Evolução dos Microprocessadores

Microprocessador ou popularmente chamado de processador, é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador, todos eles e equipamentos eletrônicos baseiam-se em microprocessadores para executar suas funções, podemos dizer que estes são o cérebro do computador, pois realizam todas estas funções, tornam o computador inteligente. Incorporam as funções de uma unidade central de computador (CPU) em um único circuito integrado, ou no máximo alguns circuitos integrados.

O primeiro microprocessador comercial foi inventado pela Intel em 1971- projetado assim o 4004 ( circuito programável que trabalhava com registadores de 4bits, 46 instruções, clock de 740Khz e possuía cerca de 2300 transistores).

A Intel ao perceber a utilidade deste invento, prossegue com o desenvolvimento de novos microprocessadores: 8008 – o primeiro de 8 bits, logo depois o 8080 e o 8085. Podemos ter em conta que o 8080 foi um grande sucesso, tornou-se a base para os primeiros microprocessadores pessoais da década de 1970. 

Sairam alguns funcionários, da Intel, que fundaram a Zilog, que viria a lançar o microprocessador Z80, com instruções compatíveis com o 8080, embora muito mais poderoso a este, e também ganhou muito 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, um poderoso Arcade da SNK que posteriormente ganharia a versão AES e 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 mecado 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 32its. Outros fabricantes tinham também os seus microprocessadores de 16 bits, a Zilog tinha o Z8000, a Texas Instruments O TMS9900, a National Semicondutor tinha o 16032, por exemplo, no entanto, nenhum fabricante teve tanto sucesso como a Intel, que sucessivamente foi lançando melhoramento na sua linha 80X86, tendo surgindo cornológicamente:

• 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;
• Core i7.

 No 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.

Aparece inicialmente um grande concorrente da Intel, fabricante de microprocessadores da linha x86 , a AMD, 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 a disputa entre a Intel e a AMD, a IBM possuía a linha PowerPC, utilizada principalmente pelos microcomputadores da Apple

A evolução envolvida é surpreendentemente enorme 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.

Os microprocessadores são compostos por alguns componentes, cada um tendo uma função específica no processamento dos programas:

• Unidade lógica e aritmética (ULA) - é a responsável por executar efetivamente as instruções dos programas, como instruções lógicas, matemáticas, desvio, etc.
• Unidade de controle (UC) - é responsável pela tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os outros componentes.
• 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: Contador de Programa (PC) – Sinaliza para a próxima instrução a ser executada;  Registrador de Instrução (IR) – Registra a execução da instrução;
• Unidade de Gerenciamento de Memória(MMU)- é um dispositivo de hardware que transforma endereços virtuais em endereços físicos e administra a memória principal do 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 maiores, com tamanhos típicos variando entre 64 e 128 bits.