Bell (AT&T) descobririam um componente eletrônico revolucionário, que mudaria completamente o mundo por completo! Graças aos estudos da eletrônica de estado sólido, o transistor foi descoberto!
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| Réplica do Primeiro transistor descoberto em 1948 |
Mais tarde esta descoberta, poderia substituir as válvulas por completo, produzindo circuitos eletrônicos menores, mais confiáveis, melhor vida útil e com menos consumo de energia.
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| Transistores Modernos |
Estamos agora na era da eletrônica do estado sólido, onde todas as válvulas estavam sendo substituídas por circuitos transistorizados.
A indústria continuou suas pesquisas no campo do estado sólido, e ainda estaríamos para ver outra revolução no mundo eletrônico! Os circuitos integrados!
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| Circuito Integrado (IC) contendo muitos componentes |
Conhecido por IC- Integrated Circuit ou CI em português, este componente foi descoberto em 1949 e conseguiria o impossível. Reunir em um único componente mais do que 1 transistor e uma série de outros, num espaço muito pequeno!
Seria o grande passo para os futuros processadores serem fabricados!
Os processadores mesmo os primeiros,já tinham centenas de transistores integrados num único chip. Os mais modernos, teriam uma cidade, ou até mesmo um país inteiro, integrados. O milagre da nanotecnologia.
Assista um rápido vídeo de como é feito um Chip. Acredite, é com areia......
Assista um rápido vídeo de como é feito um Chip. Acredite, é com areia......
Núcleo o processador (CORE)
No core estão a ALU, Registradores, e demais circuitos integrados para o perfeito funcionamento do chip CPU. A CPU em sí é revestida de um encapsulamento protetor rígido, para evitar a quebra do chip interno (frágil), geralmente por fora existe um contato metálico reservado para ser ligado ao dissipador de calor+cooler para efeitos de refrigeração.
Os primeiros modelos de CPU não necessitavam de cooler, até os 486. A partir do Pentium, todos eles precisam ser resfriados, ou haverá queima/danos na CPU. Os processadores precisam trabalhar frio, quando mais, melhor!
Quanto houve o impedimento tecnológico de continuar subindo o clock (Ghz) dos processadores, surgia então o conceito de Core's.
Os famosos Multi-Cores usam chips internos que trazem mais do que uma CPU integrada, rodando a velocidades menores, porém de forma paralela. Como se fosse duas cabeças!
A partir dai não seria mais interessante subir os Ghz dos processadores, mas sim integrar mais Cores.
Primeiros Passos para um chip de CPU
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| Primeiro Processador do Mundo 4004 de 4 bits! |
Em 1971, a Intel Corporation (fundada em 1968) fabricaria o 4004, o primeiro processador do mundo integrado em chip! Ele era de 4 bits e podia rodar a 740Khz (0,7 Mhz)!
Porém este circuito integrado foi fabricado originalmente para calculadoras, e não para ser usado em computadores.
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| Arquitetura interna do 4004 |
- Unidade Lógica Aritmética (ALU ou ULA): executa operações de lógica e cálculos matemáticos.
- Unidade de Controle: responsável pela decodificação do programa (interpretar os bits de dados), e todas as demais funções relacionados a controle e execução
- Registradores: Armazenam os dados para efetuar o processamento seguinte (latch)
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| Datapoint 2200 terminal |
Quando a empresa CTC, encomendaria para a Intel um processador especial para seu terminal Datapoint 2200, surgiria o projeto do novíssimo e moderno 8008.
Não confundir, o Datapoint NÃO era um computador! Era apenas um terminal (espécie de placa de vídeo e teclado) para programar os computadores da época.
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| 8008 da Intel de 8bits! |
O 8008 era o processador que iria equipar este produto, porém, a Intel demorou um pouco a entrega-lo para CTC, e o 8008 acabou sendo usado sob licença para outros produtos.
