Category: CPU

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

19 de julho de 2023

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

32 bits e 64 bits são especificações ligadas à arquitetura de um sistema e se referem à quantidade de dados que um chip pode processar por vez. Entenda as diferenças entre os bits na arquitetura e suas implicações em desempenho, sistemas operacionais e compatibilidade com softwares.

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

ÍndiceO que são os bits na arquitetura?Quais arquiteturas são de 32 bits?Quais arquiteturas são de 64 bits?O que muda entre uma CPU de 32 bits e uma de 64 bits?Processador de 64 bits é mais rápido que 32 bits?Posso rodar programas de 64 bits com um processador de 32 bits?Qual Windows devo instalar, 32 ou 64 bits?Como saber se meu Windows é 32 bits ou 64 bits?Por que o Windows de 32 bits não consegue usar mais de 4 GB de RAM?Existe processador de 128 bits?

O que são os bits na arquitetura?

O número de bits determina o tamanho máximo do dado que pode ser processado durante uma operação. Assim, se um computador tem CPU de 8 bits, uma operação de 24 bits teria que ser executada em três etapas. Já um processador de 32 bits pode executar a mesma operação de uma só vez.

A quantidade de bits da CPU diz respeito, principalmente, à capacidade de armazenamento de dados em seus registradores, que são pequenas quantidades de memória temporária.

Durante um cálculo, os valores envolvidos são transferidos da memória do computador para os registradores. Se os registradores suportam 64 bits, eles permitirão que a CPU faça cálculos maiores ou mais rapidamente do que se eles contassem com 32 bits ou menos.

Certos registradores também são usados para endereçar dados na memória. Um processador de 32 bits só pode lidar com cerca de 4 GB de memória. Quantidades maiores de memória são suportadas com chips de 64 bits (ou com artifícios especiais).

É por isso que, quanto mais bits a CPU suportar, mais desempenho o computador tende a ter. No entanto, esse aspecto deve ser analisado com cuidado, pois um chip pode ter registradores de 64 bits, mas barramentos de dados ou de endereçamento de memória de 32 bits.

Significado de bit
Um bit representa um valor binário (0 ou 1). Essa notação é empregada em diversos contextos da computação, como a largura de banda de uma transmissão ou o tamanho em bytes de um arquivo (um byte equivale a 8 bits). Este artigo aborda a quantidade de bits no contexto de uma CPU, sem invalidar o uso de bits em outros conceitos.

Quais arquiteturas são de 32 bits?

A forma mais rápida de identificar a quantidade de bits de um processador é descobrir a sua arquitetura. As mais conhecidas no segmento de 32 bits são:

x86, i386 ou IA-32: identificam chips baseados na arquitetura de 32 bits criada pela Intel com o lançamento do chip Intel 386, em 1985. O nome “x86” também pode se referir aos chips Intel 8086, 80186 e 80286, de 16 bits;

PowerPC: arquitetura de 32 bits introduzida em 1991 por uma aliança formada entre Apple, IBM e Motorola. Foi utilizada em Macs até 2006. Ainda é usada em sistemas embarcados e equipamentos de redes;

Armv7: também conhecida como arm32, foi introduzida pela Arm em 2004. Foi adotado em celulares com o Nexus 6, com chip Snapdragon 805 de 32 bits. A linha Samsung Exynos também teve modelos Armv7;

Sparc: é uma arquitetura de 32 bits lançada pelo Sun Microsystems em 1987. Foi usada principalmente nas estações de trabalho e servidores da linha Sun-4. Em 1993, ganhou suporte a 64 bits;

MIPS: foi criada por uma empresa com o mesmo nome em 1985. As primeiras versões trabalhavam com 32 bits, mas a arquitetura foi atualizada para 64 bits no início dos anos 1990. Ainda é usada em sistemas embarcados.

O Intel Core Duo T2050 é uma CPU de 32 bits (imagem: Everton Favretto/Tecnoblog)

Quais arquiteturas são de 64 bits?

