Processador

Introdução

O processador é considerado o cérebro do computador. Quando comparado com um carro, pode-se dizer que é o motor, pois sem ele o computador não desempenha as suas funções. Ele é o centro das atividades. O processador é também conhecido como Unidade Central de Processamento (CPU) e é composto por circuitos eletrônicos que interpretam e executam as instruções dos programas e comunica-se com os dispositivos de entrada e saída (CAPRON; JOHNSON, 2004).

No celular, um bom processador, sozinho, não faz milagre. Para saber se um smartphone roda com fluidez é preciso observar um conjunto de especificações, que incluem o sistema operacional e as modificações que a marca fez nele, a quantidade de memória RAM (quanto mais, melhor), a Unidade de Processamento Gráfico (GPU) e, claro, o processador.

Atualmente duas empresas detém o domínio pela fabricação de processadores para desktops: Intel e AMD.

A Intel, mais famosa, divide seus produtos em sete linhas principais:

• Atom
• Celeron
• Pentium
• Intel Core i3
• Intel Core i5
• Intel Core i7
• Intel Core i7 Extreme
• i9

Já a AMD possui as seguintes linhas de produtos:

• Ryzen
• Ryzen Pro
• Ryzen Threadripper
• Série A
• Pro Série A
• EPYC
• FX
• A12
• Athlon
• Sempron
• Phenom II (X2, X4, X6).

A Intel começou a fabricar a família de processadores Core em 2010 e, de lá para cá, foram lançadas oito gerações de Intel Core i3, i5, i7 e i9. Por isso é comum encontrar nas lojas desktops com i3 de quarta geração e outros com i3 de sexta geração, o que explica, em partes, a diferença de processamento e preço. Quanto mais nova é a geração, mais atual é o processador. Para identificar qual é a geração do processador, a Intel coloca um número logo depois do i3, i5, i7 e i9. É ele que determina o quão novo é aquele modelo. Um processador identificado como Intel Core i3-4370 pertence a quarta geração, enquanto que um i3-8100 pertence a oitava geração.

Um processador funciona da seguinte forma: para abrir um programa, o sistema operacional interpreta a ação e envia para o processador que acessa o dispositivo de armazenamento instalado no computador, encontra os dados referentes ao programa, traz para a memória RAM e depois exibe para o usuário. Na sequência, o processador pega as informações enviadas pelos dispositivos de entrada (teclado, mouse) envia para o programa que está em execução e exibe o resultado para o usuário. A memória RAM é a grande aliada neste processo, pois ela carrega os dados importantes para o processador trabalhar (SUMARES, 2017).

Já nos processadores para smartphones, costuma-se ter de um a oito núcleos. Eles são responsáveis por dividir as tarefas, e isso quer dizer que quanto mais núcleos, melhor, pois o aparelho ficará mais veloz e será capaz de abrir mais aplicativos ao mesmo tempo, por exemplo. Atualmente, é comum os smartphones terem pelo menos dois núcleos. Entre os processadores de celular mais conhecidos estão os das famílias Exynos (Samsung), AX (Apple), Tegra (NVIDIA), Snapdragon (Qualcomm) e Atom (Intel).

Características Técnicas

Soquete

Soquete do processador localizado na placa mãe

O soquete é o arranjo de conexões físicas entre o processador e a placa-mãe. Cada fabricante (AMD e Intel) possuem os seus próprios para encaixar os processadores na placa-mãe. A Intel trabalha com três tipos: LGA, BGA e PGA.

• 

  LGA

• 

  BGA

• 

  PGA

* LGA (Land Grid Array) ou FC-LGA (Flip Chip - Land Grid Array) é um dos padrões disponíveis para o consumidor atualmente. CPUs com esse tipo de soquete podem ser instalados manualmente e a troca ocorre com facilidade. Por exemplo, tomamos o soquete LGA1150 da Intel. LGA determina o modelo soquete e o número 1150 refere-se a quantidade de pinos.

* O BGA (Ball Grid Array) ou FC-BGA (Flip Chip - Ball Grid Array)  é um padrão em que o processador é soldado na placa-mãe. Muito utilizados por montadoras de computadores como HP, Samsung, Dell e outras. Neste caso não permite que sejam feitas atualizações de processador na mesma placa-mãe.

* O PGA (Pin Grid Array) ou FC-PGA (Flip Chip - Pin Grid Array) é pouco utilizado atualmente. Pode ser considerado como o inverso do LGA, neste caso os pinos estão presentes no processador e as conexões estão na placa-mãe.

