Como funciona a memoria RAM
Os CHIPS DA MEMÓRIA DE ACESSO ALEATÓRIO (RAM) são para o computador o
“15m que uma tela em branco é para um pintor. Antes que o PC possa fazer algo de útil. ele
precisa mover os programas do disco para a RAM..OS dados contidos nos documentos. planilhas. gráñms. bancos de dados ou qualquer outro tipo de arquivo precisam ser armazenados na RAM. mesmo que temporariamente. antes que o programa possa utilizar o processador para manipulados.
Não importa o tipo de dados que o computador pessoal está utilizando. nem o nível de
complexidade desses dados. Para o PC. eles são apenas Os e ls. Os números binários são a língua nativa dos computadores: mesmo o maior e mais poderoso computador é essencialmente uma coleção de chaves em que uma chave aberta representa 0. e uma fechada. l. Isto costuma chamar-se de linguagem de máquina. A partir desse sistema numérico bastante simplificado. o computador é capaz de construir representações de milhões de números. qualquer palavra em qualquer língua e centenas de milhares de cores e formas.
Como o ser humano não e' tão fluente em notação binária como os computadores. todos esses números binários aparecem na tela de uma forma legível - geralmente letras do alfabeto ou números decimais. Por exemplo. ao digitar A. o sistema operacional e o programa usam uma Convenção conhecida como ASCII. na qual certos números representam cenas letras. O computador e basicamente um manipulador de números. daí ser mais fácil para a máquina trabalhar com os números binários. Por outro lado. é mais fácil para os programadores e outras pessoas utilizar números decimais. A letra maiúscula A corresponde ao número decimal 65: B é 66: C e' 67: e assim por diante. Mas. no coração do computador. os números estão armazenados em seus equivalentes binários.
São estas notações binárias que ocupam os discos e a memória do PC. Mas. quando você liga o computador pela primeira vez. a RAM está vazia. A memória é preenchida com (ls e ls lidos do disco ou criados pela tarefa que você realiza no computador. Quando o PC é desligado. tudo que estava na RAM desaparece. Alguns novos modelos de chips de RAM retém as descargas elétricas quando o computador e' desligado. Mas a maior parte dos chips de memória só funcionam se houver uma fonte de eletricidade para abastecer continuamente as milhares ou milhões de descargas elétricas individuais que compõem os programas e os dados armazenados na RAM.
O que significa Memorica RAM
O termo é um acrônimo para Random Access Memory, isto é, memória de acesso aleatório. Isso implica que esta memória pode acessar os dados de forma não sequencial (ao contrário de uma fita cassete, por exemplo), acelerando em muito os processos de leitura e escrita. Qualquer setor livre ou já preenchido é imediatamente encontrado e processado.
Entretanto, ao contrário de um disco rígido, a memória RAM é totalmente volátil, o que significa que todos os dados armazenados podem ser perdidos quando o dispositivo não é devidamente alimentado. Mas se há este contratempo, saiba que ela é milhares de vezes mais rápida que a varredura do disco físico.
NOTA: Como o computador trabalha somente com números binários, um A maiúsculo é armazenado na RAM e no disco como numero binário 01000001 e B maiúsculo torna-se 01000010
Memória RAM em dois “sabores”
Antes de tudo, você precisa saber que existem dois tipos básicos de RAM, que são a memória estática e a memória dinâmica. A primeira pode ser menos reconhecida pelo público em geral, mas está presente em muitos componentes de nossos computadores, principalmente nos processadores, onde formam a memória cache (nós explicaremos o conceito mais abaixo, durante a ilustração do percurso de funcionamento da memória RAM).
A memória estática é composta por flip-flops (montados com quatro a seis transistores) e não necessita ser atualizada constantemente, o que a torna muito mais rápida e eficiente para trabalhos que requerem baixa latência. Os estados de saída podem ser 0 ou 1, sendo perdidos apenas quando o fornecimento de energia é cortado.
Em contrapartida, ela ocupa um espaço físico muito maior, sendo impraticável a construção de pentes de memória para uso tradicional. Outro problema é o custo bem mais elevado.
Já a memória RAM dinâmica, ou DRAM, é a que vemos para comprar nas lojas e que equipam nossas placas mãe. Suas células são compostas por um capacitor e um transistor, sendo o transistor uma espécie de portão (que barra ou dá passagem ao pulso elétrico) e o capacitor o responsável por armazenar a informação (novamente, estados de 0 ou 1).
Uma vez que o capacitor se descarrega ao longo do tempo, é necessário mantê-lo sempre alimentado. Estes circuitos integrados são dispostos em forma de linhas e colunas, de tal forma que os dados possam ser acessados, lidos ou escritos por meio de interseções (imagine uma posição A3, ativada por um pulso elétrico na linha A e por outro na coluna 3).
