WEBVTT

00:00.090 --> 00:00.923
Instrutor: Nesta

00:00.923 --> 00:03.540
lição, falaremos sobre as arquiteturas de CPU.

00:03.540 --> 00:06.030
Agora, a CPU ou unidade central de processamento,

00:06.030 --> 00:08.550
que normalmente é chamada apenas de processador,

00:08.550 --> 00:10.950
é o dispositivo que será o cérebro do computador

00:10.950 --> 00:13.140
e é usado para executar os diferentes códigos

00:13.140 --> 00:15.810
de programa existentes no software ou firmware.

00:15.810 --> 00:18.570
Isso informa ao computador exatamente como fazer seu trabalho para

00:18.570 --> 00:20.850
qualquer tipo de função que você queira realizar.

00:20.850 --> 00:23.940
Essencialmente, a CPU executará as operações

00:23.940 --> 00:25.770
básicas em cada instrução.

00:25.770 --> 00:28.170
A CPU vai primeiro buscar essa instrução, pegar

00:28.170 --> 00:30.180
a próxima instrução na sequência da memória

00:30.180 --> 00:31.620
do sistema ou do cache dentro

00:31.620 --> 00:33.810
do processador, que é essencialmente um tipo

00:33.810 --> 00:36.690
de memória de altíssima velocidade.

00:36.690 --> 00:38.850
Em seguida, a unidade de controle ou o processador

00:38.850 --> 00:41.280
será capaz de decodificar cada uma dessas instruções

00:41.280 --> 00:42.660
e, então, executá-las ou passá-las

00:42.660 --> 00:44.700
para uma unidade secundária que irá ajudá-la

00:44.700 --> 00:46.650
a realizar esse processo.

00:46.650 --> 00:48.570
Por exemplo, em muitos processadores, há coisas

00:48.570 --> 00:50.850
como uma unidade de ponto flutuante ou uma unidade lógica

00:50.850 --> 00:52.620
aritmética, que podem ser usadas para executar

00:52.620 --> 00:54.690
diferentes instruções com base no tipo de código

00:54.690 --> 00:55.800
e no tipo de instrução que

00:55.800 --> 00:57.900
está sendo executada.

00:57.900 --> 00:59.520
Depois que o processador terminar

00:59.520 --> 01:01.470
de executar a instrução, ele enviará

01:01.470 --> 01:04.080
essas informações de volta ao registro, ao cache

01:04.080 --> 01:06.450
ou à memória, para que possam ser armazenadas

01:06.450 --> 01:07.770
e usadas posteriormente

01:07.770 --> 01:09.120
pelo sistema durante o programa

01:09.120 --> 01:11.400
ou apresentar o resultado ao usuário para que

01:11.400 --> 01:13.260
ele possa agir.

01:13.260 --> 01:15.210
Essa é a maneira básica como os processadores

01:15.210 --> 01:17.940
funcionam na placa-mãe e no interior do computador.

01:17.940 --> 01:20.040
Agora, ao analisarmos o processador em si,

01:20.040 --> 01:21.960
ele tem sua própria arquitetura.

01:21.960 --> 01:23.610
Da mesma forma que a placa-mãe

01:23.610 --> 01:26.190
tem um fator de forma que define o que ela pode fazer,

01:26.190 --> 01:28.320
a arquitetura do processador definirá

01:28.320 --> 01:30.750
os recursos desse processador.

01:30.750 --> 01:32.400
Há três arquiteturas principais

01:32.400 --> 01:33.480
com as quais você se deparará

01:33.480 --> 01:35.340
no campo como técnico.

01:35.340 --> 01:38.130
O primeiro é conhecido como X86.

01:38.130 --> 01:41.970
Agora, o X86 também é às vezes chamado de IA-32 ou conjunto

01:41.970 --> 01:45.510
de instruções de 32 bits da arquitetura Intel.

01:45.510 --> 01:48.840
Isso se deve ao fato de o X86 ter sido originalmente desenvolvido

01:48.840 --> 01:50.160
pela Intel com alguns dos

01:50.160 --> 01:53.280
primeiros PCs nas décadas de 1970 e 1980.

01:53.280 --> 01:55.380
Com o tempo, os computadores passaram de

01:55.380 --> 01:58.620
8 bits para 16 bits e 32 bits e, ao longo do caminho, a Intel criou

01:58.620 --> 02:00.810
essa compatibilidade com versões anteriores

02:00.810 --> 02:01.980
e todos esses sistemas

02:01.980 --> 02:05.580
ficaram conhecidos como a geração de processadores X86.

02:05.580 --> 02:07.230
E isso se deve ao fato de que os primeiros

02:07.230 --> 02:08.790
processadores usados em computadores

02:08.790 --> 02:11.040
pela Intel foram chamados de série 8086.

