Modelos de Processadores

Vou descrever sobre a história dos processadores e os tipos existentes. Mais abaixo você pode conferir os processadores atuais como os Core e I7 da Intel.

O processador é o cérebro do micro, encarregado de processar a maior parte das informações. Ele é também o componente onde são usadas as tecnologias de fabricação mais recentes. O processador é o componente mais complexo e freqüentemente o mais caro, mas ele não pode fazer nada sozinho. Como todo cérebro, ele precisa de um corpo, que é formado pelos outros componentes do micro, incluindo memória, HD, placa de vídeo e de rede, monitor, teclado e mouse.


História dos processadores

Dentro do mundo PC, tudo começou com o 8088, lançado pela Intel em 1979 e usado no primeiro PC, lançado pela IBM em 1981. Depois veio o 286, lançado em 1982, e o 386, lançado em 1985.


Linha 386

O 386 pode ser considerado o primeiro processador moderno, pois foi o primeiro a incluir o conjunto de instruções básico, usado até os dias de hoje. Lançado em 1985, serviu de base para desenvolvimento de modelos mais avançados, Tais como, 486 Pentium, Pentium Pro, Pentium II, da Intel. Outros fabricantes como Cyrix – 6X86MX, MII e AMD K5, K6, K6II e K6III, todos com base no 386.

Foi muito utilizado com o MS-DOS, e Windows 3.1.

Bugs: Primeiras versões, as de 16 MHz, teve alguns problemas que somente em 1990 os erros foram corrigidos.

80386SX – (a sigla SX representava “single Word”) foi criado como forma de baratear os custos de montagem das placas. Baixo desempenho era o principal problema desse processador e acessava somente até 16Mb de memória RAM.

80386DX -  (a sigla DX representava “Double Word”) Em ambos modelos podemos utilizar co-processadores, respectivamente 80387 SX e 80387 DX. Foi criado nesta época o Cachê de memória, um circuito especial que é tão rápido quanto o processador para trabalhar com as informações rapidamente, já que os módulos de memória começaram a ficar mais lenta do que o processador. Este tipo de processador já utilizava os soquetes de memória SIMM-30.

Diferenças: Os processadores da Intel foram fabricados para trabalhar na velocidade padrão de clock de 25,33 Mhz e múltiplos destes valores. Os processadores da AMD trabalhavam sempre a 40 MHz.


Linha 486

O processador 486 tinha somente 6 novas instruções no processador a mais que o 386, porém era muito mais rápido porque muito dos periféricos que antes eram externos ao processador, agora estavam dispostos dentro do encapsulamento do processador.

Componentes integrados: Co-processador matemático, Memória cachê e Controladora de memória cachê interna

80486DLC - Criado apenas algumas relações de instruções em relação ao 386, porém utilizava a mesma pinagem. A única vantagem de se utilizar o 486DLC ao 386 é que ele possuía 1Kb de cachê de memória interno.

80486SX - Versão de baixo custo, que não possui o co-processador matemático interno.

80486DX 50 – Foi desenvolvido a partir do aumento da freqüência de operação do microprocessador, porém as primeiras placas que foram desenvolvidas para este novo processador tinham componentes novos, recém construídos para aceitar velocidade maior, por isso apresentavam-se muitos problemas, tais como, sobre-aquecimento, constantes travamentos e resets.

80486DX2 – Foi criado como solução para os problemas do antigo modelo, trabalhava a 50 MHz, porém utilizava o conceito da “multiplicação de clock”, o que significa que na pratica o clock da placa era de 25 MHz e o processador trabalhava internamente com 2X 25, ou seja, 50 MHz.

Outro modelo muito conhecido é o 486DX2-66 que trabalha com clock de 33 MHz e o mesmo conceito do anterior com clock de 25 MHz.

80486DX4 – Foi lançado com este nome como forma de marketing da Intel, pois trabalhava internamente com multiplicação de clock X3 (vezes 3), ou seja, os modelos 486DX4-75 utilizavam clock de 25 X 3 e o 486DX4-100  utilizava clock de 33 X 3.

Um problema desse tipo de processador é que a velocidade de processamentos de dados é 3 vezes maior que a velocidade de leitura ou escrita da memória RAM, o que resultou o aumento da memória cachê para 16 Kb.

Trabalho com 3.3V em lugar dos 5V utilizados até então para outros modelos.

Os processadores do fabricante AMD, tais como, o Am5x86 são similares ao 486 da Intel.