Mais tarde, fabricantes de computadores, iriam descobrir o poder do 8008 como processador. Ele poderia rodar em até 800Khz (0,8 Mhz) e endereçar até 16Kb de memória. A vantagem é que ele era de 8 bits!
Mas, ainda poucos computadores o usavam, devido a sua arquitetura ser especial para terminais.
Então em 1974, a Intel percebendo o futuro deste chip, desenvolve o 8080, uma melhoria do 8008.
Primeiros Computadores com CPU de 8Bits
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| Primeiro processador de 8bits. Usado em computadores |
O 8080 por sua vez, possui a arquitetura preparada para máquinas computadorizadas em geral. Foi efetivamente o primeiro processador a ser utilizado em computadores!
O 8080 fez tanto sucesso, que muitas outras fabricantes começaram a "copiar" a ideia. Nesta época tinhamos, AMD, Motorola, Zilog também produzindo chips de processadores.
O chip 8080 tinha 8 bits de processamento, e poderia rodar a incríveis 2MHZ de clock! Este chip de processador seria um verdadeiro marco na história da computação mundial, até hoje as arquiteturas 8086 (x86) são baseados nele. Apesar de ser 8Bits poderia endereçar 16bits, acessando diretamente uma memória de até 64kb!
Computadores Baseados no 8080 foram construidos, os mais famosos são:
- IMSAI8080
- Altair8800
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| Zilog Z80 mais famoso que o 8080 da Intel! |
Outro fabricante muito famoso também fabricaria sua réplica do 8080, batizado de Z80 (Zilog)! Este processador seria talvez o mais famoso e utilizado do que o 8080 da Intel! Isso devido a Zilog ter autorizado a outros fabricantes, fazer Z80 (arquitetura livre)
Com isso, dezenas de outros computadores muito populares, invadiram a casa das pessoas durante os anos 80!
Até aqui no Brasil, muitos computadores usavam o processador Z80 (Zilog) tais como:
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| No Brasil computadores famosos com Z80 |
- Gradiente MSX Expert / Shart HotBit
- CP500
- Amstrad CPC
Eu mesmo (JMJG) tive um Gradiente Expert com Z80! (o computador que tem o nosso site escrito na foto)
Ainda houve uma versão melhorada conhecida como 8085.
Caminhando para Processadores de 16Bits!
As próximas gerações seriam os processadores da Intel 8086,8088. Eles seriam muito mais usados para computadores, pois seriam os primeiros com processamento de 16 bits!
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| Processadores Intel de 16bits! |
O curioso é que o 8086 foi fabricado por muitas empresas tais como: Intel,AMD, Panasonic, Mitsubishi e NEC. Seu clock base era de 5Mhz ou de 10Mhz (modo turbo).
O 80186, lançado em 1982, começou a marcar a expressão "x86" por isso até hoje a usamos para nos referir a processadores desta arquitetura. O 80186 poderia operar com clock de 6Mhz até 25Mhz (modo turbo).
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| Famoso Processador 286 |
expressão, o final (286) foi usado como termo popular no Brasil para os computadores concorrentes do IBM-PC! Era comum dizer. "Meu 286... um 286...etc"
O 80286, poderia operar com clock's de 6Mhz até 25 Mhz (modo turbo) porém era muito superior ao 80186, devido a sua arquitetura interna e melhorias (gerenciamento de memória, proteção, etc)
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| Lendário IBM PC/ AT-286 |
Este 80286, foi usado para computadores da IBM AT/PC, por isso ficou muito famoso no Brasil. Todo mundo se referia a 286 em geral, como sendo um computador!
O termo mais popular ainda foi usado no AT que virou AT-286!
Intel, IBM e AMD fabricaram processadores 286!
Estes processadores foram os primeiros a usar o "modo protegido" que seria o famoso "multitarefa" realizar acessos de várias operações ao mesmo tempo.
Entrando no mundo 32 bits!
O 80386 (conhecido apenas como 386) foi o primeiro processador da família 32bits!
Lançado em 1985 como sucessor do antigo 286, ele poderia operar com clock de 12Mhz até 40Mhz (modo turbo).