As arquiteturas de 64 bits mais conhecidas são:

x86-64, amd64 ou x64: arquitetura criada pela AMD em 2003, lançada inicialmente em chips como Opteron e Athlon 64. É baseada no x86 e mantém compatibilidade com softwares de 32 bits;

arm64: nome usado para se referir às versões mais recentes da arquitetura Arm, como o Armv8 e o Armv9, lançadas a partir de 2011, que acrescenta suporte a instruções de 64 bits em celulares, tablets e notebooks. É conhecida também como AArch64;

IA-64 (Intel Itanium): arquitetura de 64 bits desenvolvida pela Intel e a HP. Surgiu em 2001 com o lançamento do chip Intel Itanium para servidores. Embora avançados, os chips IA-64 não foram um grande sucesso comercial;

PowerPC 64: às vezes identificada como ppc64, corresponde aos chips com arquitetura PowerPC que lidam com instruções de 64 bits. O primeiro desses chips foi o PowerPC 620, revelado no final de 1995;

MIPS64: a MIPS passou a trabalhar com 64 bits a partir da terceira versão, lançada em 1991. Mas a arquitetura MIPS64 só foi padronizada e recebeu esse nome em 1999. O Nintendo 64 tem uma CPU MIP de 64 bits (NEC VR4300);

Sparcv9: a arquitetura Sparc, criada pela Sun Microsystems em 1987, passou a suportar instruções de 64 bits em 1993 com o surgimento de sua nona versão.

Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2, um chip Arm de 64 bits (imagem: Giovanni Santa Rosa/Tecnoblog)

O que muda entre uma CPU de 32 bits e uma de 64 bits?

A tabela a seguir reúne as diferenças entre as arquiteturas de 32 e 64 bits:

 32 bits64 bitsEndereçamento máximo de memória4 gigabytes16 exabytesCompatibilidade de software32 bits e inferiores64 bits, 32 bits e inferiores, com possíveis exceçõesSistema operacionalSomente 32 bits64 bits e 32 bitsDesempenho geralMenorMaior, em parte porque chips de 64 bits são mais modernosMultitarefaSuporta, mas com limitaçõesAlto desempenho por suportar mais memóriaAplicações gráficasDesempenho menorDesempenho maior (gráficos envolvem operações complexas)SegurançaMenorPor serem mais modernos, chips de 64 bits costumam ter mais recursos de segurançaCustoMenor (chips de 32 bits são mais simples e ainda podem atender a algumas aplicações)Relativamente maior

Processador de 64 bits é mais rápido que 32 bits?

Uma CPU de 64 bits pode ser mais eficiente que um processador de 32 bits por suportar um volume de dados maior em cada ciclo de execução. Porém, o número de bits, isoladamente, não é um fator determinante para o desempenho geral.

A rapidez e a capacidade de processamento de dados por uma CPU dependem de uma combinação de características, como número de núcleos, taxa de clock (frequência), quantidade de memória cache e processo de fabricação.

Posso rodar programas de 64 bits com um processador de 32 bits?

Softwares de 64 bits requerem um processador de 64 bits para serem executados, afinal, esses programas dependem de instruções que não existem em CPUs de 32 bits.

O inverso é possível, ou seja, um processador de 64 bits costuma rodar softwares de 32 bits. Um exemplo é o uso de subsistemas que geram um ambiente de execução de 32 bits, a exemplo do emulador WOW64 do Windows.

Há exceções na compatibilidade entre arquiteturas. No caso dos Windows de 64 bits, drivers de 32 bits tendem a não ser aceitos, exigindo que o usuário busque drivers de 64 bits. Outro exemplo é a linha de processadores de 64 bits Intel Itanium, que não era compatível com softwares de 32 bits.

Qual Windows devo instalar, 32 ou 64 bits?

Você deve instalar o Windows de 64 bits se o seu processador tiver essa característica. Provavelmente terá, pois CPUs de 32 bits são cada vez mais raras no mercado. Entre outras vantagens, versões de 64 bits têm maior capacidade de endereçamento de memória, o que faz o sistema suportar mais de 4 GB de RAM.

Como saber se meu Windows é 32 bits ou 64 bits?

Nos Windows 10 e 11, basta abrir o menu Iniciar e ir em Configurações / Sistema / Sobre. A descrição do computador que aparece na tela seguinte informará se você tem um Windows de 32 ou 64 bits.

Windows 11 de 64 bits (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Por que o Windows de 32 bits não consegue usar mais de 4 GB de RAM?

Uma CPU de 32 bits usa essa capacidade para endereçar cada byte de memória. Fazendo o cálculo (232), chega-se a aproximadamente 4,2 bilhões de endereços, o que faz a quantidade de memória RAM suportada pelo Windows de 32 bits corresponder a até 4 GB.

