domingo, 15 de novembro de 2020

CICLONE SIDR - BANGLADESH e INDIA OCIDENTAL -. (2007) - 15 DE NOVEMBRO DE 2020

 


Ciclone Sidr

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Ciclone Sidr
Tempestade ciclônica extramamente severa (Escala IMD)
Ciclone tropical categoria 5 (SSHWS)
O ciclone Sidr no Golfo de Bengala
Formação11 de novembro de 2007
Dissipação16 de novembro de 2007
Ventos mais fortessustentado 3 min.: 215 km/h (130 mph)
sustentado 1 min.: 260 km/h (160 mph)
Pressão mais baixa944 hPa (mbar); 27.88 inHg
FatalidadesNo mínimo 3447
Danos$2,32 bilhiões de dólares americanos (2007)
Áreas afectadasBangladesh e Índia (Bengala Ocidental)
Parte da
Temporada de ciclones no Índico Norte de 2007

O ciclone Sidr (designação do JTWC: 06B, também conhecido como tempestade ciclônica muito intensa Sidr) foi o quarto sistema nomeado da temporada de ciclones no Oceano Índico norte de 2007. O sistema formou-se no centro do Golfo de Bengala e rapidamente se fortaleceu, alcançando o pico de intensidade com ventos constantes de 215 (3 minutos sustentados), força equivalente a um furacão de categoria 4 na escala de furacões de Saffir-Simpson.[1] O ciclone atingiu a costa de Bangladesh em 15 de novembro de 2007. Antes da chegada do ciclone, o governo já tinha retirado milhares de pessoas de áreas costeiras e de risco.[2] Entretanto, 3 447 fatalidades foram confirmadas com a passagem do sistema e é esperado que este número cresça.[3]

A organização internacional Save the Children fez uma estimativa que o número de mortos deve estar entre 5 e 10 mil. A Sociedade da Crescente Vermelha disse em 18 de novembro que o número de mortos poderia ser mais de 10 000.[4] Em 19 de novembro, grupos internacionais já tinham gastado mais de $ 25 milhões de dólares americanos para ajudar na reconstrução do país.[4]

História meteorológica

O caminho de Sidr

Em 9 de novembro, uma área de distúrbios meteorológicos formou-se a sudeste das Ilhas Andaman. Este sistema apresentava uma circulação ciclônica de baixos níveis perto das Ilhas Nicobar. Inicialmente, ventos de cisalhamento moderados impediram a organização do sistema. Fortes defluências de correntes de ar ajudaram na formação das áreas de convecção.[5] A circulação ciclônica do sistema ficou mais bem definido assim que os ventos de cisalhamento começaram a cessar. Com isso, um alerta de formação de ciclone tropical (AFCT) foi emitido em 11 de novembro; neste momento, o sistema estava localizado logo ao sul das Ilhas Andaman.[6] Ao mesmo tempo, o Departamento Meteorológico da Índia (DMI) classificou o sistema como sendo a depressão "BOB 09".[7] O Joint Typhoon Warning Center (JTWC) classificou o sistema como o ciclone tropical "06B" depois que estimativas feitas através da Técnica Dvorak indicaram ventos constantes de 65 km/h.[8] Depois, ainda no mesmo dia, o sistema intensificou-se, tornando-se uma depressão profunda assim que o sistema deslocava-se lentamente para noroeste.[9]

O DMI classificou a depressão profunda como sendo a tempestade ciclônica Sidr em 12 de novembro.[10] A partir deste momento, o ciclone começou a intensificar-se rapidamente, tornando uma tempestade ciclônica intensa ainda no mesmo dia[11] e uma tempestade ciclônica muito severa no início da madrugada do dia seguinte.[12] Na manhã de 15 de novembro, o ciclone atingiu seu pico de intensidade, com ventos constantes máximos por 3 minutos estimados em 215 km/h, de acordo com o DMI,[13] ou com ventos constantes máximos sustentados por 1 minuto estimados em 250 km/h, de acordo com o JTWC.[14] Oficialmente, o ciclone Sidr atingiu a costa de Bangladesh por volta das 17h00 UTC do mesmo dia[15] com ventos constantes de 215 km/h.[16] O ciclone enfraqueceu-se rapidamente sobre terra e o último aviso sobre Sidr foi emitido no começo da madrugada de 16 de novembro.[17] O nome Sidr foi dado por Omã e é um nome árabe para uma árvore do gênero Ziziphus, mais especificamente à espécie Ziziphus spina-christi. Há outra versão para o nome, que pode significar 'buraco' ou 'olho' em língua sinhala.[18]

