FACULDADE PITÁGORAS
DISCIPLINA: ARQUITETURA DE COMPUTADORES
Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos
[email protected]
www.oficinadapesquisa.com.br
TIPOS DE COMPUTADORES - I
Qualquer classificação sobre computadores depende
do critério que se usa para se classificar.
A classificação mostrada a seguir é baseada nos
critérios de aplicabilidade e custo do computador
(TANENBAUM, 2007, p.17).
1. Computadores
Descartáveis
0,5 a 1 $
Cartões de felicitações
Chips identificadores (p/
substituir códigos de barras)
TIPOS DE COMPUTADORES - II
2. Microcontroladores
5 a 10 $
3. Computadores
específicos p/ jogos
50 a 100 $
Relógios, celulares, carros,
aviões, eletrônicos digitais
(TV, DVD, BLU-RAY),
eletrodomésticos
programáveis, centrais de
segurança, etc
Videogames e games
portáteis
TIPOS DE COMPUTADORES - III
4. Computadores
pessoais
Desktops, Laptops, Palmtops,
Notebooks, Netbooks,
Handhelds, PDA’s,
Smartphones, etc
500 a 1.000 $
5. Servidores
5.000 a 10.000 $
Servidores de redes
(locais e de internet)
TIPOS DE COMPUTADORES - IV
6. Estações de
trabalho
50.000 a 500.000 $
7. Mainframes
Mais de 5 milhões de $
8. Supercomputadores
??? $
Produção gráfica pesada
(revistas, jornais, firmas de
publicidade, televisão,
cinema, etc) e alguns tipos
de aplicações científicas
Computadores de grande
porte para aplicações
pesadas em bancos de
dados (grupos financeiros,
grandes organizações)
Aplicações militares e/ou
científicas de ponta
COMPUTADORES DESCARTÁVEIS - I
Os computadores descartáveis não necessitam
de grandes requisitos nem de velocidade de
processamento e nem de memória. Sua
principal aplicação é em cartões de felicitação,
mas vem crescendo a demanda para
identificadores e localizadores. No caso de
identificadores, eles podem substituir os
códigos de barras em produtos. Em alguns
supermercados da Alemanha, a pessoa vai ao
supermercado, pega qualquer produto que ela
quer, põe na sacola e leva para casa.
Continua...
COMPUTADORES DESCARTÁVEIS - II
Os identificadores chamados de RFID (Radio
Frequency IDenfication – identificação por
radiofrequência), ao passarem pela porta da
loja, enviam automaticamente para as centrais
dados do produto (preço, endereço da loja,
data e hora da compra), que por sua vez, já
envia automaticamente esses dados para
cobrança no cartão do cliente, que também tem
um RFID). Esses RFID’s podem ser utilizados
também como localizadores (de pessoas,
veículos e outros objetos via GPS).
COMPUTADORES DESCARTÁVEIS - III
RFID
RFID
Fonte: http://ffproducoes.blogspot.com
Fonte: http://msassys.com
MICROCONTROLADORES - I
Os microcontroladores são processadores que
possuem muitas aplicações. O preço destes
microcontroladores dizem respeito apenas ao
processador, porque eles podem controlar
dispositivos
muitíssimo
caros,
que
ultrapassam muitas vezes milhões de dólares.
Como principais exemplos, os aviões, sistemas
de
mira
de
mísseis
inteligentes
e
equipamentos médicos (aparelhos de raios X,
de
ressonância
magnética,
monitores
cardíacos),
Continua...
MICROCONTROLADORES - II
... além de carros (processamento de mistura
de combustível), relógios, celulares, caixas
eletrônicos, brinquedos inteligentes (bonecas
que falam, carrinhos de controle remoto),
periféricos
de
computadores
(modem,
impressora, scanner, drives, discos rígidos,
etc), eletrônicos domésticos programáveis
(VCR, DVD, forno de microondas, etc), centrais
de segurança, sistemas de controle, etc.
Basicamente, toda e qualquer aplicação que
necessite de um controlador programável e de
software bem específico.
MICROCONTROLADORES - III
Microcontroladores
Fonte: http://amerobotics.com.br
COMPUTADORES DE JOGOS - I
Os
computadores
de
jogos
são
basicamente computadores normais, mas
com software limitado e pouca capacidade
de extensão. Exigem grande poder de
processamento (para processar som e
imagem), mas sem grandes exigências em
relação à quantidade de memória.
Geralmente são processadores dedicados
com palavras maiores que seus congêneres
de desktops.