Este formato pode ser mais barato e compacto em relação à memória estática (abrigando muito mais capacidade de armazenamento por centímetro quadrado), mas — em contrapartida — devidoa necessidade de localização de posições, da constante alimentação e da própria mudança de estado levam a uma latência maior para a leitura.
Caso deseje saber mais sobre estes dois diferentes tipos de memória, não deixe de conferir o artigo “Qual a diferença entre memória RAM estática e dinâmica”, no qual o assunto é abordado de maneira mais extensa.
A ordem dos fatores
Agora que você já sabe um pouco mais a respeito do funcionamento destes componentes, vamos ao percurso das informações pelos componentes e ao papel crucial das memórias. Tudo começa com os cálculos da CPU (unidade de processamento central, ou processador), que são realmente volumosos.
Todos estes dados processados podem ser requisitados para uma operação futura, entrando em cena a necessidade de um componente que armazene temporariamente as informações. Temos então as memórias cache, RAM e o próprio disco rígido atuando como um único sistema.
Como o volume de dados é gigantesco (passando da ordem de bilhões de bytes por segundo), é necessária, em primeiro lugar, uma memória extremamente rápida, capaz de acompanhar este ritmo frenético. A solução para isso é a memória cache (um tipo de memória estática, como já vimos), que fica acoplada diretamente no processador, fornecendo um espaço de trabalho com o mínimo de latência possível.
Esta memória cache também é dividida em vários níveis (tais como L1, L2, L3 e assim por diante), sendo L1 a mais próxima do processador e as demais as mais afastadas, com capacidades maiores e maiores latências, mas ainda assim com um canal direto de comunicação, permitindo acesso praticamente imediato aos dados.
Recorrendo ao plano B
Mas com um espaço tão pequeno, o que ocorre quando o dado não é comportado? Entra em cena então o próximo nível na hierarquia de memória e de acesso (por meio do controlador de memória), que é a utilização da memória DRAM (memória dinâmica, a encontrada nos pentes que estão na sua placa mãe).
Nela que residem todos os dados abertos pelo sistema (bem como os processos que estão em atividade), como os programas e arquivos. Para conferir melhor a atuação delas, experimente abrir o gerenciador de tarefas do Windows. Na tela estão todas as taxas de utilização de memória dos programas, seguidas do total disponível em sistema.
Novamente, dependendo da utilização que você faça do seu sistema, pode ser que a memória DRAM disponível nos pentes não seja suficiente para abastecer todas as necessidades do seu sistema. E nesses casos, como fazer para que o computador não emperre?
Hora do plano... C?
A resposta está no disco rígido, que passa a ser utilizado pela maioria dos sistemas operacionais atuais como uma extensão da memória RAM, sob a forma de uma memória virtual. Assim, o sistema passa a ler e escrever dados em disco, evitando travas e continuando o gerenciamento dos processos.
Só há um grande problema com isso: a velocidade de leitura e escrita é muito inferior à encontrada para os outros tipos de memórias do mercado. Como resultado, seu PC continuará em funcionamento, mas o desempenho... Estará lá em baixo!
O sistema tentará trocar os dados na maior velocidade possível, armazenando na RAM tudo o que for mais importante, deixando para o HD os itens de menor importância. Mesmo assim, janelas irão travar e o mouse ficará pesado!
Usuários com mais conhecimento podem configurar quanto de seus discos rígidos poderão atuar nesta virtualização, de modo a obterem o máximo de desempenho sob tais circunstâncias. Para saber mais sobre a memória virtual e a aplicação dos HDs, não deixe de ler o artigo “O que é memória virtual”.
Tipos de memórias
Nós já cobrimos um pouco do caminho dos dados pelo computador, então vamos aos tipos de pentes que encontramos no mercado ou que já existiram e deixaram de ser vendidos. Vale lembrar que os equipamentos e processadores mais recentes trabalham com memórias do tipo DDR2 ou DDR (para alguns dos anos anteriores). E para descobrir qual é o tipo de memória utilizada pelo seu computador, siga diretamente para o manual de instruções.
Memória SIMM
O termo SIMM vem de Single In-Line Memory Module, e era designado ao tipo de módulo de memória utilizado em computadores até meados da década de noventa. Os primeiros modelos conseguiam carregar as instruções com apenas 8 bits a cada passagem, tendo um total de 30 pinos conectores. Depois de algum tempo, surgiram novos módulos, os quais continham 72 pinos de conexão e suportavam até 32 bits de informação por acesso.