En análises pós-tempestade, o Joint Typhoon Warning Center (JTWC) elevou os ventos máximos sustentados para 260 km/h, fazendo de Sidr um ciclone equivalente a um furacão de categoria 5 na escala de furacões de Saffir-Simpson.[19]

Preparativos

Assim que o ciclone se fortaleceu para um sistema equivalente a um furacão de categoria 4 em 15 de novembro.[1] milhares de pessoas preparadas para agir em situação de emergência foram postos em estado de alerta no leste da Índia e em Bangladesh em preparativo à chegada da tempestade. Começaram massivas evacuações de áreas baixas ou costeiras.[20] Mais de 2 milhões de pessoas em Bangladesh recorreram a abrigos emergenciais.[21] O Departamento Meteorológico da Índia (DMI) emitiu um alerta de ciclône para Orissa e para Bengala Ocidental em 14 de novembro. Em Bangladesh, um gabinete para assuntos de emergência decidiu cancelar a folga semanal dos funcionários públicos para que os mesmos se juntassem ao processo de evacuação.[22] Mais de 40 000 voluntários da Cruz Vermelha começaram a alertar aos residentes de 15 províncias potencialmente afetadas sobre a chegada do ciclone e também recomendaram aos mesmos a procurarem abrigos.[21] Os portos principais de Bangladesh foram fechados.[23]

Impactos

Os remanescentes do ciclone Sidr.

Os distritos costeiros de Bangladesh foram os primeiros a receber chuvas torrenciais do ciclone. A capital, Daca, e outras partes de Bangladesh experimentaram chuvas e ventos fortes. Os danos totais chegaram perto dos $450 milhões de dólares americanos.[22]

As ondas chegavam a mais de 3 metros de altura nas áreas costeiras do norte de Chennai e no sul de Tâmil Nadu, na Índia, gerando pânico nas comunidades pesqueiras.[24][25]

Os danos em Bangladesh foram generalizados, incluindo danos em barracões, casas, escolas e árvores. Algumas autoridades locais disseram que os danos foram piores que o ciclone de 1991.[26] As cidades de Patuakhali, Barguna e Distrito de Jhalokati foram atingidos duramente pela maré de tempestade que chegou mais de 5 metros de altura.[27] Cerca de um quarto da maior área de mangue do mundo, a floresta de Sundarbans, foi danificada. Pesquisadores disseram que a floresta irá se recuperar dos estragos do ciclone em 40 anos.[28] A capital de Banglaseh, Daca, também foi severamente afetada; serviços de eletricidade e de água potável foram cortados e foram registrados danos significativos devido aos ventos fortes e a enchente severa.[29] A indústria da agricultura também foi devastada; muitas áreas de cultivo de arroz que iriam ser colhidas em Dezembro foram perdidas.[30] No mínimo 3.447 fatalidades foram confirmadas.[3] O local que mais foi duramente atingido foi Barguna, onde 423 pessoas morreram de acordo com as autoridades locais. Patuakhali também foi duramente atingido; lá, 385 pessoas morreram.[29] A maioria das mortes foi devido a aos ventos fortes. 13 das mortes foram devido à barcos que viraram com as ondas fortes no Distrito de Faridpur, em Bangladesh.[31] O líder da Crescente Vermelha em Bangladesh esperava que o número de mortes subisse para mais de 10 000.[32] Mais de 3 000 pescadores estão desaparecidos em mais de 500 barcos.[33]

Resposta ao desastre

Mapa mostrando os distritos afetados e a resposta ao desastre.

