ArqCoolTor- Arquitetura de Computadores

Mas afinal, o que vem a ser Arquitetura de Computadores? E quem somos?

A Arquitetura de Computadores é o projeto conceitual e fundamental da estrutura operacional de um sistema computacional. Ela é o estudo dos requisitos necessários para que um computador funcione e de como organizar os diversos componentes para obter melhores desempenhos.

Somos acadêmicos do curso de Engenharia Biomédica, 3º período, Brenda, Josyele e Thalita, e a criação do blog nos permite compartilhar informações e conhecimentos sobre a disciplina de Arquitetura de Computadores, além de divuldação de próprio curso.

Estrutura interna do computador (comunicação básica entre computador e memória)

UCP (Unidade Central de Processamento): Podemos dizer que se trata do componente principal do computador. É responsável pela execução de dados e instruções armazenadas em memória.

Memória: Existem diversos tipos de memória em um computador, mas existe uma delas denominada memória principal, a qual é indispensável. É tão importante quanto a UCP, pois sem ela não seria possível disponibilizar os programas e seus dados para o processamento pela CPU. A memória é responsável por armazenar todos os programas que executam no computador e os dados que utilizam.

Barramento: É responsável por interligar todos os componentes listados acima. Trata-se de uma via de comunicação composta por diversos fios ou condutores elétricos por onde circulam os dados manipulados pelo computador.

Subsistema de memória

Hierarquia de memória

Registrador: Armazena temporariamente dados intermediários durante um processamento. Os registradores são dispositivos de armazenamento temporário (volátil), localizados no interior do processador (CPU). São um tipo de memória extremamente rápida e bastante cara. Por isso, sua disponibilidade em um computador é muito limitada.

Memória cache: A memória cache tem função de acelerar a velocidade de transferência das informações entre processador e memória principal. São voláteis, pois precisam de energia para manter o seu conteúdo armazenado.

Memória principal: Aloca dados e instruções de programas a serem manipulados pelo processador, esse tipo de memória dá acesso às memórias secundárias, de forma a disponibilizar dados ao processador. É denominada memória RAM (Random Access Mmemory), u, tipo de memória volátil. A memória RAM é denominada genericamente de DRAM (Dynamic RAM), pelo fato de possuir uma característica chamada refrescamento de memória, que tem finalidade de manter os dados armazenados enquanto o computador estiver ligado.

Memória secundária: também denominada de memória de massa, por possuir capacidade de memória muito superior à das outras memórias. Esse tipo de memória não possui acesso direto pelo processador, sempre havendo a necessidade de carregamento de dados dos dispositivos de memória secundária para a memória principal, para que então sejam enviados ao processador.

Subsistema de processamento

Cooler

É o nome dado ao conjunto de dissipação térmica, instalado sobre o processador. O cooler é formado por dois dispositivos: um dissipador de calor, que é um pedaço de alumínio ou cobre recortado, e uma ventoinha, que é um pequeno ventilador colocado sobre o dissipador de calor.

- O calor que o processador gera em sua operação deve ser dissipado para que o processador não queime. - O calor em excesso pode derreter os minúsculos circuitos do processador caso não exista um cooler instalado.

Entre o processador e o dissipador de metal, pode-se utilizar algum elemento que facilite a transferência de calor. A pasta térmica é utilizada com frequência, assim como uma fita especial auto-colante. Estes recursos evitam que exista uma camada de ar (mal condutor de calor) entre a superfície do chip e a superfície do dissipador de calor.

Componentes do processador:

REM: Registrador de endereços da memória;

RDM: Registrador de dados da memória;

Unidade lógica e aritmética (ULA): é a responsável por executar efetivamente as instruções dos programas, como instruções lógicas, matemáticas, desvio, etc.

• Unidade de controle (UC): é responsável pela tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os outros componentes.

• Registradores: são pequenas memórias velozes que armazenam comandos ou valores que são utilizados no controle e processamento de cada instrução. Os registradores mais importantes são:

* Contador de Programa (PC) – Sinaliza para a próxima instrução a ser executada;

* Registrador de Instrução (IR) – Registra a execução da instrução;

• MMU (em inglês: Memory Management Unit): é um dispositivo de hardware que transforma endereços virtuais em endereços físicos e administra a memória principal do computador.

• Unidade de ponto flutuante: nos processadores atuais são implementadas unidades de cálculo de números reais. Tais unidades são mais complexas que ULAs e trabalham com operandos maiores, com tamanhos típicos variando entre 64 e 128 bits.