Memória DIMM
Estes módulos entraram no mercado para substituir os pentes mencionados acima, principalmente com a ascensão da arquitetura Pentium no mercado mundial de computadores. As grandes diferenças consistem no fato de que ambos os lados de conectores são independentes, ao contrário da geração anterior, proporcionando uma largura de banda de 64 bits.
Memória RIMM
RIMM é o nome patenteado para Direct Rambus memory module, sendo muito parecidos com as memórias DIMM, descritas acima. As principais diferenças estão no número de conectores e na transferência de dados, que ocorre a 16 bits. Entretanto, por possuir velocidade maior, era requerida uma lâmina de alumínio para refrigerar o equipamento.
Memória DDR SDRAM
A memória de acesso aleatório dinâmica síncrona de dupla taxa de transferência é uma das especificações de memória de maior sucesso na indústria, tendo sido desenvolvida com o objetivo de atingir o dobro do desempenho de sua antecessora. Considerando que os dados são transferidos a 64 bits por vez, a taxa de transferência (quando multiplicados a taxa de bus e o número de bits) chega a 1600 MB/s (leve em consideração que o valor normal seria de 800 MB/s, caso não houvesse a tecnologia de transmissão dupla).
DDR2 SDRAM
O principal padrão atual é uma evolução da memória tipo DDR convencional, contando com uma série de transformações nas especificações que visam o aumento de velocidade (incluindo o clock), a minimização do consumo de energia, do aquecimento e da interferência por ruídos elétricos e o aumento da densidade (mais memória total por pente ou chip).
DDR3 SDRAM
Assim como para a revisão anterior, a DDR3 tem como propósito elevar ainda mais o desempenho das memórias, reduzindo consumo e acelerando as capacidades de acesso e armazenamento de dados. A banda de transferência de dados é duas vezes superior a encontrada nas DDR2, entretanto, a latência se manteve praticamente idêntica. Vale ressaltar que este padrão de memória já está entrando em uso, com processadores como o Intel i7 e placas mãe específicas.
De quanto eu preciso?
Ao contrário do que muitos usuários acreditam, adicionar memória RAM nem sempre aumenta o desempenho do computador. Para entender melhor esta ideia, imagine que seu computador já conta com 1 GB de memória. Com base neste valor, pense que o sistema operacional consome cerca de 300 MB para rodar, que o navegador aberto ocupa mais 120 MB e que a sua planilha de Excel adiciona mais 100 MB na conta.
Teoricamente você teria memória de sobra para rodar mais alguns aplicativos (480 MB) e, caso não fosse abrir muitas coisas a mais, um pente adicional não causaria impacto, pois já há uma quantia livre mais que suficiente.
Em outra situação, mantenha o computador com 1 GB de RAM, mas imagine que o sistema operacional, navegador, planilha e mais alguns programas abertos consomem cerca de 900 MB de RAM. Com mais um joguinho leve ou uma aba extra com Flash no navegador você saltaria para cima de 1 GB de memória ocupado (tendo que recorrer à memória virtual, realizando a troca entre os aplicativos alocados na memória RAM e perdendo muito desempenho pelo meio do caminho).
É para este segundo caso que a adição de mais memória causa impacto, abrindo mais espaço para os programas e o sistema “respirarem”.
Computador doméstico
Para um computador voltado à navegação na internet e para a realização de trabalhos corriqueiros (utilizando pacotes de programas como o Office), é claro que não é necessária uma quantia tão grande de memória no sistema, mas mesmo assim devem ser levados em consideração os requisitos para o sistema operacional.
Caso opte pelo Windows XP, por exemplo, 1 GB pode dar conta do recado. Já em sistemas como o Windows Vista você realmente precisará de 2 GB para trabalhar sem gargalos e sem pequenas travas.
Computador para jogos e tarefas pesadas
Se com tarefas corriqueiras 2 GB de memória RAM já são facilmente requeridos no Windows Vista, aqueles que procurarem o máximo de desempenho devem contar com pelo menos 4 GB de RAM, principalmente se o assunto for “jogos” (como Crysis, que até hoje faz muitos computadores sofrerem) ou edição de imagens ou vídeos, por meio de programas como Photoshop e Premiere.
Levando em consideração que a resolução das imagens está aumentando e que a era de vídeos HD está começando, você certamente não vai querer ficar sem poder apreciar tudo com bom desempenho.
Escolhendo o módulo correto
Além do tipo de memória correto e da quantia adequada, o usuário ainda tem que se preocupar com outro fator: a frequência de operação da memória. Este valor é medido em Megahertz e reflete diretamente a velocidade máxima de transferência de dados que pode ser atingida entre o componente e o processador.