COMPUTADORES DE JOGOS - II
Playstation 2 da SONY
Fonte: http://www.monitorando.org
Atari, o precursor dos videogames
Fonte:
http://quemviveuosanos80.blogspot.com
COMPUTADORES PESSOAIS - I
Os computadores pessoais são aqueles que as
pessoas popularmente chamam de computador.
Necessitam de um bom equilíbrio em termos de
processamento e memória, e a configuração
que vai privilegiar a velocidade, ou a memória,
ou os dois, depende do tipo de aplicação que o
usuário precisa. Alguns computadores pessoais
com configurações mais reforçadas podem
funcionar até mesmo como servidores ou
estações de trabalho. Computadores pessoais
montados para jogos podem custar mais de 50
mil dólares.
COMPUTADORES PESSOAIS - II
Dell XPS 730
Fonte:
http://www.eletronicoblog.pop.com.br
IBM PC AT
Fonte: http://www.engadget.com
SERVIDORES - I
Servidor é um computador que disponibiliza
recursos em uma rede, e por este motivo,
necessita geralmente de grande poder de
armazenamento. Dependendo da aplicação,
pode exigir muita memória secundária
também.
Geralmente
são
usados
computadores pessoais (desktops) com
configurações reforçadas (com um, dois ou
quatro processadores) ou workstations
(minicomputadores).
Continua...
SERVIDORES - II
Os servidores podem funcionar como um
centralizador de arquivos de uma rede
local ou na internet, e em alguns casos,
são capazes de gerenciar dezenas de
milhares de TPM’s (transações por
minuto). Os sistemas operacionais usados
em servidores são variações dos sistemas
operacionais utilizados em computadores
pessoais (geralmente alguma versão de
Windows, Linux ou Unix).
SERVIDORES - III
Rack com Servidores
Fonte: http://www.cesmic.ucb.br
MINICOMPUTADORES - I
As “Estações de Trabalho” (workstations)
estão um grau acima dos computadores
pessoais,
e
muitas
vezes,
são
consideradas como minicomputadores.
Quando funcionam em paralelo (cluster),
são
comumente
chamadas
de
minisupercomputador.
Geralmente
as
workstations
são
utilizadas
para
aplicações gráficas pesadas...
Continua...
MINICOMPUTADORES - II
.... (engenharia, arquitetura, produção
gráfica, ilhas de edição) ou como
servidores para aplicações pesadas de
redes,
principalmente
na
internet.
Algumas aplicações científicas também
pode fazer uso das workstations. Não
confunda com baias de um Call Center,
que comumente são chamadas também de
estações de trabalho.
MINICOMPUTADORES - III
Sun Workstations
NovelQuest Emperor Workstation
Fonte:
http://www.frontiercomputercorp.com
Fonte: http://www.techfresh.net
MAINFRAMES - I
Mainframes (ou computadores de grande
porte) são computadores que podem ocupar
salas inteiras, nos levando de volta às
configurações da década de 60. Em termos
de poder de processamento, podem ser até
inferiores às workstations e a alguns
servidores, mas em termos de capacidade
de armazenamento e de velocidade dos
dispositivos de E/S (entrada e saída) ainda
são campeões.
Continua...
MAINFRAMES - II
São ainda muito utilizados em aplicações
pesadas de bancos de dados comerciais ou
governamentais. Com o advento da
Internet, passaram a ser utilizados
também como poderosos servidores de
arquivos da grande rede. Geralmente eles
rodam sistemas operacionais proprietários,
e os softwares de bancos de dados ainda
são baseados na linguagem de programação
COBOL.
MAINFRAMES - III
Mainframe Fujitsu Global Server
Fonte: http://www.fujitsu.com
Mainframe IBM
Fonte:
http://www.vcu.edu/vcu/ucc/tour.htm
SUPERCOMPUTADORES - I
Supercomputadores
são
sempre
computadores de grande porte, e podem ter
diversos tipos de configurações. São
caríssimos e geralmente só
podem ser
comprados (com autorização) por órgãos
governamentais. É muito difícil para empresas
particulares adquirirem um, não só por causa
do preço, mas também por causa de suas
possíveis
aplicações.
São
utilizados
geralmente para pesquisas de ponta na área
militar...
Continua...
SUPERCOMPUTADORES - II
... (desenvolvimento de armas), comercial
(prospecção de petróleo, p. ex.) e
científica (pesquisa espacial, genética,
etc). Alguns destes supercomputadores
ficaram famosos, como é o caso do Deep
Blue, da IBM, construído com o intuito de
derrotar o campeão mundial de xadrez.