Em computadores de 32 bits com 4 GB de RAM, o Windows pode ainda informar que só há 3,25 GB de memória instalada. Não é um defeito. A exibição dessa quantidade tem algumas causas possíveis, como o uso reservado de uma parte da memória pelo próprio sistema para mapeamento de drivers.

Para superar a limitação de 4 GB, a Microsoft implementou o modo PAE (Extensão de Endereço Físico), que altera o gerenciamento de memória para fazer o sistema operacional acessar até 64 GB ou 128 GB de RAM (o limite depende do sistema). O recurso foi introduzido no Windows XP.

Existe processador de 128 bits?

Não existe CPU de 128 bits, a não ser por eventuais protótipos. O motivo é que as arquiteturas de 64 bits suportam volumes de operações gigantescos e permitem endereçar até 16 exabytes de memória, capacidade mais do que suficiente até para supercomputadores. Por isso, uma arquitetura de 128 bits ainda não traz vantagens práticas.
Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura
Fonte: Tecnoblog

O que é Arm big.LITTLE? Entenda quais CPUs têm essa arquitetura

18 de julho de 2023

O que é Arm big.LITTLE? Entenda quais CPUs têm essa arquitetura

big.LITTLE é uma tecnologia da Arm que combina até três tipos de núcleos (big, LITTLE e CXC) para oferecer alto desempenho de CPU consumindo menos bateria em celulares, computadores e outros dispositivos.

Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2 (Imagem: Giovanni Santa Rosa / Tecnoblog)

ÍndiceComo funciona um processador Arm com big.LITTLE?O que é um núcleo de CPU de alto desempenho?O que é um núcleo de CPU de eficiência?O que é um núcleo CXC (Cortex-X Custom)?O que é big.LITTLE com Arm DynamIQ?Quais as vantagens do big.LITTLE em processadores?Quando o big.LITTLE foi lançado pela Arm?Quais chips têm arquitetura big.LITTLE?Existe processador da Intel com big.LITTLE?

Como funciona um processador Arm com big.LITTLE?

Processadores Arm com big.LITTLE combinam tipos diferentes de núcleos de CPU em um único SoC (System-on-a-Chip), formando uma arquitetura heterogênea.

Os núcleos “LITTLE“ são projetados para eficiência máxima de energia em tarefas de baixa intensidade, como envio de e-mail e reprodução de música. Os núcleos “big” fornecem desempenho sustentado de CPU para processamento de alta intensidade, como em jogos ou navegação na web.

O sistema operacional distribui as tarefas entre os núcleos “big“ ou “LITTLE”. Os núcleos são agrupados em clusters e se comunicam entre si através de uma interconexão que permite transferir dados de forma contínua.

O que é um núcleo de CPU de alto desempenho?

O núcleo “big” é otimizado para equilibrar desempenho e eficiência energética. A Arm consegue isso através do pipeline, isto é, da maneira como o processamento é organizado em estágios.

Núcleos “big“ possuem um pipeline com execução fora-de-ordem (out-of-order), ou seja, podem reordenar as instruções do processador de forma dinâmica, evitando gargalos no desempenho.

Existem as seguintes famílias de núcleos “big”:

Cortex-A72x (Cortex-A720)

Cortex-A71x (Cortex-A710, Cortex-A715)

Cortex-A7x (Cortex-A73, Cortex-A75, Cortex-A76, Cortex-A77, Cortex-A78)

O que é um núcleo de CPU de eficiência?

O núcleo “LITTLE” é projetado para o máximo de eficiência energética. Sua principal característica é o pipeline com execução na ordem (in-order), ou seja, o processamento das instruções é realizado em uma ordem predefinida e, se uma delas demorar muito, isso atrasa todas as outras na fila.

Núcleos “LITTLE“ geralmente têm frequência (clock) menor que núcleos “big”, o que ajuda a reduzir o consumo de energia. Alguns dos principais núcleos “LITTLE” são Cortex-A53, Cortex-A55, Cortex-A510 e Cortex-A520.

O que é um núcleo CXC (Cortex-X Custom)?

Núcleos CXC (Cortex-X Custom), também conhecidos como núcleos prime, são voltados para tarefas que exigem desempenho intenso e imediato, tal como streaming de vídeo.

Para fornecer o máximo de desempenho, núcleos Cortex-X possuem um tamanho maior que núcleos “big” e “LITTLE” (Cortex-A) e consomem mais energia. Estes são os principais núcleos CXC: Cortex-X1, Cortex-X2, Cortex-X3 e Cortex-X4.