Vale destacar que o encaixe do processador no soquete pode causar danos irreversíveis quando mal executado, por esse motivo há mecanismos de travas que garantem o encaixe justo do processador correto. Importante também sempre olhar no manual do fabricante da placa-mãe para saber qual processador deve ser instalado. Os soquetes utilizados pelos processadores da AMD são: sTR4, AM4, AM3, AM3+, FM1, FM2 e FM2+. Já os utilizados pela Intel são o LGA1156; 1155; 1151; 1150; 1366 e 2011. Cada um desses soquetes é compatível com gerações distintas de processadores e são compatíveis com diferentes recursos e funcionalidades (ALENCAR, 2015).

Clock Interno

Também conhecido somente como Clock, é o número de ciclos por segundo (frequência), medido em gigahertz (GHz), de um sinal de sincronismo utilizado dentro do processador. É o número de ações (ou pulsos de clock) que o processador consegue executar por segundo. Os processadores mais recentes tem clocks de mais de 2GHz, isto significa que eles são capazes de realizar cerca de dois bilhões de pulsos de clock por segundo. (SUMARES, 2017) Informações relacionadas ao Clock são comum nas propagandas de processadores com o propósito de indicar velocidade, capacidade ou potência. No entanto, ele vai muito além disso, podendo ser utilizado somente para comparar produtos similares de uma mesma família.

Overclock dinâmico

Alguns processadores, tanto Intel quanto AMD podem aumentar o seu clock acima daquele definido como padrão toda vez que o processador percebe que o usuário está solicitando mais poder de processamento. Esta característica é chamada de Frequência Turbo Core ou Turbo Max, no caso da AMD, e Turbo Boots no caso da Intel.

Núcleos

A maioria dos processadores existentes no mercado atualmente possuem mais de um núcleo de processamento. Internamente, isso quer dizer que eles tem mais de um processador. O núcleo é chamado de Core e pode ter dois, quatro, seis ou oito núcleos que são chamados de dual-core, quad-core, six-core ou eight-core. Importante destacar que processadores com quatro núcleos não são necessariamente mais rápidos que um de dois núcleos. Os fabricantes, muitas vezes, constroem processadores com núcleos diferentes, fazendo assim com que cada um dos núcleos seja usado para uma tarefa em específica. Para aproveitar o potencial completo dos processadores é importante que sejam executados programas que reconhecem e utilizem esses núcleos adicionais.

Memória Cache

A grande aliada no trabalho de executar as tarefas realizadas pelo processador é a Memória RAM, que armazena as informações que o processador necessita consultar. Mas se o processador pudesse armazenar algumas dessas informações, em vez de sempre perguntar sempre para a memória RAM o processamento não seria ainda mais rápido? Essa é a ideia da Memória Cache. Trata-se de um pequeno espaço de armazenamento no processador em que ficam armazenados os dados acessados com frequência. Normalmente os processadores têm até três níveis de memória cache: L1, L2 e L3. Em geral cada núcleo de processamento tem a sua própria memória cache L1 e L2, sendo que a L3 é compartilhada entre todos os núcleos. Vale destacar que nem todos os processadores tem memória cache L3. Os níveis de memória Cache são conhecidos como L1, L2 e L3 (L significa Level). Significa a proximidade. Quanto mais próxima ela estiver do processador, menor será o seu número. L1 é o mais próximo. Depois o L2 e por último o L3. Sempre que o processador necessitar de algo ele primeiro vai buscar no L1, depois no L2 e por último no L3. Se os dados desejados não estiverem no Cache, o processador solicita a memória RAM.

Hyper-threading

Alguns processadores da Intel possuem esse recurso com o propósito de simular dois processadores por núcleo de processamento físico. Desta forma, um processador com quatro núcleos é reconhecido como tendo oito núcleos pelo sistema operacional e programas. Vale destacar que processadores com essa tecnologia não possuem o mesmo desempenho daqueles que possuem núcleos processados “reais”.

Controlador de Vídeo Integrado

Processadores com este componente oferecem a possibilidade de eliminar a compra de uma placa de vídeo avulsa, o que pode reduzir custos na montagem de um computador. Caso o computador seja utilizado para aplicações que não exigem muito poder de processamento de vídeo, um processador ou uma placa-mãe com controlador de vídeo integrado deverá resolver. Mesmo se o processador possui vídeo integrado, é possível instalar uma placa de vídeo externa no computador. Em alguns casos é possível combinar o controlador de vídeo integrado no processador à placa de vídeo externa, aumentando o desempenho.

Thermal Design Power (TDP)

Trata-se da quantidade máxima de calor que o processador poderá dissipar. Medido em Watts (W), quanto menor o TDP, menos energia o chip consome, gerando menos calor, as ventoinhas trabalharão menos, gerando menos ruído e menos consumo de energia.

Sobre os Processadores

As informações referentes aos processadores da Intel foram retiradas do site da empresa (https://www.intel.com.br/content/www/br/pt/support/articles/000005505/processors.html), assim como informações referentes aos processadores da AMD foram retirados a partir do site desta.