Para memórias do tipo DDR, o valor mais alto é 400 MHz. Já para memórias do tipo DDR2, as frequências podem chegar até 1066 MHz. Mas e na hora de comprar os pentes ou de pedir na loja, como saber se você está levando o produto adequado? É aí que entram os módulos de memórias, que funcionam como etiquetas de identificação para as velocidades e tipos. Na tabela abaixo nós mostramosas principais formatações.
Note que, de acordo com o que foi especificado na descrição das memórias DDR, os valores mostrados na tabela acima já são multiplicados.
E na hora de instalar?
Talvez a instalação da memória RAM seja uma das etapas mais simples na montagem de um computador, até mesmo para quem nunca teve contato com “os interiores” de um antes. Basicamente, as placas mãe possuem encaixes finos e alongados, dedicados única e exclusivamente a estes componentes. Confira um exemplo abaixo:
Note que há somente um lado no qual os pentes de memória podem ser inseridos, havendo um “corte” na parte de baixo deles para ser realizado o encaixe perfeito.
O primeiro passo é baixar as abas laterais de contenção, empurrando-as para fora cuidadosamente. Agora, com o pente em mãos, verifique qual o lado correto e insira-o no slot. Aplicando um pouco de pressão, você verá as abas entrando automaticamente na posição de trava. Seu novo pente já está instalado!
Fique atento apenas para as placas com suporte para canais duplos de memória (dual channel), que exigem pentes iguais em quantidade de memória e velocidade de funcionamento, alocados aos encaixes corretos (denominados canais A e B). Para descobrir qual a configuração adequada ao seu computador, não deixe de ler o manual da placa mãe, que trará todos os esquemas e descrições a respeito do assunto.
E se você ainda está com medo de “colocar a mão na massa”, dê mais uma volta aqui mesmo pelo Baixaki para ler os artigos “Manutenção de PCs: instalando memória e placa de vídeo” e “Memória RAM: como escolher a melhor para o computador?”. Em poucos minutos você aprenderá tudo o que é necessário. .Referência
O CPU
(Microprocessador)
O CPU é, como o seu próprio nome indica - Central Processing Unit - um processador de instruções.
No seu interior, bits e bytes são processados sem parar, num contínuo ciclo indiferente à linguagem de programação que lhes deu origem: no que ao CPU diz respeito há apenas uma única linguagem... o código máquina. Estranhos códigos binários de zeros e uns que afastarão a maioria dos programadores, mas que são a verdadeira "língua" que o CPU entende. Toda e qualquer linguagem de programação tem que ser, de uma forma ou de outra, compilada ou interpretada, até que se torne em algo que o CPU entenda.
Para todos aqueles que mesmo assim gostam de trabalhar com o CPU a este nível, existe em versão mais humanizada... o Assembly/Assembler/ASM. Representação simbólica desse código máquina e que permite mais facilmente visualizar, manipular e programar!
Por exemplo, em vez de terem que lidar com isto:
11001010 00000001 00000000 00000000
O Assembly permite que isso se traduza em algo mais amigável, como isto:
ld %r4,%r5
O CPU tem no seu interior vários registos onde guarda várias informações. Uma delas, talvez a mais importante, é aquela que lhe diz qual a posição da próxima instrução a executar. É esse registo que serve de fio condutor a tudo o que será executado pelo CPU.
O Funcionamento
A eletricidade começa a fluir; o CPU "acorda", e começa a procurar o que fazer, e dirige-se à instrução número zero. Executa-a, passa para a instrução seguinte, e assim sucessivamente até que alguém o desligue... ou algo de muito grave aconteça (Como superaquecimento).
Dependendo do tipo de CPU, este poderá ter um conjunto de instruções que vão de apenas algumas dúzias de instruções, às centenas.
Olhando para um qualquer pedaço de assembly, de qualquer processador, torna-se evidente que grande parte das instruções existentes na maioria dos programas, são movimentações de pedaços de informação de um lado para o outro e operações aritméticas.
- Moves, adds, ands, ors, etc. etc. etc. Tudo instruções que recorrentemente encontrarão em toda e qualquer listagem de assembly de todo e qualquer CPU.
CISC e RISC
Os cpus se dividem-se principalmente em duas grandes famílias: os CISC(Complex Instruction Set Computing) e os RISC (Reduced Instruction Set Computing).
Com a evolução da microelectrónica, os CPUs foram ficando cada vez mais complexos e evoluídos. O tal número de instruções que um CPU podia executar não parava de crescer e aumentar.
