Computadores pessoais e equipamentos portáteis

ÍNDICE

Introdução à arquitetura de computadores 2

Computadores pessoais e equipamentos portáteis 4

EQUIPAMENTOS PORTÁTEIS 7

Arquiteturas RISC e CISC 8

Arquitetura CISC 8

Arquitetura RISC 8

Opções disponíveis no mercado de Ultrabook 10

Opções disponíveis no mercado de Tablets 20

Bibliografia 31

 

Introdução à arquitetura de computadores

A Arquitetura de Computadores é o projeto conceitual e fundamental da estrutura operacional de um sistema computacional. Ela é o estudo dos requisitos necessários para que um computador funcione e de como organizar os diversos componentes para obter melhores desempenhos.

Como computador entendemos qualquer tipo de dispositivo capaz de receber uma entrada e que retorna uma saída após realizar uma série de operações com base nos valores recebidos e armazenados. Existem vários tipos de computadores. Uma das formas de classificá-los é por meio das seguintes categorias:

• Desktop: Computadores de baixo-custo e com desempenho razoável para um usuário "comum".

• Servidor: Máquinas projetadas para ter um desempenho considerado bom para uma aplicação muito grande e complexa ou então para um número muito grande de operações mais simples. Alguns servidores são simples computadores de Desktop melhorados. Entretanto, existem também aqueles que possuem arquiteturas muito mais sofisticadas que contam com dezenas ou até mesmo centenas de processadores.

• Sistemas Embarcados: Possuem um uso dedicado à uma única tarefa e normalmente vem embutidos em outros aparelhos como celulares, microondas, elevadores ou veículos. Possuem uma Entrada/Saída muito simples.

Os princípios estudados em Arquitetura de Computadores são fundamentais para se projetar máquinas realmente eficientes.

Computadores são aparelhos extremamente complexos. Para compreender o seu funcionamento, precisamos entender várias camadas de abstração diferente.

A camada mais baixa de todas é aquela formada por transistores, tensão e corrente elétrica. Quem costuma lidar com esta camada são físicos e engenheiros elétricos. Nesta camada estuda-se o funcionamento de transistores e circuitos sempre levando em conta as propriedades físicas da corrente elétrica. Abaixo vemos um desenho representando um transistor.

Uma camada acima estão, as portas lógicas - todas elas compostas por transistores. Neste nível estuda-se como criar estruturas mais complexas combinando-se as diversas portas como AND, OR e NOT para criar estruturas como multiplexadores, flip-flops e somadores. Neste estágio pode-se usar linguagens como o Verilog ou VHDL para programar circuitos.

Subindo mais um nível de abstração, começamos a lidar com estruturas mais complexas como registradores e unidades lógicas aritméticas - todas compostas por muitos flip-flops, somadores e multiplexadores. Vemos como todas essas estruturas realmente geram as instruções de cada máquina e como cada instrução funciona. É neste nível que costuma trabalhar um Arquiteto. Este será o nível que será abordado ao longo deste Wiki-livro.

Um nível além, estuda-se como combinar as instruções da camada anterior para realizar comandos mais sofisticados como as operações da lingüagem C e como coordenar o funcionamento de um sistema operacional por meio de interrupções e outros recursos.

Acima desta camada, está o estudo do funcionamento de funções de bibliotecas, APIs e a programação de aplicativos e programas de computador simples.E finalmente, na camada de abstração mais superior está o funcionamento de um programa de computador do ponto de vista do usuário. Como utilizar um aplicativo já criado.

Computadores pessoais e equipamentos portáteis

Até o final dos anos 70, reinavam os mainframes, que eram computadores enormes, trancados em salas refrigeradas e operados apenas por poucos. Apenas grandes empresas podiam investir alguns milhões de dólares para tornar mais eficientes alguns processos internos e o fluxo de informações. A maioria dos escritórios funcionava com arquivos de metal, máquinas de escrever, papel carbono que faziam parte do dia a dia.

Segundo o museu da história do computador, o primeiro computador pessoal foi o Kenbak-1, lançado em 1971. Tinha 256 bytes de memória e foi anunciado por US$ 888, não possuía CPU e era projetado para uso educativo, para demonstrar como um computador de verdade funcionava. Em 1975, surge o Altair 8800, um computador pessoal baseado na CPU Intel 8080. Vendido originalmente como um kit de montar através de uma revista norte-americana, os projetistas pretendiam vender apenas algumas centenas de unidades, tendo ficado surpresos quando venderam 10 vezes mais que o previsto para o primeiro mês. Custava cerca de 400 dólares e se comunicava com o usuário através de luzes que piscavam. Entre os primeiros usuários desta máquina estavam Bill Gates, e o programador Paul Allen, que juntos desenvolveram uma versão da linguagem "Basic" para o Altair. Pouco tempo depois, a dupla resolveu mudar o rumo de suas carreiras e criar uma empresa chamada Microsoft.

Nos anos seguintes, surgiram centenas de novos computadores pessoais como o Radio Shack TRS-80 (O TRS-80 foi comercializado com bastante sucesso no Brasil com os nomes de CP-300 e CP-500), Commodore 64, Atari 400 e outros com sucesso moderado.

Em 1976, outra dupla de jovens, Steve Jobs e Steve Wozniak, iniciou outra empresa que mudaria o rumo da informática, a atual multinacional Apple.

Jobs e Wozniak abandonaram a Universidade para poderem se dedicar ao computador pessoal criado por Wozniak, o Apple I. Wozniak trabalhava para a HP, o mesmo apresentou seu projeto para a empresa que recusou de imediato a idéia. Isso abriu o caminho para a criação da Apple, empresa fundada pelos dois que comercializaria os computadores. Montados na garagem de Jobs, os 200 primeiros computadores foram vendidos nas lojas da vizinhança a US$ 500 cada. Interessado no projeto, o então vice presidente de marketing da Intel, Mike Makula, resolveu investir US$ 250 mil na Apple.

Alguns meses depois, já em 1977, foi lançado o primeiro microcomputador