O ciclone Sidr atingiu as áreas baixas mais vulneráveis com densidade populacional alta da costa de Bangladesh com chuvas torrenciais e ventos que passavam dos 190 km/h. A área também foi afetada por uma forte maré de tempestade. É provável que Sidr seja o ciclone mais forte a afetar o país desde o ciclone de Orissa em 1991, que matou mais de 143 000 pessoas. Embora Sidr tenha matado menos pessoas que o ciclone de 1991, os danos foram semelhantes. Sob um Programa de Preparativo à Chegada de Ciclones, voluntários retiraram mais de 600 000 pessoas do caminho da tempestade. O desastre poderia ser muito maior se o governo de Bangladesh não estivesse preparado para a chegada da tempestade. Após o ciclone de 1991, muitas coisas foram feitas, como a construção de abrigos para propósitos múltiplos e a permanente junta de voluntários no país.

Desde 1991, outros países colaboraram para a melhoria na infraestrutura de Bangladesh, incluindo os preparativos à chegada de ciclones. Árvores foram plantadas para que as áreas sujeitas à maré de tempestade não sejam habitadas. Todos estes preparativos ajudaram a salvar muitas vidas na passagem de Sidr.

Após a tempestade

Uma criança em Sarankhola, Bangladesh, sobre sua casa demolida pelo ciclone.

Depois da tempestade, cinco navios da Marinha de Bangladesh saíram imediatamente para levar alimentos, medicamentos e suprimentos de emergência para as áreas mais atingidas. A Arábia Saudita doou $ 100 milhões de dólares americanos para ajudar nos esforços de emergência; o país foi o que mais contribuiu nos esforços de ajuda em Bangladesh.[34] A Comissão Europeia também ajudou com 1,5 milhões de euros. Os Estados Unidos, através da Agência Norte-Americana para o Desenvolvimento Internacional, comprometeu-se em doar mais de $ 14,4 milhões de dólares em ajuda, sendo que $ 10 milhões do total seriam em alimentos através da Agência Norte-Americana de Alimentos para o programa de Paz.[35] A Marinha dos Estados Unidos também disponibilizou mais de 3 500 marinheiros em três navios também para ajudar nos esforços de ajuda.[36]

Outras agências também agiram rapidamente para providenciar ajuda, A World Vision disponibilizou voluntários para construir casas provisórias para mais de 20 000 desabrigados. A Cruz Vermelha também teve bastante presença.[36] A Sociedade da Cruz Vermelha em Bangladesh inicialmente pediu $ 400 milhões de Takas à comunidade internacional.[37]

As pessoas das áreas afetadas pelo ciclone estão tendo severos problemas de saúde assim que doenças como diarreia, devido à interrupção do fornecimento de água potável.[38] A chegada de Sidr no Bangladesh só piorou a situação do país, que já vinha sofrendo com enchentes severas anteriormente.[39]

Ver também

Furacão CatrinaPortal da
meteorologia
O Commons possui uma categoria contendo imagens e outros ficheiros sobre Ciclone Sidr
Wikinotícias
O Wikinotícias tem uma ou mais notícias relacionadas com este artigo: Ciclone Sidr deixa um rastro de destruição no Bangladesh

