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1 Arquitetura de Computadores Introdução. Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 2 Arquitetura de Computadores Evolução.

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1 1 Arquitetura de Computadores Introdução

2 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 2 Arquitetura de Computadores Evolução – Primeira Geração Computadores a Válvula (1945) Eniac

3 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 3 Arquitetura de Computadores Primeira Geração – Decimal (não binário) – 20 acumuladores de 10 dígitos – Programado manualmente através de chaves e conexões de cabos – válvulas – 30 toneladas – 800 Km de cabos – 140 metros quadrados – 140 kW de consumo de energia elétrica – adições por segundo Muito mais rápido que qualquer computador eletromecânico

4 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 4 Arquitetura de Computadores Conceito de Programa Armazenado – Concebido simultaneamente por von Neumman e Turing. – Publicado em 1945 por von Neumman, para o EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) IAS (Princeton Institute for Advanced Studies) – Iniciado em 1946 – Completado em 1952 – Protótipo dos computadores de propósito geral subsequentes: Memória principal, que armazena dados e instruções ALU, capaz de realizar operações com dados binários Unidade de Controle, que interpreta e executa instruções armazenadas na memória Dipositivos de Entrada e Saída (E/S), operados pela unidade de controle

5 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 5 Arquitetura de Computadores UNIVAC I (1947) UNIVAC II (1950) IBM 701 (1953) IBM 702 (1955) IBM série 700/7000 Figura retirada do livro Introdução a Arquitetura de Computadores, Miles J. Murdocca

6 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 6 Arquitetura de Computadores Main Memory Arithmetic and Logic Unit Program Control Unit Input Output Equipment

7 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 7 Arquitetura de Computadores Segunda Geração: – Computadores Transistorizados – Substituiu as Válvulas – Menor – Mais rápido – Mais barato – Menor dissipação de calor – Menor consumo de energia – Dispositivo Semicondutor (feito de Silício) – Capacidade de Ligar e Desligar a corrente elétrica: base de toda a lógica digital – Inventado (descoberto) em 1947 no Bell Labs – William Shockley, John Bardeen e Walter Bratain

8 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 8 Arquitetura de Computadores Terceira Geração – Computadores com Circuitos Integrados – Integração em pequena escala (Small scale integration, SSI) – a partir de 1965 Até 100 componentes em um chip – Integração em média escala (Medium scale integration, MSI) - até componentes em um chip – Integração em grande escala (Large scale integration, LSI) componentes em um chip – Integração em escala muito grande (Very large scale integration, VLSI) – a partir de – componentes em um chip – Ultra large scale integration (ULSI) Mais de componentes em um chip

9 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 9 Arquitetura de Computadores Aumento da densidade de componentes nos chips Gordon Moore – co-fundador da Intel Número de transistores iriam dobrar a cada ano Desde 1970 crescimento diminuiu um pouco – Número de transistores dobra a cada 18 meses Custo de um chip permaneceu praticamente inalterado Maior densidade de componentes significa caminhos elétricos mais curtos, o que aumentou a velocidade de operação O computador ficou menor, tornando-o conveniente para ser usado em diversos ambientes (flexibilidade!) Redução do consumo de energia e da necessidade de resfriamento Menos interconexões aumentam a confiabilidade

10 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 10 Arquitetura de Computadores Lei de Moore

11 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 11 Arquitetura de Computadores Evolução do Pentium – 8080: Primeiro microprocessador de propósito geral 8 bits (interno e externo) Utilizado no primeiro computador pessoal, o Altair – 8086: 16 bits (interno e externo) Memória cache – 8088: 16 bits (interno) / 8 bits (externo) Usado no primeiro PC da IBM

12 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 12 Arquitetura de Computadores Evolução do Pentium – 80286: Extensão do 8086 Endereçava 16 Mbytes (contra 1Mbyte do 8086/8088) – 80386: 32 bits Multitarefa – 80486: Tecnologia de cache mais elaborada Co-processador aritmético de ponto flutuante

13 Professor: Arlindo Tadayuki Noji Instituto de Ensino Superior Fucapi - CESF 13 Arquitetura de Computadores Evolução do Pentium – Pentium: Tecnologia superescalar (múltiplas instruções em paralelo) Primeira CPU de 64 bits (interno) compatível com a família PC – Pentium II: Incorporou a tecnologia Intel MMX (vídeo, aúdio, gráficos) – Pentium III: Instruções de ponto flutuante adicionais para software 3D – Merced: Nova geração de processadores Intel Organização de 64 bits


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