Trabalham com multiplicação de clock x 4 (vezes quatro), então os modelos Am5x86-133 utiliza clock de 33 Mhz x 4, e o Am 5x86-160 utiliza clock de 40 Mhz x 4.

A cyrix também é outro fabricante de processadores que criou os modelos Cx5x86-100 de clock  33 Mhz x 3 e o modelo Cx5x86-120 de clock 40 Mhz x 3.

Todos estes modelos de 486 eram compatíveis com o 5x86 utilizam um padrão de pinagem conhecido como “soquete 3”. Por isso todas as placas mães para esses processadores tem que ter este tipo de soquete.

O 486 passou a utilizar um padrão de cachê de memória interno conhecido como “cachê de memória L1” e outro externo conhecido como “cachê de memória L2”, o qual tornou-se padrão.

Diferenças:

Processadores Intel 486DX e 486 DX2 são alimentados com 5V, já o modelo 486DX4-100 utiliza 3,3 Volts de alimentação.

Os processadores da família AMD seguiram a linha de multiplicação de clock de 40 Mhz,(186DX2-80, e 486DX4-120), são alimentados em 5V, somente os que tem especificado no corpo do processador a marcação 3V é que devem ser alimentados com 3,3 Volts.

Foram muito utilizado com Windows 3.1 e Windows 95 em suas primeiras versões.


Linha Pentium

O Pentium em termos de software funcionava igual aos 386 e 486, tem os mesmos modos de operação.

Características que tornaram o Pentium mais rápido que o 486:

Cache interno L1 de 16Kb, dividido em dois, um de 8Kb para armazenamento de dados e outro de 8 Kb para instruções. A divisão fazia com que o cache seja mais rápido.

Cache L1 write back: utilizava o cachê tanto para ler como para escrever na memória RAM.

Previsão de desvio: Quando um programa chega a um desvio condicional o Pentium já carrega no cachê as rotina possíveis a serem utilizadas, aumentando o desempenho.

Arquitetura super escalar com dupla canalização: ele processa duas instruções com o mesmo pulso de clock como se fosse dois 486 trabalhando em paralelo.

Co-processador matemático mais rápido: 3 a 5 vezes mais rápido que o do 486 DX.

Encapsulamento: O Pentium utilizava encapsulamento de cerâmica cinza e os modelos mais recentes passaram a utilizar o encapsulamento PPGA (plastic pin grid array), de cor preto.

Freqüência de operação: A freqüência máxima da placa-mãe é de 66 (66,6 Mhz), este é o limite imposto pela Intel no decorrer do projeto Pentium.


Modelos:

Pentium 60 e 66: são classificados como sendo diferentes dos demais modelos, pois não permitem multiplicação de clock e são alimentados com 5V. Estes processadores tem nome-código P5. Os demais processadores que surgiram em seguida tem nome-código P54C. Estes processadores utilizam placa-mãe “soquete 4”.

Pentium MMX: Inclui um novo conceito chamado SIMD (single mode, multiple data – instrução única para múltiplos dados) que permite que varios dados de poucos bits sejam manipulados simultaneamente.

Outras mudanças: Cachê L1 maior: 32 Kb dividido em dois de 16 Kb, um para dados e outro para instruções, Tensão de alimentação: 2,8 V, Previsão de desvio melhorada.

Estes modelos de Pentium utilizavam o mesmo tipo de placa-mãe, denominada “soquete 7”.

Pentium Pro: Foi projetado especificamente para ser utilizado em micros servidores de rede, ele incorpora uma série de alterações em relação ao Pentium comum.

Utilizava a tecnologia RISC ( Reduced introduction set computing – Computação utilizando conjunto reduzido de instruções). A arquitetura do Pentium pro é super escalar em tripla canalização : executa Três instruções simultaneamente.

Obs. As tecnologias citadas a cima utilizavam a tecnologia CISC (complex introduction set computing – computação utilizando um conjunto complexo de instruções)

Para que ele continuasse compatível com todos os programas existentes, foi adicionado um decodificador CISC à sua entrada. Dessa forma, ele aceitava programas CISC, porem os processa em seu núcleo RISC.

A partir deste modelo todos os processadores Pentium passam a utilizar a tecnologia RISC em seu núcleo, apenas utilizando um decodificador CISC que converte as instruções dos programas a serem executados, eliminando a incompatibilidade com os programas atuais.

O cachê L2 (externo) foi integrado ao processador.

Multiprocessamento: pode ser utilizado em placas mãe com dois ou quatro processadores em multiprocessamento simétrico.

