Chip feito de milhões de transístores.
O microprocessador embola os circuitos que rodeiam a CPU.
Atualmente, os processadores são mais rápidos, a 64 bits.
Muitas tarefas foram removidas da CPU para a GPU, NPU e APU.
CPU - Central Processing Unit ou Unidade Central de Processamento (UCP)
Barramento na CPU
Os barramentos interligam os dispositivos. De endereços (address bus), de dados (data bus) e de controle (control bus).
O barramento de endereços indica de onde os dados devem ser retirados e enviados depois de processados. A comunicação é unidirecional (ver imagem).
O barramento de dados (data bus)
O barramento de controle (control bus)
Núcleos
Para aumentar o processamento surgiram os processadores com mais de um núcleo, dual core ou multi core.
Os núcleos não somam a capacidade de processamento, mas dividem as tarefas.
Há pouca documentação, porque cada fabricante protege-se da espionagem industrial.
TDP
A potência térmica máxima (calor) gerada por um componente que o sistema de arrefecimento precisa de dissipar.
Fabricação de processadores
Silício
Os chips são formados por silício, t, o 2.º elemento químico mais comum na Terra. Existe na areia, granito ou argila e é utilizado no vidro e cerâmica. É semicondutor, abundante e dá nome ao Silicon Valley, local dos maiores fabricantes de microprocessadores, a AMD e a Intel.
O Chip de silício responde à execução das tarefas.
Em modernos centros tecnológicos, o cristal de silício é colocado numa haste e inserida em silício fundido a 300º.
A haste de silício puro é rodada e retirada pela técnica de Czochralski, formando um cilindro, o ingot, de diâmetro entre 200 e 300 milímetros e comprimento de 1 a 2 metros.
Para construir transístores, o cilindro é fatiado, em wafers com 1 milímetro, e dividido em quadradinhos ou pastilhas, oxida, com oxigênio, formando uma camada de dióxido de silício. Para exporem pontos, recebem uma camada de material fotossensível, reagente à luz, e ultravioletas, tornando-se gelatinoso. Processo é idêntico à revelação de fotografias.
Engenheiro com um wafer
Um processador pode conter milhões de transístores num único chip, divididos e agrupados, onde cada grupo é responsável por uma função.
Montados os transístores, os wafers são cortados em quadrados e cada unidade será um processador.
Cada wafer dá origem a centenas de processadores, em laboratórios extremamente limpos e protegidos (clean room), com os trabalhadores vestidos de astronauta.
Wafer de silício, as bordas são desperdiçadas
Wafer, pastilha (die)
Miniaturalização
Graças à nanotecnologia, o processador mantém-se pequeno e com grande capacidade.
O processador Intel 486, tem um milhão de transístores, a linha Intel Core 2 Duo têm 291 milhões de transístores e é muito mais pequeno.
A indústria chegará ao limite físico da miniaturalização. A solução é a computação quântica.
Encapsulamento
O processador é inserido numa caixa protetora com contatos metálicos para comunicar.
Intel Pentium II - Encapsulamento SECC
Os microprocessador podem ter arquiteturas com 12 ou 48 núcleos de CPU.