Referências

  1. ↑ Ir para:a b Ball, Steph (15 de novembro de 2007). «Severe Cyclone Sidr hurtles towards Bangladesh by Steph Ball». BBC Weather (em inglês). BBC World. Consultado em 15 de novembro de 2007
  2. ↑ «Título ainda não informado (favor adicionar)». www.bangladesh-web.com
  3. ↑ Ir para:a b «Bangladesh cyclone toll climbs to 3,447 dead--official» (em inglês). Inquirer.net. 20 de novembro de 2007. Consultado em 20 de novembro de 2007. Arquivado do original em 13 de fevereiro de 2008
  4. ↑ Ir para:a b Rahman, Pavel (19 de novembro de 2007). «Cyclone Death Toll Up to 3,100 in Bangladesh, May Rise». Associated Press. Consultado em 20 de novembro de 2007
  5. ↑ Charlie Forecast Team (2007). «November 9 Significant Tropical Weather Advisory for the Indian Ocean» (em inglês). Joint Typhoon Warning Center. Consultado em 15 de novembro de 2007[ligação inativa]
  6. ↑ Joint Typhoon Warning Center (2007). «November 11 Tropical Cyclone Formation Alert» (em inglês). Consultado em 15 de novembro de 2007[ligação inativa]
  7. ↑ India Meteorological Department (2007). «Depression over Southeast Bay of Bengal» (em inglês). Consultado em 15 de novembro de 2007[ligação inativa]
  8. ↑ Joint Typhoon Warning Center (2007). «Tropical Cyclone 06B Warning NR 001» (em inglês). Consultado em 15 de novembro de 2007[ligação inativa]
  9. ↑ «web.org/5THc14ltg». www.webcita[ligação inativa]
  10. ↑ web.org/5THzSoKwN[ligação inativa]
  11. ↑ web.org/5TIfWlbW7[ligação inativa]
  12. ↑ web.org/5TJAaMgwa[ligação inativa]
  13. ↑ web.org/5TN5iJn0i[ligação inativa]
  14. ↑ftp://ftp.met.fsu.edu/pub/weather/tropical/GuamStuff/2007111509-WTIO.PGTW[ligação inativa]
  15. ↑ web.org/5TNzi8NHA[ligação inativa]
  16. ↑ web.org/5TNVcWeQ9[ligação inativa]
  17. ↑ web.org/5TOxxpK5w[ligação inativa]
  18. ↑ [1]
  19. ↑ «Título ainda não informado (favor adicionar)». metocph.nmci.navy.mil[ligação inativa]
  20. ↑ «Cyclone forces Bangladesh evacuations». USA Today. 16 de novembro de 2007. Consultado em 16 de novembro de 2007
  21. ↑ Ir para:a b «Megaphones save thousands». IRIN News. 23 de novembro de 2007. Consultado em 23 de novembro de 2007
  22. ↑ Ir para:a b «SIDR starts pounding coastline». The Daily Star. 15 de novembro de 2007. Consultado em 15 de novembro de 2007
  23. ↑ «Bangladesh put on cyclone alert». BBC NEWS (em inglês). BBC World. 15 de novembro de 2007. Consultado em 15 de novembro de 2007
  24. ↑ «High tidal waves in coastal areas of north Chennai». The Hindu. 15 de novembro de 2007. Consultado em 15 de novembro de 2007
  25. ↑ «Rough tides wash away houses». The Hindu. 16 de novembro de 2007. Consultado em 16 de novembro de 2007
  26. ↑ Pradhan, Bibhudatta; Aaron Sheldrick (16 de novembro de 2007). «Cyclone Sidr Slams Into Bangladesh; 150 Die, AFP Says (Update3)». Bloomberg.com. Consultado em 16 de novembro de 2007
  27. ↑ «At least 500 killed in cyclone». CNN (em inglês). CNN. 16 de novembro de 2007. Consultado em 16 de novembro de 2007
  28. ↑ ManikJulfikar Ali Manik and Sharier Khan, Julfikar Ali; Sharier Khan (21 de novembro de 2007). «Big blow to the Sundarbans:Sidr destroys a quarter of the heritage site; death toll crosses 3,000». The Daily Star. pp. Front page. Consultado em 20 de novembro de 2007
  29. ↑ Ir para:a b «Bangladesh cyclone toll rises to 1,723». WAGA (em inglês). 17 de novembro de 2007. Consultado em 17 de novembro de 2007
  30. ↑ «Reports: 2,000 killed by cyclone». CNN (em inglês). CNN. 17 de novembro de 2007. Consultado em 17 de novembro de 2007
  31. ↑ «13 die as boats sink in Padma». Gulf Times. 15 de novembro de 2007. Consultado em 15 de novembro de 2007. Arquivado do original em 17 de novembro de 2007
  32. ↑ «Up to 10,000 Dead After Bangladesh Cyclone». WBRC. Fox Television Stations Inc. 18 de novembro de 2007. Consultado em 18 de novembro de 2007. Arquivado do original em 26 de novembro de 2007
  33. ↑ «Nearly 600 killed, thousands missing in cyclone-hit Bangladesh». Press Times of India. 16 de novembro de 2007. Consultado em 16 de novembro de 2007
  34. ↑ «Hundreds dead after cyclone rips through Bangladesh». Turkish Press. 16 de novembro de 2007. Consultado em 16 de novembro de 2007
  35. ↑ «Título ainda não informado (favor adicionar)». www.usaid.gov
  36. ↑ Ir para:a b «At least 500 killed in cyclone». CNN. 16 de novembro de 2007. Consultado em 16 de novembro de 2007
  37. ↑ রেড ক্রিসেণ্ট সোসাইটির আশঙ্কা: ঘূর্ণিঝড়ে মৃতের সংখ্যা ১০ হাজার ছাড়িয়ে যেতে পারে Prothom Alo Páginas =1-17 Mahfuz Anam 19 de novembro de 2007 retirado em 2007-11-19 (bengali)
  38. ↑ Khan, Ashfaq Wares; Hasan, Rashidul; Hossain, Sohrab (21 de novembro de 2007). «Acute Shortage of Drinking Water:Huge health crisis looms large». The Daily Star. pp. Front page
  39. ↑ Byron, Rejaul Karim (21 de novembro de 2007). «Economy Sidr-struck:Call for more subsidy for ultra-poor, review of large budget by December». The Daily Star. pp. Front page
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MICROPROCESSADOR INTEL 4004 -. LANÇADO EM 1971 - 15 DE NO VEMBRO DE 2020

