Monday, May 28, 2007

A evolução dos Processadores durante a última década

O segundo trabalho realizado para a disciplina de Computadores e Periféricos, foi sobre a evolução dos processadores durante a última década.

O processador é a parte mais importante do computador, é o "cérebro" da máquina. Além de controlar as outras partes do micro, faz com que ele consiga executar funções como operações matemáticas, elaboração de textos e armazenamento de dados. Para fazer esses trabalhos, o processador utiliza uma linguagem numérica chamada de binária, que transforma em zeros e uns, toda a informação que circula pelo computador, sejam números, letras ou instruções. Quanto mais sofisticado for o processador, mais funções ele consegue realizar e com maior velocidade.

1993 - Pentium
O surgimento de processadores mais potentes na plataforma Intel contribuiu fortemente para que o mercado de informática sofresse grandes transformações, sendo as principais, a redução de custos e a evolução tecnológica em todas as plataformas. O primeiro processador da nova geração foi o Pentium de 64 bits de barramento (basicamente, um conjunto de sinais digitais com os quais o processador comunica com o seu exterior, ou seja, com a memória, chips da placa mãe, periféricos). A Intel registrou a marca Pentium para ter um nome próprio para novo e poderoso processador. Ele tinha vários clocks internos diferentes e chegou a 200 MHz, possuía cache interno, um banco de memória pequena, porém rápida, que armazena o conteúdo das ultimas posições de memória solicitadas pelo processador. O processador Pentium foi lançado no mercado em Março de 1993, algumas instruções foram agregadas, mas é a melhora de desempenho que destaca o Pentium em relação aos anteriores, a partir dele foi usado, nos processadores da família Intel, o recurso do paralelismo. Assim, todas as operações possíveis são desmembradas em operações elementares e executadas aos pedaços. O Processador Pentium permitia mais facilmente aos computadores incorporarem o “mundo real”, como por exemplo sons, imagens fotográficas e vídeo.

Características Principais
• Velocidade clock: 60 MKhz
• N.º transístores: 3100000
• Largura do bus: 32 Bits
• Largura do bus ext.: 64 Bits
• Memória endereçável: 4 Gbytes
• N.º de pinos: 273
• Coprocessador: Interno

1995 - Pentium PRO
Lançado em fins de 1995, o Pentium Pro internamente funciona como se fossem três processadores em paralelo, sendo capaz de executar até três instruções por impulso de clock interno. Tem execução dinâmica, o Pentium Pro é capaz agora de carregar e executar instruções que estão adiante do ponto em que o programa está a ser executado, execução fora de ordem e previsão de execução. A segunda grande diferença do Pentium Pro é em relação à cache de memória. O Pentium trabalha com dois tipos de caches de memória, uma interna (chamada de cache L1) de 16 KB e uma externa (chamada de cache L2) de tamanho variável (256 KB, 512 KB ou 1MB).

Características Principais
• Velocidade clock: 200 Mhz
• N.º transístores: 5500000
• Largura do bus: 300 Bits
• Largura do bus cache L2: 64 Bits
• Memória endereçável: 64 Gbytes
• Cache L2: 256 K ou 512K
• Cache L2: Interna
• N.º de pinos: 387
• Coprocessador: Interno

1997 - Pentium MMX
Um novo processador, uma revolução anunciada pela Intel através dos processadores anteriores e notícias vinculadas oficialmente para a imprensa da especialidade. Lançamento de um novo processador com tecnologia MMX. A tecnologia MMX que incorporada aos novos chips da linha Pentium, proporciona ganhos de velocidade que trazem para o computador pessoal capacidades inéditas na área da multimédia. A tecnologia MMX resume-se a um conjunto de 57 instruções adicionadas, por enquanto, aos processadores Pentium, o que não altera radicalmente a actual arquitectura dos processadores da linha Intel, além de manter compatibilidade completa com eles. É totalmente compatível com os sistemas operativos da actualidade e as aplicações para computadores pessoais mais utilizadas no mercado. Videoconferências, filmes com características full-motion, melhores imagens com características “3D” nos jogos ou nas aplicações profissionais.