Pentium II: Utiliza o núcleo do Pentium pro e a tecnologia MMX, possui um novo tipo de encapsulamento, sendo acondicionado em um cartucho.

Cachê L2: o cache L2 não esta integrado dentro do processador, mas sim no cartucho SEC, ao lado do processador, e trabalha com metade de freqüência de operação do processador.

Cache L1 maior: passou a ser de 32 Kb, dividido em dois de 16 Kb.

Barramento externo: a partir do modelo 350 Mhz trabalha externamente a 100 Mhz, enquanto os modelos até 333 Mhz trabalham a 66 Mhz.

Celeron: É um modelo de Pentium II de baixo custo, possui todas as características do Pentium II, com execeção as alterações do circuito cache L2.

Modelos: Celeron não possui cache de memória L2. é encontrado em uma placa adaptadora chamada SEPP, a qual é conectada ao slot 1. Utiliza a mesma placa-mãe do Pentium II, é encontrado em versões 266 e 300 Mhz.

Celeron-A: possui memória cache L2 de 128 Kb embutida dentro do próprio processador, a qual trabalha na mesma freqüência de operação. É encontrado em dois modelos; SEPP, que utiliza o slot 1 e portanto mesmo tipo de placa-mãe do Pentium II, e PPGA, com um encapsulamento similar ao do MMX, com um novo padrão de pinagem chamado “soquete 370”. Este modelo utiliza modelo próprio de placa-mãe, mas pode ser instalado num slot 1 através de placa adaptadora.

Pentium II Xeon: Foi construído especificamente para servidores de rede, e é considerado um Pentium pro MMX, possui alto desempenho. Possui o dobro da altura do processador Pentium II convencional, trabalha externamente a 100 Mhz.

Cache L2 trabalha a mesma velocidade do processador.

Permite multiprocessamento simétrico com até quatro processadores.

Acesso até a 64 Gb de memória.

Possuia um novo modelo de soquete chamado “slot 2”, também conhecido como Slot de 330 contatos,exigindo assim um novo modelo de placa-mãe.

Pentium III: Você encontrava dois tipos de Pentium II no mercado: o tradicional, em forma de cartucho – que usa placas-mãe do tipo slot 1, a mesma do Pentium II -, e o novo modelo em forma de soquete, chamado FCPGA ( flip chip pin grid array) – que utiliza placas-mãe do tipo soquete 370, a mesma usada pelo celeron PPGA.

Pentium III Xeon

Utiliza a mesma tecnologia do Pentium II Xeon adicionadas as tecnologias MMX2.

Existiam dois modelos disponíveis, um com tecnologia de 0,25 um que trabalha externamente a 100 Mhz e outro com tecnologia de 0,18 que trabalha externamente a 133 Mhz.


Processadores AMD

A AMD é uma fabricante de processadores como a Intel, que vem crescendo muito no mercado de vendas de processadores. Os processadores AMD deram um pulo muito grande a partir do processador K6, devido a AMD ter comprado a empresa pouco conhecida NEXGEN, estava de olho no seu Know-how que tinha um projeto de um novo processador que iria se chamar Nx686, com a compra da empresa, a AMD a transformou no AMD K6 que ficou muito conhecido. Os processadores AMD K5 e o AMD K6 foram os processadores que despontaram, depois vieram tecnologias mais novas como o processador ATHLON.


AMD K5

O AMD K5 tinha as seguintes características:

- Arquitetura super escalar em quatro canalização
- Cache de memória interno (L1) de 24Kb, dividido em um de 8 Kb para dados e outro de 16 para instruções
- Compatibilidade com soquete 7

Freqüência de operação: O K5 utilizava um esquema de multiplicação similar ao Pentium. Porém devemos tomar cuidado na hora da configuração da placa-mãe, pois a freqüência de operação do processador não é a que esta estampada.

Placa-mãe: A placa-mãe utilizada pelo processador AMD K5 é a mesma do Pentium clássico, ou seja, padrão soquete 7.


AMD K6-II

Esse processador também chamado de K6 3D, seu nome-código era um K6 com algumas novidades muitos importantes.

- Barramento externo de 100 Mhz: primeiro processador da AMD a romper o limite de Mhz. Era necessário uma placa-mãe soquete 7 capaz de trabalhar a 100 Mhz (MMX). A escolha de um bom chip-set – como VIA MVP3 – era fundamental.

- Unidade MMX super escalar em dupla canalização: com, isso duas instruções MMX podiam ser executadas simultaneamente em um único pulso de clock.