02:11.040 --> 02:13.470
E o próximo passou a ser a série 286,

02:13.470 --> 02:16.470
depois 386, 486, 586 e, nesse ponto, eles

02:16.470 --> 02:17.303
passaram a

02:17.303 --> 02:19.170
usar nomes de marcas, como

02:19.170 --> 02:23.010
Celeron ou Pentium, e coisas do gênero.

02:23.010 --> 02:24.810
De qualquer forma, porém, todos

02:24.810 --> 02:27.810
esses dispositivos eram originalmente processadores

02:27.810 --> 02:29.460
X86, e continuaram assim até

02:29.460 --> 02:32.160
chegarmos aos processadores de 64 bits.

02:32.160 --> 02:34.770
Quando passamos para um processador

02:34.770 --> 02:37.710
de 64 bits, começamos a chamá-lo de processador

02:37.710 --> 02:39.930
X64 ou arquitetura X64.

02:39.930 --> 02:42.930
Agora, sempre que você vir X64 como o conjunto de instruções,

02:42.930 --> 02:45.930
isso significa que estendemos o conjunto de instruções

02:45.930 --> 02:47.730
X86 ou de 32 bits para poder suportar

02:47.730 --> 02:50.520
operações de 64 bits.

02:50.520 --> 02:52.080
É importante entender isso porque,

02:52.080 --> 02:54.870
quando se trata de processadores de 32 bits, que são

02:54.870 --> 02:57.060
os processadores X86, eles só podem suportar

02:57.060 --> 02:59.250
uma quantidade máxima de memória de quatro

02:59.250 --> 03:01.050
gigabytes de RAM.

03:01.050 --> 03:02.370
Eles fisicamente não podem endereçar

03:02.370 --> 03:04.140
nada maior que quatro gigabytes porque

03:04.140 --> 03:07.050
há apenas 32 bits disponíveis para endereçamento.

03:07.050 --> 03:09.360
E se você elevar 2 à 32ª potência, obterá

03:09.360 --> 03:11.760
cerca de 4 bilhões de bits, o que equivale

03:11.760 --> 03:13.740
a cerca de quatro gigabytes.

03:13.740 --> 03:15.540
Assim, você pode ver por que foi importante

03:15.540 --> 03:17.610
irmos além do processador X86, pois quatro

03:17.610 --> 03:19.230
gigabytes de RAM não são muito

03:19.230 --> 03:21.510
nos sistemas modernos.

03:21.510 --> 03:22.470
De fato, isso seria considerado

03:22.470 --> 03:24.720
um sistema de memória muito baixa atualmente.

03:24.720 --> 03:27.630
A maioria dos computadores terá 8, 16, 32 ou até

03:27.630 --> 03:29.820
64 gigabytes de RAM como memória principal

03:29.820 --> 03:31.380
do sistema.

03:31.380 --> 03:33.120
E para poder lidar com tudo isso,

03:33.120 --> 03:35.610
você precisa passar para um conjunto de instruções

03:35.610 --> 03:38.130
de 64 bits usando um processador X64.

03:38.130 --> 03:40.050
Muitas vezes, você ouvirá essa referência

03:40.050 --> 03:44.340
com base no nome da marca, AMD64 ou Intel 64, dependendo do modelo que está

03:44.340 --> 03:47.430
sendo produzido pelo fabricante.

03:47.430 --> 03:50.610
Mas ambas são consideradas arquiteturas baseadas em X64 para

03:50.610 --> 03:52.560
esse processador específico.

03:52.560 --> 03:54.000
Agora, outro aspecto importante

03:54.000 --> 03:56.670
a ser lembrado quando se trata de 64 bits versus 32 bits

03:56.670 --> 03:58.500
é o fato de que os sistemas de 32 bits só

03:58.500 --> 04:00.840
podem executar programas de 32 bits, mas os processadores

04:00.840 --> 04:04.710
de 64 bits podem executar programas de 64 bits e programas de 32 bits porque são

04:04.710 --> 04:06.330
totalmente compatíveis com versões

04:06.330 --> 04:08.760
anteriores.

04:08.760 --> 04:09.660
Por esse motivo,

04:09.660 --> 04:11.670
a maioria dos sistemas que você encontrará

04:11.670 --> 04:14.310
hoje em dia são processadores baseados em X64,

04:14.310 --> 04:17.190
pois isso é muito usado no mercado de PCs e amplamente

04:17.190 --> 04:20.610
suportado pelo Windows e todas as suas variantes.

04:20.610 --> 04:23.010
Agora, o terceiro tipo de processador que você

04:23.010 --> 04:25.800
pode encontrar é o conhecido como processador ARM.

04:25.800 --> 04:28.560
ARM significa advanced RISC machines (máquinas RISC avançadas) e

04:28.560 --> 04:30.480
RISC é, na verdade, um acrônimo, que se escreve

04:30.480 --> 04:32.340
R-I-S-C, que significa reduced instruction

04:32.340 --> 04:35.190
set computer (computador com conjunto reduzido de instruções).

