Microcomputadores: Componentes físicos que determinam o desempenho de um microcomputador

Os 4 componentes físicos mais importantes que determinam o desempenho de um microcomputador são os seguintes:

O envolvimento do gerente na definição de requisitos e seleção de hardware de microcomputador é maior do que no caso de sistemas maiores. Como a interação direta com o hardware de microcomputadores é mais freqüente do que com sistemas maiores, um gerente precisa saber mais sobre o hardware do microcomputador.

Os microcomputadores vêm em vários formatos e tamanhos, variando de desktops a notebooks. Cada um dos microcomputadores tem todos os componentes funcionais de um sistema de computador maior.

Ele possui os seguintes componentes físicos amplos que determinam seu desempenho:

1. Motherboard

2. Placas de controle do dispositivo

3. Dispositivos de armazenamento secundários ou de massa

4. Display e outros dispositivos

1. Placa-Mãe:

A placa-mãe de um PC, geralmente, possui um chip microprocessador (também chamado CPU), chips de memória primária (também chamados RAM ou Random Access Memory), Read Only Memory (ROM) para armazenar dados e instruções permanentemente, e outros chips e circuitos. para executar a temporização, entrada / saída e outras funções de suporte.

Os vários componentes de uma placa-mãe são conectados entre si por um conjunto de conexões elétricas paralelas. O conjunto de tais conexões é chamado de barramento. Há vários slots para conectar diferentes placas controladoras de dispositivos para conectar telas e outros dispositivos, como impressoras, dispositivos de armazenamento em massa, como unidade de disquete, unidade de disco rígido e unidade de disco compacto (CD), modem etc.

2. Placas de controle do dispositivo:

A maioria dos PCs oferece opções em relação ao tipo e configuração de dispositivos que um usuário pode gostar de conectar ao PC, além dos dispositivos padrão, como o teclado. Para este propósito, existem slots (também chamados de slots de expansão) na placa-mãe onde as placas do controlador para os dispositivos que devem ser conectados ao PC são montadas.

Pode-se notar, no entanto, que às vezes, para certos dispositivos, a própria placa-mãe possui os circuitos necessários para controlar os dispositivos do tipo padrão. Isso é feito para aumentar a velocidade de comunicação entre o dispositivo e a CPU. No entanto, isso é conseguido com o custo da flexibilidade de usar um dispositivo configurado diferentemente.

3. Dispositivos de armazenamento em massa:

O armazenamento em massa geralmente encontrado em um PC inclui unidade de disquete, unidade de disco rígido e unidade de disco compacto (CD). A unidade de disquete tem a vantagem de ter o meio de armazenamento (disquete) que é removível da unidade, enquanto o meio de armazenamento em um disco rígido geralmente não é removível. Como resultado, a densidade de gravação pode ser maior.

A capacidade de armazenamento em um disco rígido é, assim, algumas centenas de vezes a capacidade de um disquete. As unidades de CD tentam combinar os recursos de alta densidade e removibilidade. No entanto, as unidades de CD populares são somente de leitura (é por isso que elas são denominadas como CD-ROM) e são úteis somente em caso de armazenamento em que o conteúdo provavelmente não seja alterado. Cada CD tem a capacidade de armazenamento quase equivalente à de um disco rígido contemporâneo.

4. Display e outros dispositivos:

Um PC pode ter dispositivos de entrada como teclado, mouse, scanner, caneta de luz, alto-falante, etc. Ele pode ter impressora (s) além da unidade de monitor (monitor ou VDU) conectada a ele para obter saída dele. Para fins de comunicação, pode haver um modem conectado a ele e para obter uma melhor saída de som; pode ter um sistema de alto-falante também.

Desempenho do PC:

O desempenho de um PC depende de uma série de fatores, incluindo a CPU, RAM e dispositivos periféricos conectados a ele. Os dispositivos periféricos são lentos em comparação com o CPU e a RAM. Seu desempenho, por sua vez, depende do desempenho da CPU e da RAM.