Características Principais
• Velocidade clock: 200 Mhz
• N.º transístores: 4500000
• Largura do bus: 32 Bits
• Largura do bus ext.: 64 Bits
• Memória endereçável: 4 Gbytes
• N.º de pinos: 296
• Coprocessador: Interno
• Tecnologia: MMX

1997 - Pentium II
O Microprocessador Pentium II foi lançado em Fevereiro de 1997, sendo compatível com todas as arquitecturas Intel anteriores. A mais nova versão do Pentium Pro, cujo nome de código é Klamath, foi projectado para incorporar os circuitos MMX (extensões e registos multimédia), que são na verdade um processador matemático matricial que quadruplicará o desempenho do chip em muitas aplicações gráficas e multimédia. Os 7,5 milhões de transístores do processador Pentium II, incorporam a tecnologia Intel MMX, que foi criada especificamente para processar eficientemente data de vídeo, áudio e gráficos. Estruturalmente, a principal alteração do Pentium II foi utilizar um conector em vez de um soquete para efectuar a montagem na placa mãe. A Intel também utilizou a tecnologia AGP (Advanced Graphics Support ), que é um conjunto de chips gráficos com acesso dedicado à memória principal do computador, memória ECC e compatibilidade com discos rígidos com ultra DMA (Dynamic Memory Access).
O tamanho do cache passou para 32 KB no processador Pentium com tecnologia MMX. Assim, mais instruções e dados podem ser armazenados no chip , reduzindo o número de vezes que o processador tem para ter acesso áreas de memória mais lentas para obter informação.

Características Principais
• Velocidade clock: 233 Mhz
• N.º transístores: 7500000
• Largura do bus cache L2: 64 Bits
• Memória endereçável : 64 Gbytes
• Cache L2: 1 M
• Cache L2: Externa
• Coprocessador: Interno
• Caixa externa: SEC 242 pinos

1999 - Pentium Celereon
A Intel mais uma vez, na tendência de custos de mercado, lança a gama Pentium Celeron. Este processador da gama Pentium II que descrevemos anteriormente, tem como característica fundamental o baixo custo e a cache L2 externa infrior ou igual a 128Kb. Este modelo foi lançado nas versões até 500Mhz em 26 de abril de 1999.

Características Principais
• Velocidade clock: 266 Mhz
• N.º transístores : 7500000
• Largura do bus cache L2: 64 Bits
• Memória endereçável : 64 Gbytes
• Cache L2: Externa
• Coprocessador: Interno
• Caixa externa: SEPP 242 pinos

1998 - Xeon
Desde o Pentium II, para cada processador que a Intel lança, ela lança também uma versão voltada para o mercado de servidores. Essa versão é chamada Xeon (pronuncia- se "zíon"). Significa que o processador reconhece mais memória RAM, permite trabalhar em ambiente multiprocessado (com placas mãe com vários processadores instalados sobre ela) e possui um desempenho muito maior que os processadores convencionais. A configuração de multiprocessamento simétrico ( ter mais de um processador em seu micro) não funciona em sistemas operacionais comuns como o Windows 9x e o Windows ME e os recursos oferecidos pelas placas mãe para esses processadores têm recursos caros que normalmente só são interessantes para servidores.
1999 - Pentium III
Com o nome de código Copermine este processador introduz uma nova tecnologia de fabrico, apresentando-se com 70 novas instruções, entre muitas a mais importante a Internet SSE ( Internet streaming-SIMD extensions), esta tecnologia é um avanço significativo em relação á tecnologia MMX aumentado a capacidade de processamento de elementos multimédia pelo processador. Uma nova slot para a “caixa” do processador é introduzida a SEC2, proporcionado maiores performances entre a placa principal ( Main Board) e o processador. Foi introduzido também o conceito de número de série interno do processador, segundo a Intel melhora significativamente as performance do sistema durante o acesso à extensões multimédia de característica Internet. Neste processador há também a introdução de condições de baixo consumo de corrente ( Lower power State), instruções novas como “ AutoHalt, Stop-Grant, Deep Sleep, Sleep” habilitam este processador a taxas de consumo de energia muito baixos.

Características Principais
• Velocidade clock: 550 Mhz
• N.º transístores: 9500000
• Largura do bus: 300 Bits
• Largura do bus cache L2: 64 Bits
• Memória endereçável: 64 Gbytes
• Cache L2 : 1 M
• Cache L2: Interna
• Caixa externa: SEC2
• Arquitectura: IA-32
• Coprocessador: Interno

2004 - Pentium 4
O Pentium IV é um processador de sexta geração, assim como ocorre com o Pentium Pro, Pentium II, Pentium III e Celeron. Em outras palavras, apesar de usar um novo nome, esse processador usa a mesma estrutura interna de seu antecessor, Pentium III. Com algumas modificações para torná-lo mais rápido, A sua Unidade Lógica Aritmética (ULA ou ALU) responsável pelas operações elementares (soma, subtracção, multiplicação e divisão) e pelas decisões lógicas isto é, comparações entre informações; por exemplo, decidir se 5 <= 3 ou se 5 > 3, trabalha com o dobro do clock interno do processador, aumentando o desempenho em cálculos usando números inteiros.
O Pentium IV conversa com a memória RAM usando 128 bits por vez. Esse processador continua sendo um processador de 32 bits, pois utiliza amesma arquitectura básica do 386. A nomenclatura "processador de 32 bits" ou "processador de 64 bits" normalmente refere-se ao software que o processador poderá executar.