04:35.190 --> 04:36.990
Agora, a ARM foi usada por muito tempo em dispositivos

04:36.990 --> 04:38.220
de baixo consumo de energia, como

04:38.220 --> 04:41.010
tablets, telefones celulares e coisas do gênero.

04:41.010 --> 04:43.020
Mas, no início da década de 2020,

04:43.020 --> 04:45.450
a Apple decidiu lançar uma nova série de

04:45.450 --> 04:47.310
processadores para seus desktops

04:47.310 --> 04:49.080
e laptops que também usavam chips

04:49.080 --> 04:51.030
ARM, conhecidos como série M1,

04:51.030 --> 04:53.100
M1 Pro, M1 Max e, agora, os mais novos

04:53.100 --> 04:54.540
estão sendo lançados com

04:54.540 --> 04:57.060
a série M2 e outras.

04:57.060 --> 04:58.350
Todos eles estão sendo transferidos

04:58.350 --> 05:00.180
para o conjunto de instruções ARM porque

05:00.180 --> 05:02.940
o ARM permite fazer algumas coisas muito especiais que

05:02.940 --> 05:07.140
não podem ser feitas em um processador baseado em X86 ou X64.

05:07.140 --> 05:08.310
O mais importante deles é,

05:08.310 --> 05:10.470
de fato, a vida útil prolongada da bateria.

05:10.470 --> 05:12.540
Na verdade, o ARM produz muito menos

05:12.540 --> 05:14.730
calor para fazer todos os mesmos cálculos

05:14.730 --> 05:18.120
que um processador baseado em X64 ou X86, e isso economiza

05:18.120 --> 05:21.690
muita energia da bateria e muito resfriamento.

05:21.690 --> 05:24.660
Portanto, ele é muito popular em configurações de sistema em um

05:24.660 --> 05:26.910
chip, como smart TVs, alto-falantes inteligentes

05:26.910 --> 05:29.670
e outros dispositivos, bem como em laptops mais novos.

05:29.670 --> 05:30.990
Assim, quando se usa algo

05:30.990 --> 05:32.580
que não é baseado no Windows,

05:32.580 --> 05:34.710
como um dispositivo da Apple, um Chromebook

05:34.710 --> 05:36.840
ou até mesmo um telefone ou tablet Android,

05:36.840 --> 05:39.120
eles tendem a usar processadores baseados

05:39.120 --> 05:41.820
em ARM em vez de X64 ou X86 devido à maior duração

05:41.820 --> 05:43.410
da bateria e ao menor consumo

05:43.410 --> 05:45.360
de energia, que gera menos calor dentro

05:45.360 --> 05:48.030
do dispositivo.

05:48.030 --> 05:51.060
Agora, quando você olha para um processador baseado em RISC ou ARM

05:51.060 --> 05:54.480
em comparação com um processador baseado em X64 ou X86, você está lidando

05:54.480 --> 05:56.760
com esse conjunto de instruções reduzido em vez

05:56.760 --> 05:59.520
de um conjunto de instruções totalmente complexo.

05:59.520 --> 06:01.950
Você pode pensar que isso realmente lhe dá menos capacidade,

06:01.950 --> 06:03.060
mas não é assim.

06:03.060 --> 06:05.040
Quando você está usando um sistema baseado

06:05.040 --> 06:08.040
em RISC, esses sistemas RISC usam um número menor de instruções

06:08.040 --> 06:09.930
para realizar a mesma tarefa, mas dependem

06:09.930 --> 06:12.480
mais do código para realizá-la.

06:12.480 --> 06:15.270
Isso permite que cada parte do código dentro desse

06:15.270 --> 06:17.730
RISC faça mais coisas com menos código, o

06:17.730 --> 06:19.860
que causa menor consumo de energia e

06:19.860 --> 06:21.810
maior duração da bateria.

06:21.810 --> 06:23.700
À medida que continuamos a evoluir nos computadores,

06:23.700 --> 06:26.160
você verá que os processadores baseados em RISC e ARM se

06:26.160 --> 06:27.780
tornarão mais populares em uma ampla

06:27.780 --> 06:29.130
variedade de sistemas, incluindo

06:29.130 --> 06:30.900
desktops e laptops.

06:30.900 --> 06:32.490
E isso já está começando a fazer parte

06:32.490 --> 06:33.840
do ambiente do Windows, pois

06:33.840 --> 06:36.360
agora estão começando a oferecer versões do Windows

06:36.360 --> 06:39.330
11 compatíveis com um processador baseado em ARM.

06:39.330 --> 06:42.150
Quando isso sair da versão beta e entrar em produção geral,

06:42.150 --> 06:44.490
veremos uma quantidade maior de desktops e laptops

06:44.490 --> 06:47.523
usando ARM, além de usá-los apenas para sistemas Apple.