Antes do Cortex-X, a Qualcomm criou os núcleos Kryo Prime para atingir maior desempenho. As primeiras versões ainda eram baseadas em núcleos “big“ (Cortex-A76 e Cortex-A77). Desde o Snapdragon 888, a Qualcomm utiliza o design Cortex-X para seus núcleos Kryo Prime.

Snapdragon 865 trouxe núcleo “prime”, mais potente que o “big” (Imagem: Paulo Higa/Tecnoblog)

O que é big.LITTLE com Arm DynamIQ?

A tecnologia Arm DynamIQ combina núcleos “big”, “LITTLE” e CXC em um só cluster totalmente integrado para maior desempenho e flexibilidade. Por exemplo, o DynamIQ Shared Unit-120 (DSU-120) permite reunir até 14 núcleos.

O DynamIQ oferece desempenho alto para determinados usos, como inteligência artificial e realidade mista, segundo a Arm. A tecnologia também regula o consumo de energia de forma inteligente para maior eficiência.

Quais as vantagens do big.LITTLE em processadores?

Menor consumo de energia: processadores big.LITTLE têm maior desempenho por watt e gastam menos bateria, porque mantêm apenas os núcleos econômicos operando em tarefas simples;

Troca inteligente entre núcleos: o software do big.LITTLE aloca tarefas de forma automática entre os núcleos. Cada instrução geralmente começa em um núcleo “LITTLE” e, se exigir mais performance, é migrada para um núcleo “big”;

Amplo suporte: a tecnologia big.LITTLE pode ser aplicada em todo tipo de hardware, como dispositivos móveis, computadores e carros, e funciona com diversos sistemas operacionais, como Android, iOS, macOS e Windows.

Quando o big.LITTLE foi lançado pela Arm?

A Arm lançou a tecnologia big.LITTLE em 2011, permitindo combinar núcleos Cortex-A15 de alto desempenho e Cortex-A7 de eficiência.

Um SoC (System-on-a-Chip) com núcleos A7 e A15 consome até 40% menos energia que um chip somente com núcleos Cortex-A15, com desempenho igual ou maior, segundo whitepaper da Arm. Antes do big.LITTLE, os processadores da Arm tinham todos os núcleos do mesmo tipo.

Quais chips têm arquitetura big.LITTLE?

Apple Silicon: usado em Macs pós-Intel, iPhones e iPads. Adotou o big.LITTLE a partir do Apple A10 Fusion.

Qualcomm Snapdragon: usado em dispositivos Android. Adotou o big.LITTLE a partir do Snapdragon 835.

Samsung Exynos: usado em celulares e tablets Galaxy e em alguns smartphones da Motorola. Adotou o big.LITTLE a partir do Exynos 5 Octa 5410.

MediaTek: usado principalmente em celulares intermediários e de baixo custo. Adotou o big.LITTLE a partir do MT6595.

HiSilicon: usado em celulares da Huawei. Adotou o big.LITTLE a partir do Kirin 920.

Existe processador da Intel com big.LITTLE?

A Intel combina núcleos de CPU de performance e de eficiência em seus processadores desde a 12ª geração do Intel Core (Alder Lake), mas usa o termo genérico “arquitetura híbrida”. A marca big.LITTLE é registrada pela Arm.

Os núcleos de desempenho da Intel (P-cores) são fisicamente maiores, atingem frequências maiores e fazem hyper-threading. Por sua vez, os núcleos de eficiência (E-cores) são menores, focados em desempenho por watt, e rodam uma thread de software por vez.
O que é Arm big.LITTLE? Entenda quais CPUs têm essa arquitetura

O que é Arm big.LITTLE? Entenda quais CPUs têm essa arquitetura
Fonte: Tecnoblog

O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?

7 de julho de 2023

O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?

Neural Engine é um chip neural (NPU) especializado em tarefas de inteligência artificial, como o processamento de redes neurais. A Apple utiliza esse componente para melhorar o desempenho de iPhones, iPads e Macs.

Apple M1, primeiro SoC da Apple para MacBooks, tem Neural Engine de 16 núcleos (Imagem: Reprodução/Apple)

ÍndiceComo funciona o Neural Engine da Apple?Quais tarefas são processadas pelo Neural Engine?Quando o Neural Engine foi lançado?Qual é a diferença entre Neural Engine e CPU?

Como funciona o Neural Engine da Apple?