É por isso que se diz que os microcomputadores rápidos são construídos em CPUs rápidas com RAMs maiores e mais rápidas. A velocidade da CPU é uma função de muitos fatores. Alguns dos mais importantes estão listados abaixo.

a) velocidade do relógio:

O processamento de cada instrução de programa envolve dois ciclos chamados ciclo de instrução e ciclo de execução. Esses ciclos são sincronizados por um determinado número de pulsos eletrônicos gerados por um relógio embutido no chip da CPU.

A velocidade deste relógio influencia assim, em grande medida, a velocidade de execução da instrução. Toda vez que este relógio clica (e clica 133 milhões de vezes em um segundo no caso de chip de CPU de 133 MHz), uma parte do ciclo é executada. Assim, outra coisa sendo igual, maior a velocidade do clock, mais rápida é a execução da instrução.

(b) memória cache:

A RAM não é capaz de corresponder à velocidade do relógio do sistema e, portanto, uma RAM mais rápida é usada entre a RAM e o processador para melhorar a velocidade de comunicação de dados e instruções entre o processador e a RAM. Essa memória é chamada de memória cache.

O cache primário (nível 1) é embutido na CPU e roda na própria velocidade do clock interno do chip. O cache secundário (nível 2) é montado na placa-mãe e roda na velocidade da placa-mãe, que normalmente é menor que a da CPU. O tamanho e a velocidade da memória cache influenciam a velocidade de acesso e, por sua vez, a velocidade de processamento.

c) Arquitectura:

Todo microprocessador é capaz de executar um determinado número de instruções. A instrução no conjunto de instruções pode ser para adicionar, subtrair, carregar, etc. Algumas arquiteturas reduziram o conjunto de instruções a um tamanho tão pequeno que o processador pode processar uma instrução em uma hora do relógio. Essa arquitetura é chamada de arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer).

Alega-se que os processadores baseados em tal arquitetura são mais rápidos. No entanto, o aumento das velocidades de CPU e as complexidades da arquitetura colocaram essa controvérsia em repouso. Com a incorporação da Extensão de instrução de multimídia pela Intel Corp. (chamada de tecnologia MMX), a velocidade do processamento de imagens é substancialmente melhorada no caso de chips de CPU que usam a tecnologia MMX. Microprocessadores modernos usam pipelines multiestágios para processar mais de uma instrução por vez.

Isto é conseguido pela CPU adivinhando a próxima instrução e se o palpite der errado, o processo é invertido e a instrução correta é executada. CPUs melhor projetadas têm menor probabilidade de tal ocorrência.

d) Densidade dos transistores:

Quanto maior a densidade de transistores no chip da CPU, mais rápido é o processamento de instruções pelo chip. CPU moderna (que dá uma velocidade de clock de 200 MHz) empacota seus transistores tão próximos um do outro que a distância entre dois transistores é em torno de 0, 35 microns (um micron é igual a 1 / 100th do diâmetro do cabelo humano).

Em outras palavras, cerca de 300 transistores são embalados em um espaço igual ao diâmetro do cabelo humano. O chip Intel Pentium atual tem quase 4, 5 milhões de transistores dentro de uma polegada quadrada de silício.

Pode ser importante ter em mente que esses fatores têm um papel a desempenhar na determinação da velocidade máxima possível da CPU e do desempenho do PC. A taxa de transferência real do PC é restrita pela velocidade dos dispositivos que está usando.

O desempenho também é determinado pelo tipo de software aplicativo que está sendo usado no PC. Para certos tipos de software de aplicação, não faria qualquer diferença significativa se estiver usando CPU de 66 MHz ou CPU de 200 MHz. Se o software não for capaz de usar a velocidade da CPU adequadamente, o PC mais rápido pode não fazer nenhuma diferença significativa no desempenho. .

Por exemplo, para uma aplicação de processamento de texto, a velocidade de digitação é um fator limitante para a velocidade da CPU, enquanto que em um aplicativo de processamento de imagem, a CPU da tecnologia MMX deve melhorar significativamente a velocidade.