- Tecnologia 3D NOW!: 21 novas instruções MMX. Para utilizar essas instruções, os programas deveriam ser compilados exclusivamente para o K6-II ou então escritos para o Directx 6.0 instalado no micro.


AMD K6-III

O processador K6-III, também conhecido como K6 3D+ ou sharptooth, seu nome-código é um K6-II com desempenho superior, por ser o primeiro processador não-Intel para pc’s a utilizar cachê L2 integrado dentro do processador, trabalhava na mesma freqüência de operação do processador, a exemplo do que ocorria com os processadores Pentium PRO, Celeron-A, Pentium II Xeon, Pentium III Xeon. As principais novidades do K6-III são:

- Cachê L2 integrado: similarmente ao Pentium Pro, o K6-III tinha um cachê L2 de 256 Kb integrado dentro do próprio processador. Com isso o Cache trabalhava na mesma freqüência interna do processador, ou seja, no caso de um K6-III de 400 Mhz, o cache L2 trabalhava a 400 Mhz e não a 100 Mhz como o K6-II. Ou 66 Mhz, como no K6 “comum”

- Cache L3 na placa-mãe: essa é uma inovação no mundo dos pc’s. além dos dois cachês que estão integrados dentro do próprio processador (L1 e L2), o K6-II permite a utilização de um terceiro cache de memória na placa-mãe, aumentando ainda mais o desempenho do micro. Na verdade, esse cache externo existente nas placa-mãe soquete 7

- Soquete 7: um dos grandes trunfos desse processador era a compatibilidade com a plataforma soquete 7 (na verdade super 7 , pois ele opera externamente a 100 Mhz)

- Freqüência de operação: O K6-III trabalha externamente a 100 Mhz, multiplicando esse clock para obter sua freqüência de operação interna.


AMD K7 ATHLON

A AMD iniciou o ano 2000 rompendo, pela primeira vez no mundo dos microprocessadores, a significativa barreira dos 1.000 Mhz. No dia 6 de janeiro, a equipe formada pela AMD, compaq e Kryo tech apresentou uma maquina presario, “MOTORIZADA” com um processador Athlon trabalhando a 1 Ghz. É claro que esse computador é um mero protótipo de laboratório e tal velocidade só foi alcançada graças as técnicas de refrigeração fornecidas pela Kryo Tech. Mas não deixa de ser um grande feito e, por isso, vamos analisá-lo um pouco . o principal problema para uma CPU rodar com um Clock elevado é o seu aquecimento. Quanto maior a velocidade, maior a quantidade de calor gerado no interior do semi-condutor. Se for providenciado um mecanismo eficiente para a remoção desse calor, então é possível atingir altas velocidades. E é exatamente isso que foi feito com esse computador onde , é claro, só a CPU roda 1 Ghz, todo o resto trabalha nas velocidades usuais.

O barramento do sistema: Graças a adoção da tecnologia do barramento alpha EV6, desenvolvida pela digital equipment corp., a AMD passou a oferecer o primeiro barramento de 200 Mhz em plataformas x86 e ainda existem promessas para esse barramento operar até 400 Mhz. Trabalhando com 64Bits em 200 Mhz, essa CPU oferece uma taxa de comunicação de 1,6  GB/s, que é um valor grande (ganho de 45%) quando comparado com os 1,1 GB/s de Pentium III que operava em 133 Mhz.



Processadores Intel atuais


Pentium D

O Pentium D é a junção de dois processadores Pentium 4. Muitos usuários pensam que o Pentium D é um processador de núcleo duplo excelente, porém a história é um pouco diferente. Assim como acontecia com o Pentium 4, tudo se repetiu no Pentium D.

A Intel precisava colocar dois núcleos com uma freqüência muito alta para conseguir um bom desempenho. A memória cache dos Pentium D é razoavelmente suficiente, porém como a Intel parou de investir neste tipo de CPU, atualmente os valores de memória e até a própria velocidade destes processadores não proporcionam bons resultados em games e aplicativos pesados.

Pentium Extreme Edition

Pelo nome não parece, mas os tais Pentium Extreme Edition são processadores de duplo núcleo também. A diferença entre estes e os Pentium D é, basicamente, que o Extreme Edition é um processador com dois Pentium 4 Extreme Edition trabalhando em conjunto. Com um desempenho um pouco melhor, algumas tecnologias a mais que auxiliam no trabalho pesado, este processador ganhou pouca fama, pois logo foi substituído por outros modelos.