Começam a surgir instruções que permitiam, num só comando, ir buscar um valor ao endereço de memória "X", ir buscar outro ao endereço "Y", somar ambos os valores e colocar o resultado no endereço "Z"!
Rapidamente, estes CPUs se tornaram em sistemas altamente complexos.
Chegou-se ao ponto - como nos casos dos nossos bem conhecidos processadores x86 (cuja evolução nos trouxe do "PC Compatível" com o seu Intel 8086 até aos mais recentes Intel Core i7 actuais) - em que os CPUs eram já tão complexos, que cada instrução era internamente subdividida em várias micro-instruções mais pequenas que eram executadas pelo CPU!
Isto fez com que alguns investigadores decidissem regressar às origens e simplificar tudo novamente, com os processadores RISC. A ideia era simples: simplificar e reduzir. Em vez de instruções complexas, o CPU seria apenas capaz de fazer as operações mais básicas e essenciais.
Em vez de termos uma única instrução, de ir buscar dois valores a dois sítios diferentes e colocar a soma num terceiro sítio; num CPU RISC temos que fazer todos esses passos expressamente:
- ir buscar o valor 1 e guardar num registo temporário A;
- ir buscar o valor 2 e colocá-lo noutro registo B;
- somar o registo A com o registo B (ficando aqui o resultado);
- guardar o registo B na posição de destino 3.
A vantagem é que o CPU tem um processo de fabrico muito mais simples; e em grande parte dos casos, pode até correr mais depressa. Em vez de instruções complexas que têm que ser convertidas em microcódigo e podem demorar dezenas ou centenas de ciclos de relógio, num processador RISC quase sempre cada instrução pode ser executada num único ciclo.
Para além disso, todo esse trabalho extra acaba por ser feito pelos compiladores, já que a programação será feita numa linguagem de mais alto nível, como C.
Até aqui relegados para papeis menos mediáticos, os CPUs RISC começam agora a mostrar todo o seu valor nos Android, iPhones e demais tablets e dispositivos mobile, onde oferecem uma eficiência que não tem sido possível igualar com os mais complexos e mais gastadores CPU Cisc.
Pipeline
Até o 386, os processadores da família x86 eram capazes de processar apenas uma instrução de cada vez. Uma instrução simples podia ser executada em apenas um ciclo de clock, enquanto instruções mais complexas demoravam vários ciclos de clock para serem concluídas. Seria mais ou menos como montar um carro de maneira artesanal, peça por peça.
Para melhorar o desempenho do 486, a Intel resolveu usar o pipeline, uma técnica inicialmente usada em processadores RISC, que consiste em dividir o processador em vários estágios distintos. O 486, possui um pipeline de 5 níveis, ou seja, é dividido em 5 estágios.
Quando é carregada uma nova instrução, ela primeiramente passa pelo primeiro estágio, que trabalha nela durante apenas um ciclo de clock, passando-a adiante para o segundo estágio. A instrução continua então sendo processada sucessivamente pelo segundo, terceiro, quarto e quinto estágios do processador. A vantagem desta técnica, é que o primeiro estágio não precisa ficar esperando a instrução passar por todos os demais para carregar a próxima, e sim carregar uma nova instrução assim que se livra da primeira, ou seja, depois do primeiro pulso de clock.
As instruções trafegam dentro do processador na ordem em que são processadas. Mesmo que a instrução já tenha sido processada ao passar pelo primeiro ou segundo estágio, terá que continuar seu caminho e passar por todos os demais. Se por acaso a instrução não tenha sido completada mesmo após passar pelos 5, voltará para o primeiro e será novamente processada, até que tenha sido concluída.
Desta maneira, conseguimos que o processador seja capaz de processar simultaneamente, em um único ciclo de clock, várias instruções que normalmente demorariam vários ciclos para serem processadas. Voltando ao exemplo do carro, seria como se trocássemos a produção artesanal por uma linha de produção, onde cada departamento cuida de uma parte da montagem, permitindo montar vários carros simultaneamente. O uso dos 5 estágios de pipeline no 486 não chegava a multiplicar por cinco a performance do processador, na verdade a performance não chegava nem mesmo a dobrar, mas o ganho é bem significativo.
Os processadores atuais utilizam um número muito maior de estágios de pipeline. O Pentium II possui 10, o Athlon Thunderbird possui 12 e o Pentium 4 possui 20. No Pentium 4 por exemplo, cada estágio processa uma pequena parte da instrução, que só são concluídas pelo último estágio, a cada ciclo, cada um dos estágios passa a instrução para a frente e recebe uma nova. Cada instrução demora 20 ciclos para ser processada, mas em compensação são processadas 20 instruções ao mesmo tempo, em fila. Mais estágios permitem que o processador seja capaz de atingir frequências mais altas, já que cada estágio fará menos trabalho por ciclo, suportando mais ciclos por segundo, mas, por outro lado, o uso de muitos estágios pode prejudicar o desempenho do processador nas operações de tomada de decisão, já que cada instrução demorará mais ciclos para ser concluída.