 

Microprocessador

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O microprocessador, geralmente chamado apenas de processador, é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador. Todos os computadores e equipamentos eletrônicos baseiam-se nele para executar suas funções, podemos dizer que o processador é o cérebro do computador por realizar todas estas funções.

Um microprocessador incorpora as funções de uma unidade central de computação (CPU) em um único circuito integrado, ou no máximo alguns circuitos integrados. É um dispositivo multifuncional programável que aceita dados digitais como entrada, processa de acordo com as instruções armazenadas em sua memória, e fornece resultados como saída. Microprocessadores operam com números e símbolos representados no sistema binário.

Arquitetura interna de um microprocessador dedicado para processamento de imagens de ressonância magnética, a fotografia foi aumentada 600 vezes, sob luz ultravioleta para se enxergar os detalhes
Vista inferior de um Athlon XP 1800+ núcleo Palomino, um microprocessador.

O microprocessador é um circuito integrado formado por uma camada chamada de mesa epitaxial de silício, trabalhada de modo a formar um cristal de extrema pureza, laminada até uma espessura mínima com grande precisão, depois cuidadosamente mascarada por um processo fotográfico e dopada pela exposição a altas temperaturas em fornos que contêm misturas gasosas de impurezas. Este processo é repetido tantas vezes quanto necessário à formação da microarquitetura do componente.

Responsável pela execução das instruções num sistema, o microprocessador, escolhido entre os disponíveis no mercado, determina, em certa medida a capacidade de processamento do computador e também o conjunto primário de instruções que ele compreende. O sistema operativo é construído sobre este conjunto.

O próprio microprocessador subdivide-se em várias unidades, trabalhando em altas freqüências. A ULA (Unidade Lógica e Aritmética), unidade responsável pelos cálculos aritméticos e lógicos e os registradores são parte integrante do microprocessador na família x86, por exemplo.

Embora seja a essência do computador, o microprocessador diferente do microcontrolador, está longe de ser um computador completo. Para que possa interagir com o utilizador precisa de: memória, dispositivos de entrada/saída, um clock, controladores e conversores de sinais, entre outros. Cada um desses circuitos de apoio interage de modo peculiar com os programas e, dessa forma, ajuda a moldar o funcionamento do computador.

História

Intel 8008, um dos primeiros microprocessadores comerciais.