Fabricado por Intel, AMD e IBM. Este processador já poderia ser usado para rodar um sistema operacional mais atual (LINUX ou até mesmo um Windows95) muito embora o desempenho seria muito lento ou até nem rodasse direito.
80486- Lançado em 1989 (conhecido por 486) era a evolução do 386, desta vez com clock na casa dos 16Mhz até maravilhosos 150 Mhz. Produzidos por Intel, IBM, AMD, etc.
Aqui já estamos com computadores bem mais modernos, mas infelizmente ainda não temos velocidade suficiente para rodar grandes sistemas. Aqui provavelmente um Linux ou Windows 3.1/3.11 rode bem.
Para se destacar da concorrência, a Intel aqui iria terminar com a expressão "86" já que não seria possível registrar números. Era preciso se inventar algum nome ou marca. Seria a última vez que a Intel trataria seus processadores com números!
Também com o lançamento do "486" seriam lançados os famosos soquetes ZIF (Zero Insertion Force)
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| Soquetes com alavanca de instalação fácil (ZIF) |
Com os soquetes ZIF, seria mais fácil instalar ou trocar, fazer upgrade do processador por um outro, sem usar força. Uma simples alavanca lateral poderia destravar/travar o chip do processador na placa. Antes disso, os chips eram encaixados em soquetes que exigiam força, podendo ocasionar a quebra ou danos físicos na Mobo ou CPU.
Também seria o marco para as diferentes pinagens usadas nos processadores, marcando diferentes versões de Mobo, soquetes e uma série de incompatibilidades, definindo a Intel como líder no mercado de processadores.
O mundo inteiro aguardava o lançamento do famoso 586, porém a Intel cansada da concorrência (AMD, IMB,etc) resolveu inovar em tudo. Como não é possível se registrar uma marca de números (586), ela resolveu batizar seus novos processadores com um nome comercial (que poderia ser registrado).
Surge então a nova geração de processadores PENTIUM.
Lançado em 1993, este processador marca uma era de sucesso e liderança da Intel no mercado de processadores. O Pentium era mais que um processador melhorado, trazia clock de até 300MHZ em suas últimas versões.
Houveram muitas versões, e também uma especial MMX, que trazia um set de instruções especiais para multimídia (manipulação melhorada de vídeo e áudio para os famosos kits Creative,etc)
Existem vários Soquetes para as versões do Pentium, indo do Soquete 4,5,7. Aqui estávamos rodando Windows 95 ou Linux com plataforma gráfica.
Até aqui a Intel e AMD estavam fabricando processadores compatíveis em soquetes. No Soquete 7 por exemplo poderiam ser ligados um Pentium ou um AMD K6, desde que a Mobo tivesse suporte para isso. A partir daqui a Intel se distanciaria do mercado de compatibilidades, produzindo seus próprios soquetes. A AMD ainda continuaria por um tempo seguindo a compatibilidade do mercado, até também produzir seus próprios soquetes.
Nestes processadores estavam evidentes as famosas memórias Cache, embutidas dentro do Core do processador (16Kb, ou32Kb) conhecidas por L1.
A cache é uma memória ultra rápida que opera com clock na mesma faixa do processador. Isso garante extrema velocidade. Sua função é armazenar as últimas instruções ou resultados, gerando um acesso mais rápido de muitas informações já processadas. Antigamente o processador tinha que buscar estas informações na RAM, porém ela opera com uma frequência bem menor que a cache. O processador fica mais lento, até efetuar a busca destas informações, pois sem cache ele fica ocioso por nanosegundos, tempo este que no mundo moderno pode ser uma eternidade!
Produzir a memória cache no núcleo do processador é muito caro, por isso mesmo, as memórias cache são muito pequenas (16KB as primeiras) porém suficiente para sua função e incrível melhoria da performance.
Alguns processadores da Intel (Celeron) foram produzidos sem esta memória com bem limitada, para serem mais econômicos e competitivos ao mercado popular.