O Neural Engine funciona como uma Unidade de Processamento Neural (NPU) dentro de um chip da Apple. Ele se dedica às operações de inteligência artificial e aprendizado de máquina, o que alivia a carga na CPU, na GPU e em outros tipos de processadores do SoC.

A arquitetura do Neural Engine é proprietária e não é detalhada publicamente pela Apple. No entanto, assim como outras NPUs, o Neural Engine traz instruções otimizadas para cálculo de operações matemáticas usadas em IA, como as multiplicações de matrizes e as convoluções.

O Apple A11 Bionic, primeiro chip da Apple equipado com o Neural Engine, era capaz de calcular 600 bilhões de operações por segundo com seus 2 núcleos. Já o Apple M2 Ultra, lançado em 2023, tinha um Neural Engine de 32 núcleos capaz de processar 31,6 trilhões de operações por segundo.

Apple A11 Bionic, primeiro SoC da Apple com Neural Engine (Imagem: Reprodução/Apple)

A arquitetura da NPU é mais especializada, portanto, pode executar mais instruções em menos tempo ou consumindo menos energia que uma CPU. Essa característica melhora a velocidade do reconhecimento de objetos no aplicativo Fotos do iPhone e a duração de bateria dos MacBooks, por exemplo.

Quais tarefas são processadas pelo Neural Engine?

Face ID: é o sistema de reconhecimento facial da Apple, que usa o Neural Engine para processar os dados biométricos em tempo real e aprender as mudanças sutis do rosto do usuário ao longo do tempo. Os dados são armazenados de forma segura no Secure Enclave, outro componente do SoC da Apple;

Processamento de linguagem natural (NLP): usado para entender e responder aos comandos de voz do usuário por meio da Siri, além de compreender a linguagem natural por meio do recurso Ditado do iOS, entre outras funções;

Realidade aumentada: o Neural Engine processa e interpreta dados de sensores e câmeras em tempo real, diminuindo a latência, identificando objetos do mundo real e dividindo a carga com outros processadores do SoC, como a CPU e a GPU;

Reconhecimento de pessoas: é o que permite a busca por pessoas no aplicativo Fotos, que analisa localmente as fotos capturadas pelo iPhone por meio do Neural Engine, sem precisar enviar os dados para a nuvem;

Reconhecimento de objetos: no Modo de Detecção do aplicativo Lupa, pode detectar portas, identificar pessoas no campo de visão da câmera e fazer descrições ao vivo dos arredores para pessoas com deficiência visual.

Quando o Neural Engine foi lançado?

O Neural Engine foi lançado em setembro de 2017 como parte integrante do Apple A11 Bionic, SoC baseado em arquitetura Arm que equipava o iPhone 8 e o iPhone X. A primeira versão do Neural Engine tinha 2 núcleos e era capaz de executar 600 bilhões de operações por segundo.

iPhone 8 com Apple A11 Bionic, primeiro SoC da Apple com Neural Engine (Imagem: Divulgação/Apple)

A NPU da Apple foi incluída em SoCs posteriores, com evoluções tanto no número de núcleos quanto na capacidade bruta. O Neural Engine do Apple A13 Bionic, de 2020, tinha 8 núcleos e processamento de 6 trilhões de operações por segundo (TOPS). Já o Apple A16 Bionic, de 2022, tinha um Neural Engine de 16 núcleos e 17 TOPS.

Qual é a diferença entre Neural Engine e CPU?

Neural Engine é um processador especializado em tarefas de IA, enquanto CPU é um processador de propósito geral que pode executar diversos tipos de tarefas.

Tanto o Neural Engine quanto a CPU estão dentro do SoC (system-on-a-chip), como o Apple Silicon, mas as instruções especializadas são direcionadas a diferentes tipos de processadores, o que libera a CPU para outras tarefas. Uma CPU também é capaz de executar operações de IA, mas de forma menos eficiente.
O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?

O que é o Apple Neural Engine presente em iPhones, iPads e Macs?
Fonte: Tecnoblog

O que é CPU? Conheça o principal processador de computadores e celulares

30 de junho de 2023

O que é CPU? Conheça o principal processador de computadores e celulares

A CPU (Central Processing Unit) é um chip responsável pelo processamento de dados em um computador, celular e outros dispositivos eletrônicos, funcionando como o “cérebro” desses equipamentos. A seguir, entenda qual é a diferença entre a CPU e outros tipos de processador, como ela funciona e suas aplicações.

