O documento discute a história dos microprocessadores, desde a invenção do transistor em 1947 até os processadores modernos. Aborda os primeiros inventores do transistor, como funciona um transistor de junção, o desenvolvimento dos chips de silício e o processo de fabricação dos processadores. Explica também a estrutura interna dos processadores, incluindo a unidade de controle, a unidade aritmética lógica e os registradores.

1. Microprocessadores
LNCC UFRJ

2. Transistor
• 1947 – Invenção do
transistor
• John Bardeen
• Walter Brattain
• Willian Shokley
• Laboratórios Bell
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3. Inventores do Transistor
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4. Interruptor transistor de junção
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5. Transistor planar
LNCC ago‐10 Computador sem mistérios 5

6. Portas lógicas

7. Micro chips
Tudo começa
nas areias da
praia
Lingote de silício

8. Chips de silício

9. Chips de silício

10. O processo completo

11. Final do processo
Processador

12. Processo Computacional
Básico
Entrada Processamento Saída

13. Processador – estrutura interna

14. Processador – UCP
Registradores
Unidade de
controle
UAL
Barramento interno
Unidade de Clock Cache
ponto flutuante L1

15. Barramento
Dados
 Interno
Endereços
Controle
 Externo

16. Oscilações
• Pêndulos oscilam num
determinado ritmo;
• O período é o tempo
necessário para completar uma
oscilação;
• A freqüência é a quantidade de
oscilações por segundo;
• Ela é medida em Hertz – Hz;

17. Freqüência – Período

18. O “clock” do processador
 O “clock” dos processadores
utiliza propriedades da
estrutura cristalina do quartzo;
 A freqüência do “clock” dos
processadores atuais está na
faixa de MHz e GHz.

19. Ciclo de máquina
execução
• Ciclo de instrução
decodificação – Busca
– Decodificação
• Ciclo de execução
– Execução
– Gravação
É repetido bilhões de
vezes por segundo !
busca gravação

20. Memória RAM
Um pente de memória RAM (Randon Access Memory) de 64 MB

21. Memória – endereços e dados
Dados
11 11 00 11 01 11 10 11 11
1001 1101 1010 0000 0000 0000 0011 1010
10 10 00 10 01 10 10 10 11
0010 1111 0100 1101 0000 0000 0011 0011
01 01 00 01 01 01 10 01 11
1011 0000 0011 0000 1010 0000 0110 0000
00 00 00 00 01 00 10 00 11
0000 1010 0000 1111 1101 0000 1011 0011
Endereços 00 01 10 11

22. Processamento paralelo

23. O problema da roupa suja
Sabendo que o tempo necessário
para:
Quem sujou ? • Lavar - - 1/2 hora
• Secar - - 1/2 hora
• Passar - 1/2 hora
• Guardar - 1/2 hora
Tô fora!!
Quanto tempo gasto para 4
pilhas de roupa suja ?

24. Depois de muito pensar ...
4 x ½ + 4 x ½ + 4 x ½ + 4 x ½ = 8 horas

25. Linha de montagem
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26. Pipeline

27. Evolução dos microprocessadores Intel