Como Funciona O Cache de RAM
OS CHIPS DE MEMÓRIA de Acesso Aleatório (RAM) são encontrados em todos os
computadores. mas nem sempre os chips de memória são feitos da mesma forma. Alguns são
mais rápidos em renovar com cargas elétricas os capacitores que cuidam da preservação dos dados. A taxa de renovação - expressa geralmente em Iianosscgwulos. ou um bilionésimo de segundo intiuencia na rapidez com que os dados podem mover-se da memória para o microprocessador que manipula os dados.
Quanto mais rapido forem os chips de RAM. mais caros serão. Para manter os custos dos
computadores pessoais. vários fabricantes utilizam chips de memória mais lentos na parte principal da memória do PC e alguns chips de RAM mais rápidos e mais caros na placa-mãe. para serem utilizados como cache de RAM externo. (J cache - geralmente entre 64 e 256 kilobytes dc memória - ajuda a movimentar os dados entre a memória principal e o processador. no menor tempo possível. Um cache de RAM tem o mesmo efeito no processo de acelerar o acesso à memória que um cache de disco no acesso ao disco.
Sem cache. o processador poderia licar vários ciclos de clock inativo, esperando que os dados
solicitados lhe fossem transmitidos. Um ciclo de clock é o menor espaço de tempo durante o qual uma operação pode durar em um computador. C om o cache. o computador pode manter oque necessita ao seu alcance. ou seja. os dados mais prováveis de serem solicitados pelo microprocessador. Nos chips mais rápidos. os dados podem ser fornecidos para o prtwessador com tempo de espera mínimo. às vezes nulo.
Dois fatores controlam a eficiência do cache de RAM. Um e a velocidade dos chips utilizados no cache - quanto mais rápidos forem. melhor. O outro fator é o algoritmo que o cache utiliza para determinar quais dados extras serão amiazenados no cache. Quanto melhor for o algoritmo em descobrir quais dados serão solicitados a seguir. mais vezes o cache marcará um ponta. ou hi! (termo utilizado para descrever cada vez que o processador solicita um dado e o cache consegue fornece-lo com seus chips mais rápidos. em vez de ter que consegui-lo com os chips mais lentos da RAM principal).
Quando um novo dado e' solicitado pelo programa que você utiliza. o cache substitui o dado mais antigo que esta' nos chips de maior velocidade pelo novo dado e pelos demais dados que ficam ao redor dos endereços da memória. Isto obedece a regra FIFO (acrônimo de “' First ln. First Out".
primeiro a entrar. primeiro a saii). baseada no princípio de que o dado há mais tempo sem uso tem menos chances de ser solicitado futuramente pelo programa.
Como funciona o transistor
O transistor é a base de construção de todos os microchips, podendo criar apenas informações binárias (0 e 1) onde 1 ocorre quando há corrente elétrica passando e 0 quando não há corrente ou há baixa corrente elétrica. Um computador pode criar diversos números se possuir transistores suficientes para isso.
Computadores pessoais de 16 bits, podem trabalhar com números binários de até 16 casas, em números decimais seria o equivalente a 65.536 casas, já os Pcs mais potentes de 32 bits trabalham com números binários de até 32 bits. Quando uma operação exige um número superior a esse o PC precisa quebrar esses números em partes menores, executar a operação em cada parte e recombina-las formando uma única resposta. Transistores não são utilizados apenas para gravar e manipular números. Os bits podem significar verdadeiro(1) ou falso (0), permitindo que os computadores trabalhem com a lógica booleana. As combinações de transistores em várias configurações são chamadas de portas lógicas, quando estão dispostas em arranjos (arrays) são chamadas de half-adders(somadores parciais), que por sua vez são combinadas em full-adders(somadores completos). São necessários mais de 260 transistores para formar um full-adders que possa gerenciar operações matemáticas para um número de 16 bits. Os transistores também permitem que uma pequena corrente elétrica, controle uma corrente mais forte.
Transistor
Uma pequena carga elétrica é enviada para um condutor de alumínio localizado dentro do transistor, a carga é transferida para uma camada condutora de polissilicio envolta por dióxido de silício não condutor. A carga positiva atrai os elétrons carregados negativamente para fora da base de silício tipo-P (positivo) que separa as duas camadas de silício tipo-N (negativo).