O que é CPU? (imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

ÍndiceQual é a diferença entre CPU, processador e gabinete?Quais são os componentes de uma CPU?O que é a Unidade de Controle (UC) da CPU?Para que serve a Unidade Lógica e Aritmética (ULA) na CPU?O que são os registradores de uma CPU?Para que serve a memória cache da CPU?O que são os ciclos de instrução de uma CPU?Quais são os ciclos de instrução de uma CPU?Como saber quantos núcleos tem minha CPU?Processador octa-core é melhor que quad-core?O que define a velocidade da CPU?O que é overclock da CPU?Qual é a temperatura ideal da CPU?Por que o uso da CPU fica em 100%?O que a CPU faz em jogos?Como a CPU é usada em computação paralela?

Qual é a diferença entre CPU, processador e gabinete?

A CPU é um chip de silício que executa processos, isto é, sequências de instruções e dados que correspondem a softwares. É por isso que a CPU também é comumente chamada de processador.

Contudo, um computador ou dispositivo móvel conta com outros tipos de processador, como o processador de sinal de imagem (ISP), que transforma em foto os dados obtidos pelo sensor de uma câmera digital, e a GPU de uma placa de vídeo, que processa dados gráficos.

Há quem use o termo CPU para designar o gabinete do computador, mas ambos são componentes diferentes. A CPU consiste unicamente em um chip que é instalado na placa-mãe. O gabinete é a “caixa” que abriga todos os componentes do computador, também podendo ser chamado de desktop ou torre.

O gabinete abriga os componentes internos de um PC, não devendo ser confundido com a CPU, que é um chip (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Quais são os componentes de uma CPU?

A Unidade Central de Processamento (CPU) é dividida em três unidades essenciais. São elas: Unidade de Controle (UC), Unidade Lógica e Aritmética (ULA) e Registradores. A seguir, saiba mais sobre a função de cada uma delas.

O que é a Unidade de Controle (UC) da CPU?

A Unidade de Controle é um circuito que gera sinais elétricos para organizar como e quando as instruções devem ser executadas. Esses sinais direcionam a comunicação entre a CPU e componentes como memória RAM e dispositivos de entrada e saída de dados.

O modo de trabalho da Unidade de Controle depende da arquitetura e sofisticação do processador. Mas, em todos os casos, o componente segue a rotina de buscar instruções na memória, interpretá-las e direcioná-las no momento adequado para que as operações sejam executadas.

Para que serve a Unidade Lógica e Aritmética (ULA) na CPU?

A Unidade Lógica e Aritmética (ULA) é um circuito responsável por executar operações lógicas, cálculos como adição e multiplicação, além de operações booleanas (baseadas no sistema binário) complexas.

Todas essas operações são essenciais para que a CPU realize cálculos e comparações que levam ao processamento dos dados conforme as instruções direcionadas pela Unidade de Controle. Por isso, a ULA é considerada um elemento crucial em todos os tipos de CPU.

O que são os registradores de uma CPU?

Os registradores são um tipo de memória rápida e volátil (perdem dados ao ficar sem energia elétrica) usados em pequenas quantidades para armazenamento de dados. A sua função é permitir que a CPU tenham acesso imediato a dados e instruções necessárias para a execução de operações lógicas ou aritméticas.

Normalmente, os registradores são o tipo de memória que fornece à CPU o acesso mais rápido aos dados. Sem eles, as operações poderiam levar mais tempo para serem realizadas, tornando a capacidade de processamento da CPU subaproveitada.

Unidades essenciais de uma CPU (imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Para que serve a memória cache da CPU?

Cache é um tipo de memória temporária que permite à CPU ter acesso aos dados a serem processados de modo mais rápido do que se eles fossem acessados somente a partir da memória RAM. O cache do processador é dividido em níveis. Quanto menor o nível, mais rápida é a memória, embora também mais cara.

O que são os ciclos de instrução de uma CPU?

Um ciclo de instrução consiste no período de tempo que a CPU leva para buscar instruções na memória e executá-la, razão pela qual esse procedimento também é conhecido como “ciclo de busca e execução”. As instruções podem ser executadas de modo sobreposto, técnica chamada de pipeline.

Quais são os ciclos de instrução de uma CPU?