O primeiro microprocessador comercial foi projetado pela Intel em 1971 para atender uma empresa japonesa que precisava de um circuito integrado especial para as suas atividades.[1] A Intel projectou o 4004, que era um circuito integrado programável que trabalhava com registradores de 4 bits, 46 instruções, clock de 740 kHz e possuía cerca de 2 300 transistores. Percebendo a utilidade desse invento a Intel prosseguiu com o desenvolvimento de novos microprocessadores: 8008 (o primeiro de 8 bits) e a seguir o 8080 e o microprocessador 8085. O 8080 foi um grande sucesso e tornou-se a base para os primeiros microcomputadores pessoais na década de 1970 graças ao sistema operacional CP/M. Da Intel saíram alguns funcionários que fundaram a Zilog, que viria a lançar o microprocessador Z80, com instruções compatíveis com o 8080 (embora muito mais poderoso que este) e também de grande sucesso. A Motorola possuía o 68000 e a MOS Technology o 6502. A Motorola ganhou destaque quando implantou o MC68000P12, de 12 MHz com arquitetura de 32 bits (embora seu barramento de dados fosse de 24 bits e o de endereços de 16 bits), no Neo-Geo, um poderoso Arcade da SNK que posteriormente ganharia a versão AES (console casero) e CD (versão CD), todos eles com o mesmo hardware inicial.

Todos os microprocessadores de 8 bits foram usados em muitos computadores pessoais (Sinclair, Apple Inc., TRS, Commodore, etc).

Em 1981 a IBM decidiu lançar-se no mercado de computadores pessoais e no seu IBM-PC utilizou um dos primeiros microprocessadores de 16 bits, o 8088 (derivado do seu irmão 8086 lançado em 1978) que viria a ser o avô dos computadores atuais. A Apple nos seus computadores Macintosh utilizava os processadores da Motorola, a família 68000 (de 32 bits).

Outros fabricantes também tinham os seus microprocessadores de 16 bits, a Zilog tinha o Z8000, a Texas Instruments o TMS9900, a National Semiconductor tinha o 16032, mas nenhum fabricante teve tanto sucesso como a Intel, que sucessivamente foi lançando melhoramentos na sua linha 80X86, tendo surgido assim (por ordem cronológica) o 8086, 8088, 80186, 80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium MMX, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Pentium M, Pentium D, Pentium Dual Core, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core i3, Core i5 e Core i7. Para o IBM-AT foi utilizado o 80286, depois um grande salto com o 80386 que podia trabalhar com memória virtual e multitarefa, o 80486 com coprocessador matemático embutido e finalmente a linha Pentium, com pipeline de processamento.

Como grande concorrente da Intel, a AMD aparece inicialmente como fabricante de microprocessadores da linha x86 alternativa mas a partir de um certo momento deixou de correr atrás da Intel e partiu para o desenvolvimento de sua própria linha de microprocessadores: K6, Athlon, Duron, Turion, Sempron, Phenom.

Paralelamente à disputa entre Intel e AMD, a IBM possuía a linha PowerPC utilizada principalmente pelos microcomputadores da Apple.

A evolução tecnológica envolvida é surpreendentemente grande, de microprocessadores que trabalhavam com clock de dezenas de KHz e que podiam processar alguns milhares de instruções por segundo, atingiu-se clocks na casa dos 7 GHz e poder de processamento de dezenas de bilhões de instruções por segundo. A complexidade também cresceu: de alguns milhares de transístores para centenas de milhões de transístores numa mesma pastilha.

O CPU tem como função principal unificar todo o sistema, controlar as funções realizadas por cada unidade funcional, e é também responsável pela execução de todos os programas do sistema, que deverão estar armazenados na memória principal.

Componentes

O processador é composto por alguns componentes, cada um tendo uma função específica no processamento dos programas.

Unidade lógica e aritmética

Ver artigo principal: Unidade lógica e aritmética

A Unidade lógica e aritmética (ULA) é a responsável por executar efetivamente as instruções dos programas, como instruções lógicas, matemáticas, desvio, etc.

Unidade de controle

Ver artigo principal: Unidade de controle

A Unidade de controle (UC) é responsável pela tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os outros componentes.

Registradores

Ver artigo principal: Registrador (informática)

Os registradores são pequenas memórias velozes que armazenam comandos ou valores que são utilizados no controle e processamento de cada instrução.

Os registradores mais importantes são:

  • Apontador de Instruções (PC) – Guarda o endereço da próxima instrução a ser executada;
  • Registrador de Instrução (RI) – Armazena a instrução que está sendo executada;
  • Apontador de Pilha (SP) – Guarda o endereço da pilha de execução do programa.