Mais tarde haveria o conceito de cache L2, L3 porém estas memórias muito embora também estejam embutidas no Core (núcleo) da CPU, operam com clock muito reduzido, e não oferecem a mesma performance da cache L1.
Pentium II: Lançado em 1997, o Pentium 2 melhorou o desempenho para velocidades de 233Mhz até 450 Mhz, suficiente para rodar sistemas operacionais gráficos e jogos muito melhorados.
Algumas versões deste processador estavam disponíveis no modelo SLOT, onde eram encaixados como os pentes de memória, ao invés dos soquetes ZIF. Cada versão do processador era conhecido por um nome (apelido) assim como foi no pentium. O soquete padrão era o Slot1,MMC1/2,PPGA.
Aqui tinhamos memórias SDRAM com FSB de 100Mhz sendo acessadas pelo Pentium 2.
A tecnologia MMX também estava presente, e devido aos recursos multimídia serem muito valorizados, esta tecnologia seria perpetuada pela Intel, em suas próximas gerações de processadores.
Pentium III - Lançado em 1999, este processador foi o mais usado e conhecido no Brasil, ainda hoje é possível se encontrar Mobo e chips deste processador.
Estes processadores foram fabricados também em várias versões que vão desde 450Mhz até 1,4Ghz!
Podiam transferir dados em memórias RAM com FSB ate até 133Mhz (nas últimas versões).
O soquete padrão é o Soquete 370 estilo ZIF, porém versões do Pentium3 estavam disponíveis em outros desenhos, incluindo o de SLOT estilo pente de memória. Além do MMX, estes processadores estavam equipados com SSE, um set de instruções para melhorar os cálculos matemáticos de ponto flutuante e multitarefas.
Seria a primeira vez na história dos computadores, que a velocidade de processamento ultrapassaria a barreira dos Gigahertz tão desejada.
Pentium IV -Lançado em meados de 2000, este processador marcaria uma nova revolução tecnológica.
Operando em versões que vão de 1,3Ghz Até 3,8Ghz, este processador já trabalha com memórias de 400Mhz até 1066 Mhz de FSB.
Os soquetes padrão eram o 423, 478 e LGA 775. Aqui além do MMX, SSE, estavam presentes melhorias no set de instruções para SSE2,SSE3
Devido aos clocks altíssimos na casa dos 4Ghz, os processadores Pentium 4 enfrentaram um dilema que determinaria uma mudança radical de tecnologia.
Ao se subir demais do clock, você consome mais energia elétrica, gera muito mais calor (necessitando de coolers enormes). Muitos problemas elétricos e de performance também comprometiam a barreira dos 4Ghz ser rompida.
A lei de Moore (fundador da Intel) ficaria sem sentido.
Algumas versões especiais do Pentium 4 já traziam a tecnologia HTT (Hyper Threading technology), que criavam mais um núcleo virtual sendo um 2x1 Dual Core.
Outras versões do Pentium 4 tinham ainda suporte ao maravilhoso sistema de 64 bits!
Pentium D /P4 modificado- Lançado em 2005, este processador seria verdadeiramente o primeiro "Dual Core". Operando com clock de 2,66Ghz até 3,73Ghz, agora a indústria para efeitos de melhoria, iria reduzir as velocidades, mas duplicar o poder de processamento. Este Pentium D tinha 2 Cores!
Além disso, ele ainda estava preparado para a novíssima arquitetura de 64bits, pronta para endereçar mais memória RAM (acima dos 4Gb).
O único problema deste processador assim como os P4 anteriores, era um enorme dissipador de calor com cooler também maior, gerando barulho e alto consumo de energia. Soquetes padrão LGA 775 e contava com 2Mb ou 4Mb de cache L2.
O legado do Multi-Core ficaria para sempre enraizado no mundo digital. Agora as indústrias teriam que fabricar processadores com mais Core, mais econômicos e gerando menos calor.