Os ciclos de instrução variam de uma arquitetura de processador para outra ou entre CPUs com especificações diferentes. Mas há estágios básicos para todos os casos:

Busca: a instrução é buscada com base na indicação do endereço de memória em que ela está e armazenada em um registrador;

Decodificação: a instrução obtida no estágio de busca é interpretada, etapa na qual ela é dividida em operadores aritméticos ou lógicos e operandos (entidades como uma constante ou o valor de uma variável);

Busca de operandos (operand fetch): os endereços de memória dos operandos são calculados e, então, eles são buscados;

Execução: os dados são decodificados pela Unidade de Controle e direcionados a componentes como a Unidade Lógica e Aritmética para a operação ser finalmente executada;

Armazenamento: o resultado da operação executada é armazenada na memória principal. Na sequência, um novo ciclo começa.

O que são os núcleos da CPU?

O núcleo de um processador é uma unidade completa de execução. Cada núcleo (core) contém uma Unidade de Controle, uma Unidade Lógica e Aritmética e registradores. Também pode haver memórias caches dedicadas, embora um nível ou outro de cache possa ser compartilhado, dependendo da arquitetura do chip.

Uma CPU pode ter apenas um núcleo (portanto, o núcleo é a CPU em si) ou ser multi-core, isto é, ter dois ou mais núcleos. Em linhas gerais, quanto mais núcleos, mais capacidade de processamento o chip tem. Modelos sofisticados, voltados a servidores e aplicações profissionais, podem ter mais de 100 núcleos.

Como saber quantos núcleos tem minha CPU?

Uma forma de descobrir a quantidade de núcleos da CPU consiste em pesquisar pelo nome completo do chip no Google ou no Bing. Geralmente, os primeiros resultados levam para a página oficial do produto, que informa a quantidade de núcleos e demais especificações.

Outra opção é o uso de aplicativos como o CPU-Z, disponível para Windows e Android. O software não só informa a quantidade de núcleos da CPU, como revela detalhes como quantidade de memória cache e frequência (clock).

CPU-Z informando que o chip Snapdragon 8 Gen 1 tem oito núcleos (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Processador octa-core é melhor que quad-core?

Um celular octa-core (com oito núcleos) só será melhor que um modelo quad-core (com quatro núcleos) no processamento se o seu conjunto total de recursos o fizer ter mais desempenho em relação ao segundo aparelho.

Isoladamente, a quantidade de núcleos de uma CPU não é um bom parâmetro de desempenho. Há outros fatores que devem ser levados em conta, como a frequência (clock) de cada núcleo (core), a quantidade de memória cache e a tecnologia de fabricação do chip.

O que define a velocidade da CPU?

Além da quantidade de núcleos e recursos como cache, o clock do processador (frequência) é determinante para o desempenho. Esse parâmetro indica a quantidade de ciclos de operação por segundo que a CPU executa.

O clock é informado em hertz (Hz), medida que corresponde a um ciclo de operação por segundo. CPUs modernas têm frequência na casa dos gigahertz (GHz). 1 GHz corresponde a 1.000.000.000 Hz, logo, um chip de 1,8 GHz executa até 1,8 bilhão de ciclos por segundo.

O que é overclock da CPU?

O overclock é um procedimento para aumentar a frequência da CPU além do limite que definido pelo fabricante. Se o clock aumenta, o desempenho também, pois mais ciclos são executados por segundo. Porém, se o overclock não for feito com cuidado, a CPU pode ser danificada ou funcionar incorretamente.

Chips Core de 13ª geração têm até 24 núcleos e desbloqueio para overclock (imagem: divulgação/Intel)

Qual é a temperatura ideal da CPU?

A temperatura ideal de funcionamento da CPU depende de sua finalidade de uso, mas, em linhas gerais, deve ficar abaixo de 50°C em momentos de ociosidade. Quando o processador estiver trabalhando em capacidade máxima, o ideal é que sua temperatura não passe de 80ºC.

É importante verificar a temperatura do PC regularmente para evitar travamentos ou lentidões causadas pelo thermal throttling, mecanismo que limita o funcionamento do chip para evitar superaquecimento.

Conhecer o Thermal Design Power (TDP) de um processador permite encontrar um mecanismo de resfriamento capaz de manter a CPU funcionando dentro do nível recomendado.

Por que o uso da CPU fica em 100%?

Se o computador exibe uma notificação de uso de 100% da CPU ou essa informação aparece em um software de monitoramento, como o Gerenciador de Tarefas do Windows, significa que o processador está funcionando em sua capacidade máxima. Geralmente, isso causa lentidão no sistema.