Unidade de Gerenciamento de Memória

Ver artigo principal: Unidade de Gerenciamento de Memória

A MMU (em inglês: Memory Management Unit) é um dispositivo de hardware que transforma endereços virtuais em endereços físicos e dá suporte para o sistema operacional administrar a alocação da memória principal do computador entre os diversos programas em execução no computador.

Unidade de ponto flutuante

Nos processadores atuais são implementadas unidades de cálculo de números reais. Tais unidades são mais complexas que ULAs e trabalham com operandos reais, também chamados de ponto flutuante, com tamanhos típicos variando entre 32, 64 e 128 bits.

Frequência de operação

O relógio do sistema (Clock) é um circuito oscilador a cristal (efeito piezoelétrico) que tem a função de sincronizar e ditar a medida de tempo de transferência de dados no computador. Esta freqüência é medida em ciclos por segundo, ou Hertz.

A capacidade de processamento do processador não está relacionada exclusivamente à frequência do relógio, mas também a outros fatores como: largura dos barramentos, quantidade de memória cache, arquitetura do processador, tecnologia de co-processamento, tecnologia de previsão de saltos (branch prediction), tecnologia de pipeline, conjunto de instruções, etc.

O aumento da frequência de operação nominal do processador é denominado overclocking.

Arquitetura

Existem duas principais arquiteturas usadas em processadores:

  • A arquitetura de Von Neumann. Esta arquitetura caracteriza-se por apresentar um barramento externo compartilhado entre memória de dados e memória de programa. Embora apresente baixo custo, esta arquitetura apresenta desempenho limitado pelo gargalo do barramento;
  • A arquitetura de Harvard. Nesta arquitetura existem dois barramentos externos independentes (e normalmente também memórias independentes) para dados e instruções. Isto reduz de forma sensível o gargalo de barramento, que é uma das principais barreiras de desempenho, em detrimento do encarecimento do sistema como um todo.

Modelos de computação

Existem dois modelos de computação usados em processadores:

  • CISC (em inglês: Complex Instruction Set Computing, Computador com um Conjunto Complexo de Instruções), usada em processadores Intel e AMD; possui um grande conjunto de instruções (tipicamente centenas) que são armazenadas em uma pequena memória não-volátil interna ao processador. Cada posição desta memória contém as microinstruções, ou seja, os passos a serem realizados para a execução de cada instrução. Quanto mais complexa a instrução, mais microinstruções ela possuirá e mais tempo levará para ser executada. Ao conjunto de todas as microinstruções contidas no processador denominamos microcódigo. Esta técnica de computação baseada em microcódigo é denominada microprogramação;
  • RISC (em inglês: Reduced Instruction Set Computing, Computador com um Conjunto Reduzido de Instruções) usada em processadores PowerPC (da Apple, Motorola e IBM), SPARC (SUN), MIPS, ARM e RISC-V; possui um conjunto pequeno de instruções (tipicamente algumas dezenas) implementadas diretamente em hardware. Nesta técnica não é necessário realizar a leitura em uma memória e, por isso, a execução das instruções é muito rápida (normalmente um ciclo de clock por instrução). Por outro lado, as instruções são muito simples e para a realização de certas tarefas são necessárias mais instruções que no modelo CISC.

Com o passar do tempo, as características de um modelo passaram também a serem incorporadas ao outro, tanto aumentando o número de instruções das arquiteturas RISC, em especial com as extensões vetoriais como NEON do ARM, quanto simplificando o processo de execução das arquiteturas CISC, onde mais de um tipo de decodificador de instrução permite a decodificação e execução rápida das instruções simples, deixando o microcódigo apenas para as instruções mais complexas.