Pentium Dual Core Lançado em 2007 este processador era uma melhoria do Pentium D e também possua 2 núcleos em um único chip (duas CPU em uma) resultando na mais brilhante e avançada tecnologia de multiprocessamento.
Com modelos de frequências de clock entre 1,3Ghz e 2,6Ghz estes chips suportam 32/64bits de arquiterura, memória DRAM rodando com 800MHZ e set de intrução MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3. Vantagem deste chip era poder fazer "overclocking" com excelente custo/benefício.
Em comparação com o Pentium D, ele era mais econômico, consumia menos energia e gerava muito menos calor. Era mais rápido também.
Era superior aos Celerons porém inferior aos futuros Core2 Duo. Soquetes padrão era LGA775, M e P.
Seria a última vez que comercialmente o nome PENTIUM seria usado.
Core 2 Duo- Lançado em 2006, esta linha de processadores era superior ao Dual Core.
Modelos deste processador apresentam no total de 2 até 4 núcleos fazendo HTT em 2 nucelos físicos +2 virtuais (quad), gerando uma performance muito superior ao Dual Core.
Suporte 64bits, com modelos de 1,03Ghz até 3,33Ghz, acessando memórias RAM de FSB de até 1600Mhz.
Soquete padrão LGA 775 e outros.
Apelidados de I3,I5,I7 esta é a mais nova geração de processadores INTEL.
Conhecidos por suas gerações, cada um deles traz melhorias constantes no poder de processamento.
Atualmente estamos na Quarta-Geração. Todos eles já possuem GPU embutida, que poderá ser ignorada com a instalação de uma GPU externa de vídeo 3D dedicada.
Segue um resumo rápido:
I3- Processador evoluido do Core2Duo. Possui capacidade de HTT, com 2 núcleos físicos acionando 2 núcleos virtuais virando um Quad Core. Com menos memória cache L1,L2,L3 (3Mb ou 4Mb) do que os demais, é o processador de entrada, considerado para computadores econômicos, porém se perder o poder de processamento para jogos e tarefas diárias.
Processador Superior ao Celeron. Soquetes dependem das gerações.
I5- Melhoria do Core I3, com mais memória cache, com HTT de 2+2, ou 4 núcleos reais, sendo considerado um Quad pelo sistema. Dotado de tecnologia Turbo Boost, ele pode subir o clock automaticamente quando é requisitado. Cache de (3,4 ou 8Mb) com soquetes diferentes dependendo da geração.
I7- Considerado o mais Top de linha, é o processador com a melhor performance para a linha doméstica, dotado de todas as tecnologias. Memórias cache que variam de (4,6,8 ou 12Mb) e com 2,4,6 ou 8 núcleos.
Celeron
Introduzido desde 1998 é fabricado até os dias atuais. Com velocidades de 266Mhz até os atuais de 3,6Ghz.
Este processador foi criado pela Intel para ser o processador de baixo custo da marca, competindo com muitas linhas da AMD. O Celeron possui diversas arquiteturas, é sempre baseado no processador mais atual, tendo vários recursos limitados.
Celeron sempre terá menos memoria cache do que o seu equivalente de primeira linha, e muitas características avançadas são desligadas.
Desta forma o Celeron é uma excelente opção para computadores com uso diário, para acesso a internet, uso do pacote office e funções básicas. Não é recomendado para usuários que exigem muito desempenho.
Atualmente eles podem acionar memórias com até 1333Ghz e algumas versões tem capacidades Dual Core embutidas.
Atualmente, a linha Intel Core (I3,I5,I7) possuem uma arquitetura diferente dos antigos Pentium. O chipset NorthBridge está agora embutido no processador, o que elevou um pouco o preço desta nova linha, comparada aos Pentium antigos.
Em contrapartida as placas mães ficaram um pouco mais baratas, uma vez que possuem menos componentes, devido a falta do chip set North.
As vantagens desta arquitetura são muitas, agora o processador possui o controlador de memória RAM embutido, além do barramento exclusivo para placas PCI-E 16X usadas para vídeo offboard.