A corrida dos elétrons para fora do silicio tipo-P (P-type silicon) cria um vácuo eletrônico preenchido pelos elétrons vindos de um outro condutor chamado supridouro (source). Além de preencher o vácuo no silício tipo-P, os elétrons da fonte também fluem para um condutor similar chamado dreno (drain), completando o circuito e acionando o transistor para que ele represente 1 bit. Se um bit negativo for aplicado ao polissillcio, os elétrons do supridouro serão repelidos e o transistor será desligado.
Milhares de transistores estão combinados em uma única lamina de silício. A lamina é embutida em uma peça de plástico e ligada por condutores de metal que ocupam um tamanho físico suficiente para conectar o chip a outras parses do circuito do computador. Os condutores de metal transportam sinais para o interior do chip e também enviam sinais do chip para os demais componentes do computador.
Definição
Lixo Eletrônico é todo resíduo material produzido pelo descarte de equipamentos eletrônicos. Com o elevado uso de equipamentos eletrônicos no mundo moderno, este tipo de lixo tem se tornado um grande problema ambiental quando não descartado em locais adequados.
Lixo Eletrônico é todo resíduo material produzido pelo descarte de equipamentos eletrônicos. Com o elevado uso de equipamentos eletrônicos no mundo moderno, este tipo de lixo tem se tornado um grande problema ambiental quando não descartado em locais adequados.
Exemplos de lixo eletrônico:
- Monitores de Computadores
- Telefones Celulares e baterias
- Computadores
- Televisores
- Câmeras Fotográficas
- Impressoras
- Telefones Celulares e baterias
- Computadores
- Televisores
- Câmeras Fotográficas
- Impressoras
Problemas causados pelo descarte inadequado
Este descarte é feito quando o equipamento apresenta defeito ou se torna obsoleto (ultrapassado). O problema ocorre quando este material é descartado no meio ambiente. Como estes equipamentos possuem substâncias químicas (chumbo, cádmio, mercúrio, berílio, etc.) em suas composições, podem provocar contaminação de solo e água.
Além do contaminar o meio ambiente, estas substâncias químicas podem provocar doenças graves em pessoas que coletam produtos em lixões, terrenos baldios ou na rua.
Estes equipamentos são compostos também por grande quantidade de plástico, metais e vidro. Estes materiais demoram muito tempo para se decompor no solo.
Onde Jogar? Descarte correto e reutilização
- Para não provocar a contaminação e poluição do meio ambiente, o correto é fazer o descarte de lixo eletrônico em locais apropriados como, por exemplo, empresas e cooperativas que atuam na área de reciclagem.
- Celulares e suas baterias podem ser entregues nas empresas de telefonia celular. Elas encaminham estes resíduos de forma a não provocar danos ao meio ambiente.
- Outra opção é doar equipamentos em boas condições, mas que não estão mais em uso, para entidades sociais que atuam na área de inclusão digital. Além de não contaminar o meio ambiente, o ato ajudará pessoas que precisam.
Lembre-se:
- O primeiro passo para evitar a poluição do meio ambiente é fazer a coleta seletiva em casas, escolas e empresas. O lixo eletrônico deve sempre ser separado dos resíduos orgânicos e dos materias recicláveis (papel, plástico, metal).
Você Sabia ?
Cerca de 40 milhões de toneladas de lixo eletrônico são gerados por ano no mundo.
Entre os países emergentes, o Brasil é o país que mais gera lixo eletrônico.
A cada ano o Brasil descarta: cerca de 97 mil toneladas métricas de computadores; 2,2 mil toneladas de celulares; 17,2 mil toneladas de impressoras.
Primeiros Passos
Documentos datados de 1495 revelam um cavaleiro mecânico que era, aparentemente, capaz de sentar-se, mexer seus braços, mover sua cabeça, bem como seu maxilar. Leonardo Da Vinci teria desenhado o primeiro robô humanóide da história. Uma onda de histórias sobre autômatos humanóides culminou com a obra Electric Man (Homem Elétrico), de Luis Senarens, em 1885. Desde então, muitos robôs surgiram, mas a maioria servia apenas como inspiração, pois eram meras obras de ficção e ainda muito pouco podia ser construído.
De 1920 a 1985
Marcos históricos de 1920 a 1985
O Tortoise, um dos primeiros robôs móveis, foi construído em 1950 por W. Grey Walter e era capaz de seguir uma fonte de luz, desviando-se de obstáculos. Em 1956, George Devil e Joseph Engelberger abriram a primeira fábrica de robôs do mundo, a Unimation, fabricante da linha de braços manipuladores Puma (SHIROMA, 2004).