2003 - Pentium M
O Pentium M, introduzido em Março de 2003, é um microprocessador x86 desenhado e fabricado pela Intel. Trata-se basicamente de um Pentium 3 com um novo cache l2 ultra rápido e grande (1 MB para Banias e 2 MB para os novos Dothan). A grande revolução, também foi o suporte a frequência variável de acordo com a demanda. O que permite que, por exemplo, um Pentium M de 1.3 Ghz funcione de 100 mhz até 1.3 Ghz dependendo da demanda do sistema operacional por CPU. Ele foi desenvolvido originalmente para notebooks mas também tem boa velocidade e capacidade de overclock para desktops.

2006 - Dual Core
Os processadores Dual Core (ver mais) estão substituindo os processadores com um núcleo de processamento. O seu diferencial é que possui um processador com núcleo duplo e oferece melhor desempenho ao executar diversas tarefas concomitantemente. A necessidade de desenvolver um processador com mais de um núcleo começou por causa da limitação tecnológica que não permitia mais o aumento do clock (frequência) dos processadores. Apesar do cache dos processadores terem aumentado significamente nos últimos anos, o lançamento do processador Dual Core foi uma revolução na capacidade de processamento. A velocidade de processamento aumenta no Dual Core porque as tarefas podem ser distribuídas em dois processadores, evitando o enfileiramento de alguns processos. Com isso, o processamento passa para Multi-Threading. Com a evolução da tecnologia, acredita-se que os processadores Desktops passarão de Dual Core para "Multi Core" em breve.

2007 - Quad Core
Este surgiram os novos processadores Quad-Core de baixo consumo energético. Com as empresas a darem cada vez mais importância à questão do consumo energético, a Intel anunciou a disponibilização de dois novos chips de baixo consumo no mercado. A fabricante norte-americana alarga assim a família Xeon com a introdução dos chips de quatro núcleos L5320 e L5310. Os novos processadores de 50 watts requerem 12,5 watts de energia por cada núcleo, não comprometem o desempenho exigido pelos utilizadores e permitem "reduzir entre 35 a 60 por cento os gastos energéticos" das empresas, face aos consumos apresentado pelos actuais Quad-Core de 80 e 120 watts da Intel, diz a empresa em comunicado. Os processadores L5320 e L5310 operam, respectivamente, a 1,86 GHz e 1,60 Ghz e integram 8 MB de cache para maior velocidade de comunicação com os dados armazenados. Estes processadores podem ser integrados na plataforma "Bensley" e foram desenhados para serem compatíveis com as linhas de chips Intel Xeon Dual-Core e Quad-Core já existentes no mercado. A empresa salienta em comunicado que, nos próximos meses, os chips estarão disponíveis em equipamentos fabricados por marcas como Acer, Dell, Digital Henge, Fujitsu Siemens, HP, HCL, IBM, Rackable Systems, Samsung, Verari, Wipro e outras. No que diz respeito ao preço, para encomendas de mil unidades, o processador L5320 tem um preço de 519 dólares enquanto que o L5310 custa 455 dólares. Desde Novembro a Intel já lançou no mercado 11 processadores Quad-Core para servidores, workstations e computadores pessoais. Com a introdução destes dois modelos o objectivo da empresa é "responder às necessidades da indústria e oferecer avanços sem precedentes nas áreas de eficiência em consumo de energia em centros de dados", diz Kirk Skaugen, general manager da área de plataformas e servidores da Intel, em comunicado.


Sites consultados:
http://www.chiplist.com/events/
http://www.guiadohardware.net/comunidade/evolucao-pentium/682737/
http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_list_of_processors
http://www.intel.com/museum/online/hist_micro/hof/index.htm?iid=intelmuseum+home_behof&
http://upf.tche.br/~rebonatto/trabepd/memoria/mem_ram.html
http://www.terravista.pt/IlhadoMel/6618/formatos.html
http://www.clubedohardware.com.br/duvplacamae.html
http://www.processando.hpg.ig.com.br/processadores.htm
http://www.intel.com

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