Isso resulta em menos tempo de acesso, menos caminho para os dados dos dispositivos mais importantes para o processador.
Para nós em questão de $$ custo, não mudou muito, até ficou mais caro.
Outra mudança é que os processadores não possuem mais pino, os soquetes foram alterados para modelos ZIF que possuem micro conectores.
Para finalizar, agora estes novos processadores contam com GPU embutida, podendo resultar em APU de baixo custo, no caso de usuários básicos.
Ficamos por aqui por enquanto, aproveite e tire suas dúvidas em sala de aula. Acesse o site da Intel, e vamos dar uma olhada nos processadores atuais e treinar montar umas placas com eles.
Cuidado para escolher corretamente o modelo do Chipset Soulth da sua Mobo, precisa ser compatível!
Abraços
JMJG- Engenheiro Eletrônico/ Instrutor de Hardware
Uma nova geração de Processadores 32 bits
O mundo inteiro aguardava o lançamento do famoso 586, porém a Intel cansada da concorrência (AMD, IMB,etc) resolveu inovar em tudo. Como não é possível se registrar uma marca de números (586), ela resolveu batizar seus novos processadores com um nome comercial (que poderia ser registrado).
Surge então a nova geração de processadores PENTIUM.
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| Pentium 1 o famoso "586" |
Lançado em 1993, este processador marca uma era de sucesso e liderança da Intel no mercado de processadores. O Pentium era mais que um processador melhorado, trazia clock de até 300MHZ em suas últimas versões.
Houveram muitas versões, e também uma especial MMX, que trazia um set de instruções especiais para multimídia (manipulação melhorada de vídeo e áudio para os famosos kits Creative,etc)
Existem vários Soquetes para as versões do Pentium, indo do Soquete 4,5,7. Aqui estávamos rodando Windows 95 ou Linux com plataforma gráfica.
Memória Cache
Nestes processadores estavam evidentes as famosas memórias Cache, embutidas dentro do Core do processador (16Kb, ou32Kb) conhecidas por L1.
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| Memória Cache feita no núcleo da CPU |
Produzir a memória cache no núcleo do processador é muito caro, por isso mesmo, as memórias cache são muito pequenas (16KB as primeiras) porém suficiente para sua função e incrível melhoria da performance.
Alguns processadores da Intel (Celeron) foram produzidos sem esta memória com bem limitada, para serem mais econômicos e competitivos ao mercado popular.
Mais tarde haveria o conceito de cache L2, L3 porém estas memórias muito embora também estejam embutidas no Core (núcleo) da CPU, operam com clock muito reduzido, e não oferecem a mesma performance da cache L1.
Pentium II: Lançado em 1997, o Pentium 2 melhorou o desempenho para velocidades de 233Mhz até 450 Mhz, suficiente para rodar sistemas operacionais gráficos e jogos muito melhorados.
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| PENTIUM 2- MODELO DE SLOT |
Algumas versões deste processador estavam disponíveis no modelo SLOT, onde eram encaixados como os pentes de memória, ao invés dos soquetes ZIF. Cada versão do processador era conhecido por um nome (apelido) assim como foi no pentium. O soquete padrão era o Slot1,MMC1/2,PPGA.
Aqui tinhamos memórias SDRAM com FSB de 100Mhz sendo acessadas pelo Pentium 2.
A tecnologia MMX também estava presente, e devido aos recursos multimídia serem muito valorizados, esta tecnologia seria perpetuada pela Intel, em suas próximas gerações de processadores.
Pentium III - Lançado em 1999, este processador foi o mais usado e conhecido no Brasil, ainda hoje é possível se encontrar Mobo e chips deste processador.
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| CPU Pentium 3 |
Estes processadores foram fabricados também em várias versões que vão desde 450Mhz até 1,4Ghz!
Podiam transferir dados em memórias RAM com FSB ate até 133Mhz (nas últimas versões).