O Pentium 4 Extreme Edition trabalhava com a tecnologia HT (a qual simulava dois processadores num só), a qual permitia um ganho de até 30% em múltiplas tarefas. Como o Pentium Extreme Edition é  uma evolução, ele traz dois núcleos que operam com a tecnologia HT. Sendo assim, os dois núcleos do Pentium Extreme Edition simulam dois núcleos virtuais, de modo que o processador disponibiliza quatro núcleos para o sistema.


Core 2 Duo

Atualmente os Core 2 Duo estão entre os processadores mais cobiçados para jogos. Se comparado com os antigos processadores de dois núcleos da empresa, os novos Core 2 Duo mostram uma superioridade incrível. O grande motivo da diferença em desempenho é o novo sistema de núcleo da Intel.

Os antigos Pentium D trabalhavam com uma linha de processamento idêntica a dos Pentium 4, já os tais Core 2 Duo funcionam com a nova tecnologia Core. Com uma freqüência (velocidade) mais baixa, um pouco mais de memória interna, modos mais eficiente de compartilhamento de recursos e alguns outros detalhes, os Core 2 Duo são os processadores mais potentes no ramo dos Dual Core.

O Intel Core 2 Duo é indicado para jogos de última geração, edição de imagem e vídeo, programas matemáticos ou de engenharia e tarefas que requisitem alto processamento. Há vários modelos, sendo que os mais fortes não são viáveis para quem procura montar um PC econômico.


Pentium Dual Core

O Pentium Dual Core surgiu praticamente na mesma época do Core 2 Duo. Tendo a arquitetura (sistema interno de peças) baseada no Core 2 Duo, o Pentium Dual Core trouxe apenas algumas limitações. O tão falado FSB (barramento frontal) tem velocidade menor, a memória interna (cache) do processador é menor e os modelos disponíveis trazem clocks (velocidades) mais baixos.

Para o usuário que procura apenas navegar na internet e realizar tarefas simples, este processador pode ser uma excelente escolha, visto que a relação custo-benefício dele é uma das melhores quando se fala em processadores Intel de duplo núcleo.


Core 2 Quad

Descendentes dos Core 2 Duo, os novos Core 2 Quad nada mais são do que processadores com quatro núcleos e um sistema interno muito semelhante aos seus antecessores. Ainda novos no mercado, os Core 2 Quad apresentam desempenho relativamente alto, porém em algumas tarefas eles perdem para os Dual Core.

O grande problema nos “Quad Core” (termo adotado para falar a respeito de qualquer processador de quatro núcleos) é a falta de programas aptos a trabalhar com os quatro núcleos. Além disso, o custo destes processadores ainda não é ideal para os usuários domésticos.


Core 2 Extreme Quad Core

Apesar da grande performance apresentada pelos Core 2 Quad, a Intel conseguiu criar um processador quase idêntico com maior velocidade. Apresentando dois modelos com a velocidade de clock superior, a Intel criou estes processadores especificamente para gamers e usuários fanáticos por overclock.

Modelos Extreme prontos para overclockA relação custo-benefício é péssima, pois custam quase o dobro dos Core 2 Quad e não fornecem o dobro de desempenho. Em jogos há um pequeno ganho de desempenho, mas nada extraordinário que valha realmente a pena.

Vale ressaltar que há processadores Core 2 Extreme de dois e quatro núcleos. Ao comprar um Core 2 Extreme é importante averiguar se o processador é de dois ou quatro núcleos, pois enganos acontecem e você pode acabar pagando por um processador Quad Core e levar um Dual Core, muito cuidado!


Intel Core i7

A última palavra em tecnologia é o Core i7. A nova linha de processadores da Intel opera com quatro núcleos, velocidade semelhante a dos Core 2 Quad e quantidade de memória cache parecida. As mudanças são diversas, começando pelo suporte de memória DDR3 e abrangendo até o modo de comunicação com os outros itens do PC.

Muito poder em um único processador - Intel Core i7O novo Intel Core i7 traz a tecnologia HT, a qual simula múltiplos núcleos e tende a aumentar o desempenho significativamente para aplicações que trabalhem com a divisão de processamento. Segundo o site da Intel, estes novos processadores podem simular até oito núcleos, isso se o sistema operacional for compatível com a tecnologia.

Como estes processadores são lançamento, o preço deles é astronômico (dificilmente encontra-se um processador dessa linha por menos de mil reais), sendo indicado apenas para entusiastas e pessoas com muito dinheiro. A performance do Core i7 é sem dúvida superior a qualquer outro processador, no entanto talvez não seja uma boa idéia comprar estes processadores agora, visto que não há programas que exijam tamanho poder de processamento.