O uso da CPU em 100% pode ser causado pela execução de um software que exige mais recursos de hardware do que o computador oferece. Outras razões incluem malwares em ação ou um software que, por mau funcionamento, demanda todos os núcleos de processamento.

Encerrar processos problemáticos e reiniciar o computador estão entre as formas de diminuir o uso da CPU.

O que a CPU faz em jogos?

Durante a execução de jogos, a CPU lida com tarefas não relacionadas diretamente aos gráficos, como cálculos matemáticos de elementos de jogabilidade, mecânica e níveis de dificuldade.

Ao mesmo tempo, a GPU lida com o processamento gráfico, executando elementos de textura, objetos 3D, sombras, entre outros recursos visuais.

É importante que tanto a CPU quanto a GPU tenham recursos avançados. A combinação de uma placa de vídeo potente com uma CPU simples (e vice-versa) tende a prejudicar o desempenho do jogo.

Como a CPU é usada em computação paralela?

O processamento paralelo permite que o computador realize mais de uma operação ao mesmo tempo. O conceito pode ser usado para realizar cálculos complexos, de modo que problemas sejam divididos em tarefas menores, executadas simultaneamente.

Para isso, a computação paralela pode se basear no uso de vários processadores ao mesmo tempo ou, se aplicada a um único computador, acionar todos os núcleos da CPU.
O que é CPU? Conheça o principal processador de computadores e celulares

O que é CPU? Conheça o principal processador de computadores e celulares
Fonte: Tecnoblog

Apple M3 pode chegar no início de 2024 com mais do que o dobro de RAM

15 de maio de 2023

Apple M3 pode chegar no início de 2024 com mais do que o dobro de RAM

Um novo relato surgiu indicando que a Apple estaria planejando lançar a próxima geração de MacBooks com o processador M3 entre o fim de 2023 e o início de 2024. O chip seria ainda mais potente do que a geração anterior, trazendo 12 núcleos de CPU, 18 núcleos de GPU e 36 GB de RAM. Tanto o MacBook Pro quanto o MacBook Air receberiam o SoC no próximo ano.

MacBook Air de 2022 (Imagem: Felipe Ventura / Tecnoblog)

Os relatos surgiram na Power On Newsletter de Mark Gurman do Bloomberg, que já acertou outras configurações da dona do iPhone em previsões anteriores. Sua fonte afirmou que uma das variações do M3 seguirá o mesmo salto do M1 para o M2.

Para efeito de comparação, o M2 Pro no MacBook Pro de 14 polegadas tem uma CPU de 10 núcleos e 16 núcleos de GPU. Sua memória base é de 16 GB. Sendo assim, o M3 Pro teria dois núcleos de CPU e GPU a mais do que a geração anterior, além de trazer mais do que o dobro de RAM.

Outra característica que chama a atenção é que o M3 Pro seria fabricado usando a tecnologia de 3 nanômetros, que aumentaria sua performance. Porém, a maçã ainda precisa anunciar a versão base do SoC antes de partir para o Pro e o Max.

Vale lembrar que a Apple revelou tanto o M2 Pro quanto o M2 Max em janeiro de 2023, elevando o desempenho do MacBook Pro e do MacBook Mini a um novo patamar, especialmente quando falamos de gráficos.

M2 Pro e M2 Max (imagem: divulgação/Apple)

WWDC 2023 pode trazer iOS 17 e realidade virtual

A Worldwide Developers Conference (WWDC) vai ocorrer entre os dias 5 a 9 de junho de 2023. Além de oferecer capacitações para profissionais através de sessões, laboratórios e apresentações, sempre há espaço para novidades da Apple.

Já há burburinhos de informações importantes, como o iOS 17, que poderia trazer lojas alternativas e sideloading de apps, por exemplo. Também é esperado que a empresa anuncie o iPadOs17, macOS 14 e watchOS 10.

No entanto, algo que os fãs da maçã mais aguardam é o headset de realidade virtual, que poderia finalmente dar as caras no evento desse ano. Faz muito tempo que o projeto está na boca dos entusiastas, então não seria muito surpreendente se ele marcasse presença no evento.

Por fim, para quem espera pelo anúncio do iPhone 15, pode ir tirando o cavalinho da chuva. A Apple normalmente apresenta novas versões de seu smartphone em uma festa própria no mês de setembro.

Com informações: 9to5Mac.
Apple M3 pode chegar no início de 2024 com mais do que o dobro de RAM

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Fonte: Tecnoblog

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