O soquete padrão é o Soquete 370 estilo ZIF, porém versões do Pentium3 estavam disponíveis em outros desenhos, incluindo o de SLOT estilo pente de memória. Além do MMX, estes processadores estavam equipados com SSE, um set de instruções para melhorar os cálculos matemáticos de ponto flutuante e multitarefas.
Seria a primeira vez na história dos computadores, que a velocidade de processamento ultrapassaria a barreira dos Gigahertz tão desejada.
Pentium IV -Lançado em meados de 2000, este processador marcaria uma nova revolução tecnológica.
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| Pentium 4 |
Operando em versões que vão de 1,3Ghz Até 3,8Ghz, este processador já trabalha com memórias de 400Mhz até 1066 Mhz de FSB.
Os soquetes padrão eram o 423, 478 e LGA 775. Aqui além do MMX, SSE, estavam presentes melhorias no set de instruções para SSE2,SSE3
Devido aos clocks altíssimos na casa dos 4Ghz, os processadores Pentium 4 enfrentaram um dilema que determinaria uma mudança radical de tecnologia.
Ao se subir demais do clock, você consome mais energia elétrica, gera muito mais calor (necessitando de coolers enormes). Muitos problemas elétricos e de performance também comprometiam a barreira dos 4Ghz ser rompida.
A lei de Moore (fundador da Intel) ficaria sem sentido.
Algumas versões especiais do Pentium 4 já traziam a tecnologia HTT (Hyper Threading technology), que criavam mais um núcleo virtual sendo um 2x1 Dual Core.
Outras versões do Pentium 4 tinham ainda suporte ao maravilhoso sistema de 64 bits!
Processadores da Geração de 64 Bits (X86-64)
Pentium D /P4 modificado- Lançado em 2005, este processador seria verdadeiramente o primeiro "Dual Core". Operando com clock de 2,66Ghz até 3,73Ghz, agora a indústria para efeitos de melhoria, iria reduzir as velocidades, mas duplicar o poder de processamento. Este Pentium D tinha 2 Cores!
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| Estreia do Processador de 2 Núcleos |
Além disso, ele ainda estava preparado para a novíssima arquitetura de 64bits, pronta para endereçar mais memória RAM (acima dos 4Gb).
O único problema deste processador assim como os P4 anteriores, era um enorme dissipador de calor com cooler também maior, gerando barulho e alto consumo de energia. Soquetes padrão LGA 775 e contava com 2Mb ou 4Mb de cache L2.
O legado do Multi-Core ficaria para sempre enraizado no mundo digital. Agora as indústrias teriam que fabricar processadores com mais Core, mais econômicos e gerando menos calor.
Pentium Dual Core Lançado em 2007 este processador era uma melhoria do Pentium D e também possua 2 núcleos em um único chip (duas CPU em uma) resultando na mais brilhante e avançada tecnologia de multiprocessamento.
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| Dual Core processador |
Com modelos de frequências de clock entre 1,3Ghz e 2,6Ghz estes chips suportam 32/64bits de arquiterura, memória DRAM rodando com 800MHZ e set de intrução MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3. Vantagem deste chip era poder fazer "overclocking" com excelente custo/benefício.
Em comparação com o Pentium D, ele era mais econômico, consumia menos energia e gerava muito menos calor. Era mais rápido também.
Era superior aos Celerons porém inferior aos futuros Core2 Duo. Soquetes padrão era LGA775, M e P.
Seria a última vez que comercialmente o nome PENTIUM seria usado.
Core 2 Duo- Lançado em 2006, esta linha de processadores era superior ao Dual Core.
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| Core 2 Duo |
Modelos deste processador apresentam no total de 2 até 4 núcleos fazendo HTT em 2 nucelos físicos +2 virtuais (quad), gerando uma performance muito superior ao Dual Core.
Suporte 64bits, com modelos de 1,03Ghz até 3,33Ghz, acessando memórias RAM de FSB de até 1600Mhz.