Oficialmente, foi a primeira máquina a
derrotar um homem neste jogo, o que é
um feito realmente notável.
SUPERCOMPUTADORES - III
O site www.top500.org é a referência mundial em
supercomputação. A cada seis meses são realizados
testes para definir o ranking dos computadores com
maior velocidade de processamento em todo o mundo.
O título do segundo semestre de 2011 é de um
supercomputador japonês, o K Computer Sparc 64
VIIIfx 2.0 GHz Tofu Interconnect.
O Japão investiu 1,3 bilhões de dólares para montar
este supercomputador para poder superar o chinês
Tianhe 1A NUDTH MPP X5670 2.93 GHz 6C
Nvidia GPU FT-1000 8C, campeão até junho de 2011.
SUPERCOMPUTADORES - IV
K Computer Sparc 64 VIIIfx 2.0 GHz Tofu Interconnect
Fonte: http://www.nsc.riken.jp/K/diary_eng.html
UNIDADES DE MEDIDA - I
O homem sempre teve necessidade de medir as
coisas. À medida que a tecnologia permitiu a
medida de coisas extremamente grandes ou
extremamente pequenas, tornou-se óbvio que
uma unidade de medida seria insuficiente para
expressar estas quantidades. Assim, foram
criados
prefixos
que
correspondem
a
multiplicação ou divisão da unidade principal.
Por exemplo, o metro é a unidade padrão de
medida de distância, mas para medir grandes
distâncias, o metro é pouco utilizado.
UNIDADES DE MEDIDA - II
Neste caso, o quilometro (aportuguesamento
de Kilometro, unidade de medida que equivale a
1000 metros) é mais usado. Do mesmo modo,
para medir coisas pequenas, o metro é muito
grande. Entretanto, se dividirmos o metro por
mil teremos o milímetro, que equivale a 10-3
metros. Do mesmo modo, a grama é a unidade
padrão para medir massa, mas usamos mais com
mais frequencia o quilo (simplificação de
Kilograma, ou seja, 1000 gramas).
UNIDADES DE MEDIDA - III
Na informática, utilizamos “b” (em letra minúscula ou caixa
baixa) para bit, e “B” (em letra maiúscula ou caixa alta) para
Byte. Os prefixos para unidades de medida maiores que a
unidade são sempre utilizados em letras maiúsculas:
1 ou 100 = unidade
Mil ou 103 = Kilo K
1 milhão ou 106 = Mega M
1 bilhão ou 109 = Giga G
1 trilhão ou
1012
1015 = Peta P
1018 = Exa E
1021 = Zeta Z
1024 = Iota I
= Tera T
Em informática, utiliza-se esses
prefixos por aproximação. Por
exemplo, 1 KB (1 Kilobyte) não
equivale a 1000 bytes, e sim a
1024 bytes (210 bytes).
Assim, 1 KB (1 Kilobyte) equivale
a 210 bytes, 1 MB (1 Megabyte)
equivale a 220 bytes, 1 GB (1
Gigabyte) equivale a 230 bytes, 1
TB (1 Terabyte) equivale a 240
bytes, 1 PB (1 Petabyte) equivale
a 250 bytes e assim por diante.
UNIDADES DE MEDIDA - IV
Os prefixos para unidades de medida menores que a unidade são sempre
utilizados em letras minúsculas. Não utilizamos medidas menores que a
unidade para medidas de armazenagem (bits), porque estes não poder ser
divididos. Estes prefixos são utilizadas geralmente para segundos, para se
medir o tempo de ciclo de um processador:
1 ou 100 = unidade
10-3 = mili m
10-6 = micro µ
10-9 = nano n
10-12 = pico p
10-15 = femto f
10-18
= ato a
10-21 = zepto z
10-24 = iocto i
Hertz é a unidade de medida do SI (Sistema
Internacional de medidas) para frequência. Se
um processador tem clock de 1 Khz (1 kilohertz
ou 1000 hertz), isso significa que a cada
segundo ele realiza 1000 ciclos. Se um cálculo
gastar um ciclo, então isso quer dizer que este
processador é capaz de fazer mil cálculos por
segundo.
O tempo de um ciclo é o inverso da freqüência.
Assim, para um processador com clock de 1
Khz, o tempo de um ciclo é 1x10-3 segundos, ou
1 milisegundo.
EXERCÍCIOS
Exercício 1:
EXERCÍCIOS
Exercício 2:
Uma rede tem taxa de transferência de 2 Mbps. Quantos bits ela
transfere a cada segundo?
Mbps = Megabits por segundo Logo, a taxa é de 2 x 106 bits/s