Exemplos de microprocessadores

Uma microcontroladora, um exemplo de microprocessador.
Uma GPU.
  • Microprocessadores — São utilizados nos computadores pessoais, onde são chamadas de Unidade Central de Processamento (CPU), workstations e mainframes. Podem ser programados para executar as mais variadas tarefas.
  • Processadores Digitais de Sinal (DSP do inglês Digital Signal Processor) — são microprocessadores especializados em processamento digital de sinal usados para processar sinais de áudio, vídeo, etc., quer em tempo real quer em off-line. Estão presentes, por exemplo, em aparelhos de CD, DVD e televisores digitais. Em geral, realizam sempre uma mesma tarefas simples.
  • Microcontroladores — Processadores relativamente flexíveis, de relativo baixo custo, que podem ser utilizados em projetos de pequeno tamanho. Podem trazer facilidades como conversores A/D[desambiguação necessária] embutidos, ou um conjunto de instruções próprias para comunicação digital através de algum protocolo específico.
  • GPU — (ou Unidade de Processamento Gráfico), é um microprocessador especializado em processar gráficos. São utilizadas em placas de vídeo para fazer computação gráfica.

Propósito geral e dedicado

Durante o processo de desenvolvimento do design de um processador, uma das características que se leva em conta é o uso que ele se destina. Processadores gráficos e controladoras por exemplo não tem o mesmo fim que um processador central.

Processadores de propósito geral podem executar qualquer tipo de software, embora sua execução seja mais lenta que o mesmo sendo executado em um processador especializado.

Processadores dedicados são fabricados para executarem tarefas específicas, como criptografia, processamento vetorial e gráfico, sendo nesse caso bem mais rápidos do que processadores de propósito geral em tarefas equivalentes.

No caso do processamento gráfico, existem as GPUs, que são microprocessadores geralmente com memória dedicada e especialmente desenvolvidos para cálculos gráficos.

Nem sempre os processadores seguem definidamente esses dois modelos, sendo o motivo disso que muitos processadores modernos incorporam processadores especializados (co-processador), para cálculos de criptografia, processamento de vetores, etc..

Processadores multinucleares

Ver artigo principal: multinúcleo

Até poucos anos atrás usou-se microprocessadores para atividades domésticas ou de negócios com simples núcleo. Atualmente estão sendo utilizados microprocessadores de múltiplos núcleos para melhorar a capacidade de processamento. Espera-se que no futuro os Sistemas Operacionais domésticos sejam compilados para trabalhar com processadores de múltiplos núcleos corretamente, realizando assim inúmeras tarefas ao mesmo tempo (como já acontece com os supercomputadores).

Sistemas multiprocessador

Ver artigo principal: Multiprocessamento

Em muitos sistemas o uso de um só processador é insuficiente. A solução nesses casos é usar dois ou mais processadores em multi processamento, aumentando assim a quantidade de processadores disponíveis ao sistema operacional.

Sistemas multiprocessados podem ser de basicamente dois tipos:

  • Multiprocessamento simétrico (SMP): os processadores compartilham a mesma memória, embora possam ter caches separadas. O sistema operacional deve estar preparado para trabalhar com coerência de caches e, principalmente, evitar condições de corrida na memória principal.
  • Acesso não uniforme à memória (NUMA): a cada processador é associado um banco de memória. Nesse caso, o sistema operacional trata cada banco separadamente, pois cada banco tem um custo de acesso diferente, dependendo de qual o processador a que está associado e onde está sendo executado o processo que tenta acessar a memória.

Capacidade de processamento

A capacidade de processamento de um microprocessador é de certa forma difícil de medir, uma vez que esse desempenho pode se referir a quantidade máxima teórica de instruções que podem ser executadas por segundo, que tipos de instruções são essas, em Flops (instruções de ponto flutuante por segundo), podendo essa ser de precisão simples, dupla, quádrupla, dependendo do contexto, e em MIPS (milhões de instruções por segundo), sendo essas operações com números inteiros.

Somente a capacidade máxima teórica de um microprocessador não define seu desempenho, somente dá uma noção da sua capacidade, uma vez que sua arquitetura, barramento com a memória, entre outros, também influenciam no seu desempenho final. Sendo assim, sua capacidade de processamento é medida comparando-se a velocidade de execução de aplicativos reais, podendo-se assim, testar seu desempenho em atividades comuns.

Referências

  1. ↑ MANUEL MARTINS, J., Introdução ao Projecto com Sistemas Digitais e Microcontroladores

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