Soquete padrão LGA 775 e outros.
Intel Core -A mais nova geração de Processadores INTEL
Apelidados de I3,I5,I7 esta é a mais nova geração de processadores INTEL.
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| Intel Core A mais nova Geração |
Conhecidos por suas gerações, cada um deles traz melhorias constantes no poder de processamento.
Atualmente estamos na Quarta-Geração. Todos eles já possuem GPU embutida, que poderá ser ignorada com a instalação de uma GPU externa de vídeo 3D dedicada.
Segue um resumo rápido:
I3- Processador evoluido do Core2Duo. Possui capacidade de HTT, com 2 núcleos físicos acionando 2 núcleos virtuais virando um Quad Core. Com menos memória cache L1,L2,L3 (3Mb ou 4Mb) do que os demais, é o processador de entrada, considerado para computadores econômicos, porém se perder o poder de processamento para jogos e tarefas diárias.
Processador Superior ao Celeron. Soquetes dependem das gerações.
I5- Melhoria do Core I3, com mais memória cache, com HTT de 2+2, ou 4 núcleos reais, sendo considerado um Quad pelo sistema. Dotado de tecnologia Turbo Boost, ele pode subir o clock automaticamente quando é requisitado. Cache de (3,4 ou 8Mb) com soquetes diferentes dependendo da geração.
I7- Considerado o mais Top de linha, é o processador com a melhor performance para a linha doméstica, dotado de todas as tecnologias. Memórias cache que variam de (4,6,8 ou 12Mb) e com 2,4,6 ou 8 núcleos.
Celeron
Introduzido desde 1998 é fabricado até os dias atuais. Com velocidades de 266Mhz até os atuais de 3,6Ghz.
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| Atuais Celeron processadores econômicos |
Este processador foi criado pela Intel para ser o processador de baixo custo da marca, competindo com muitas linhas da AMD. O Celeron possui diversas arquiteturas, é sempre baseado no processador mais atual, tendo vários recursos limitados.
Celeron sempre terá menos memoria cache do que o seu equivalente de primeira linha, e muitas características avançadas são desligadas.
Desta forma o Celeron é uma excelente opção para computadores com uso diário, para acesso a internet, uso do pacote office e funções básicas. Não é recomendado para usuários que exigem muito desempenho.
Atualmente eles podem acionar memórias com até 1333Ghz e algumas versões tem capacidades Dual Core embutidas.
Nova Arquitetura Intel
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| Exemplo do Intel Core - Primeira Geração |
Atualmente, a linha Intel Core (I3,I5,I7) possuem uma arquitetura diferente dos antigos Pentium. O chipset NorthBridge está agora embutido no processador, o que elevou um pouco o preço desta nova linha, comparada aos Pentium antigos.
Em contrapartida as placas mães ficaram um pouco mais baratas, uma vez que possuem menos componentes, devido a falta do chip set North.
As vantagens desta arquitetura são muitas, agora o processador possui o controlador de memória RAM embutido, além do barramento exclusivo para placas PCI-E 16X usadas para vídeo offboard.
Isso resulta em menos tempo de acesso, menos caminho para os dados dos dispositivos mais importantes para o processador.
Para nós em questão de $$ custo, não mudou muito, até ficou mais caro.
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| Novos Soquetes ZIF com micro conectores |
Outra mudança é que os processadores não possuem mais pino, os soquetes foram alterados para modelos ZIF que possuem micro conectores.
Para finalizar, agora estes novos processadores contam com GPU embutida, podendo resultar em APU de baixo custo, no caso de usuários básicos.
Ficamos por aqui por enquanto, aproveite e tire suas dúvidas em sala de aula. Acesse o site da Intel, e vamos dar uma olhada nos processadores atuais e treinar montar umas placas com eles.
Cuidado para escolher corretamente o modelo do Chipset Soulth da sua Mobo, precisa ser compatível!
Abraços
JMJG- Engenheiro Eletrônico/ Instrutor de Hardware
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