FACULDADE PITÁGORAS
DISCIPLINA: ARQUITETURA DE COMPUTADORES
Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos cpgcarlos@yahoo.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 $
Relógios, celulares, carros, aviões, eletrônicos digitais
(TV, DVD, BLU-RAY), eletrodomésticos programáveis, centrais de segurança, etc 3. Computadores específicos p/ jogos 50 a 100 $ Videogames e games portáteis
TIPOS DE COMPUTADORES - III
4. Computadores pessoais
500 a 1.000 $
Desktops, Laptops, Palmtops, Notebooks, Netbooks, Handhelds, PDA’s, Smartphones, etc 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 $
Produção gráfica pesada (revistas, jornais, firmas de
publicidade, televisão, cinema, etc) e alguns tipos
de aplicações científicas 7. Mainframes
Mais de 5 milhões de $
Computadores de grande porte para aplicações pesadas em bancos de dados (grupos financeiros,
grandes organizações) 8. Supercomputadores
??? $
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.
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
Fonte: http://ffproducoes.blogspot.com
RFID
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),
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
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:
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 IBM PC AT Fonte: http://www.engadget.com Dell XPS 730 Fonte: http://www.eletronicoblog.pop.com.br
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).
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
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...
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
Fonte:
http://www.frontiercomputercorp.com
NovelQuest Emperor Workstation
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.
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 IBM
Fonte:
http://www.vcu.edu/vcu/ucc/tour.htm
Mainframe Fujitsu Global Server
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...
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
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 = Tera T 1015 = Peta P 1018 = Exa E 1021 = Zeta Z 1024 = Iota I
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 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
EXERCÍCIOS
Exercício 2:
Uma rede tem taxa de transferência de 2 Mbps. Quantos bits ela transfere a cada segundo?