Em 1952, a Bell Laboratories alavancou o desenvolvimento da eletrônica com a invenção do transistor, que passou a ser um componente básico na construção de computadores e quebrou inúmeras restrições quanto ao desenvolvimento da Robótica. De 1958 a 1959, Robert Noyce, Jean Hoerni, Jack Kilby e Kurt Lehovec participaram do desenvolvimento do primeiro CI - sigla para Circuito Integrado - que, posteriormente, ficou conhecido como chip e incorpora, em uma única pastilha de dimensões reduzidas, várias dezenas de transistores já interligados, formando circuitos eletrônicos mais complexos (WIDESOFT, 2006).
Enquanto essas tecnologias iam entrando em cena, a Inteligência Artificial se desenvolvia com bastante velocidade também. Sua mais popular e inicial definição foi introduzida por John McCarty na famosa conferência de Dartmouth, em 1955: "Fazer a máquina comportar-se de tal forma que seja chamada inteligente, caso fosse este o comportamento de um ser humano" (INTELIGÊNCIA, 2006).
Segundo Arkin (ARKIN, 1998), para se realizar pesquisas em Robótica, robôs devem ser construídos, pois, ao trabalhar apenas com projetos de pesquisa baseados em simulações, perdem-se muitos detalhes. A construção de robôs é muito complexa e, nas décadas de 1960 e 1970, havia muitas restrições. Por causa disso, alguns robôs que surgiram nessa época são pontos notáveis da evolução cibernética. Como exemplos de projetos que superaram essas dificuldades, cita-se: Sharkey, Hillare e Stanford Cart.
Sharkey foi um robô construído no Instituto de Pesquisa de Stanford, no final dos anos 60 (NILSSON, 1969). Ele era capaz de sentir e modelar o ambiente ao seu redor, bem como planejar trajetórias e executar ações programadas no computador. Já Hillare, do Laboratório de Automação e Análise de Sistemas (LAAS) de Toulouse, França, foi construído em 1977. O robô pesava 400kg e era equipado com três rodas, um sistema de visão computacional, sensores ultra-sônicos e detectores de distância a laser. Podia movimentar-se para qualquer lado, transitando autonomamente por corredores (GIRALT et al., 1984). E, por fim, Stanford Cart, uma plataforma robótica usada por Moravec para testar a navegação usando um sistema de visão estéreo (MORAVEC, 1977).
O avanço da microeletrônica veio popularizar os sistemas computacionais e, na década de 70, começaram a surgir os sistemas de processamento central em um único chip como o 4004 e o 8080. A tecnologia MOS, em 1975, introduziu mais velocidade de processamento. Após a chegada do Z80, que surgiu em 1976, integrando 8000 transistores em uma única pastilha (MICROSISTEMAS, 2006), surgiu o conceito de microcontrolador. Os microcontroladores possuem, embutidos em um único chip, não só um sistema central de processamento, mas diversos periféricos como: memória, conversores analógico-digital, barramentos de comunicação, etc.
De 1985 a 2006
Marcos históricos de 1985 a 2006
A partir da década de 80, a Robótica vem avançando em grande velocidade e, dentre inúmeros projetos, o ASIMO, iniciado em 1986 pela Honda Motor Company, recebe destaque (ARIK, 2006) (HONDA, 2006). Ao contrário do que possa parecer, seu nome não foi criado em homenagem ao escritor de ficção científica Isaac Asimov, mas é derivado de "Advanced Step in Innovative Mobility". Assim como o ASIMO, o Qrio (SONY, 2006), da Sony, e o Robonaut, robô criado pela Nasa para auxiliar os astronautas da Estação Espacial Internacional na execução de atividades extraveículares, também são bastante relevantes. Os três são citados como robôs humanóides concebidos para interagir com seres humanos.
Com o projeto de exploração de Marte (NASA, 2003), a NASA construiu dois robôs geólogos, o Opportunity e o Spirit, que pousaram em Marte em 8 e 25 de julho de 2004, respectivamente. Eles foram desenvolvidos com o objetivo de enviarem imagens, analisarem rochas e crateras e procurarem sinais de existência de água no planeta vermelho. Mais tarde, o Laboratório de Inteligência Artificial do Instituto de Tecnologia de Massachusetts desenvolveu o Cog (MIT, 2006), um robô que interage com seres humanos e aprende como uma criança.
No intuito de desenvolver a Inteligência Artificial e a Robótica, surgem competições robóticas que fornecem desafios e problemas a serem resolvidos da melhor maneira a partir da combinação de várias tecnologias e metodologias. Dentre elas, a RoboCup (ROBOCUP, 2006), que teve sua primeira versão mundial em 1997, se destaca pela popularidade.