Processadores da INTEL

Processadores Core i3

Com exceção dos modelos i3-8350K e i3-8100, todos os outros contam com a tecnologia de Hyper-threading, além disso nenhum deles possui o overclock dinâmico e todos possuem controlador de vídeo integrado.

Processador	Soquete	Clock Interno	Qtd Núcleos	Memória Cache	Thermal Design Power (TDP)
i3-8350K	LGA1151	4	4	8	91W
i3-8100	LGA1151	3.6	4	6	65W
i3-7350K	LGA1151	4.2	2	4	60W
i3-7320	LGA1151	4.1	2	4	51W
i3-7300	LGA1151	4	2	4	51W
i3-7100	LGA1151	3.9	2	3	51W
i3-6320	LGA1151	3.9	2	4	51W
i3-6300	LGA1151	3.8	2	4	51W
i3-6100	LGA1151	3.7	2	3	51W
i3-6098P	LGA1151	3.6	2	3	54W
i3-4370	LGA1150	3.8	2	4	54W
i3-4360	LGA1150	3.7	2	4	54W
i3-4350	LGA1150	3.6	2	4	54W
i3-4340	LGA1150	3.6	2	4	54W
i3-4330	LGA1150	3.5	2	4	54W
i3-4170	LGA1150	3.7	2	3	54W
i3-4160	LGA1150	3.6	2	3	54W
i3-4150	LGA1155	3.5	2	3	54W
i3-4130	LGA1150	3.4	2	3	54W

Processadores Core i5

Nos processadores Core i5, todos possuem Controlador de Vídeo Integrado e nenhum possui a tecnologia Hyper-threading. Os únicos que possuem 6 núcleos são os modelos i5-8400 e i5-8600K.

Processador	Soquete	Clock Interno	Overclock dinâmico	Memória Cache	Thermal Design Power (TDP)
i5-8600K	LGA1151	3.6 GHz	4.3 GHz	9 MB	95 W
i5-8400	LGA1151	2.8 GHz	4 GHz	9 MB	65 W
i5-7600K	LGA1151	3.8 GHz	4.2 GHz	6 MB	91 W
i5-7600	LGA1151	3.5 GHz	4.1 GHz	6 MB	65 W
i5-7500	LGA1151	3.4 GHz	3.8 GHz	6 MB	65 W
i5-7400	LGA1151	3 GHz	3.5 GHz	6 MB	65 W
i5-6600K	LGA1151	3.5 GHz	3.9 GHz	6 MB	91 W
i5-6600	LGA1151	3.3 GHz	3.9 GHz	6 MB	65 W
i5-6500	LGA1151	3.2 GHz	3.6 GHz	6 MB	65 W
i5-6402P	LGA1151	2.8 GHz	3.40 GHz	6 MB	65 W
i5-6400	LGA1151	2.7 GHz	3.30 GHz	6 MB SmartCache	65 W
i5-5675C	LGA1150	3.1 GHz	3.60 GHz	4 MB	65 W
i5-4690K	LGA1150	3.5 GHz	3.90 GHz	6 MB SmartCache	88 W
i5-4690	LGA1150	3.5 GHz	3.90 GHz	6MB	84W
i5-4670K	LGA1150	3.40 GHz	3.80 GHz	6MB	84W
i5-4670	LGA1150	3.40 GHz	3.70 GHz	6MB	84W
i5-4590	LGA1150	3.30 GHz	3.70 GHz	6MB	84W
i5-4570	LGA1150	3.20 GHz	3.60 GHz	6MB	84W
i5-4460	LGA1150	3.20 GHz	3.40 GHz	6MB	84W
i5-4440	LGA1150	3.10 GHz	3.30 GHz	6MB	84W
i5-4430	LGA1150	3.00 GHz	3.20 GHz	6MB	84W

Processadores Core i7 extreme

Nos processadores Core i7 extreme todos têm Hyper-threading e Controlador de Vídeo Integrado.

Processador	Soquete	Clock Interno	Overclock dinâmico	Qtd Núcleos	Memória Cache	Thermal Design Power (TDP)
i7-6950X	LGA 2011-v3	3.50 GHz	3GHz	8	25	140 W
i7-5960X	LGA2011-3	3,00 GHz	3GHz	10	20	140 W
i7-4960X	LGA2011	3.70 GHz	3.4GHz	6	15 MB	130 W
i7-3970X	LGA2011	3.33GHz	4.6GHz	6	15 MB	150 W
i7-3960X	LGA2011	3.3GHz	3.9 GHz	6	15 MB	130 W

Processadores Core i7

Todos possuem Hyper-threading.

Processador	Soquete	Clock Interno	Overclock dinâmico	Qtd Núcleos	Memória Cache	Controlador de Vídeo Integrado	Thermal Design Power (TDP)
i7-8700K	LGA1151	3.7 GHz	4.70GHz	6	12MB	Não	95 W
i7-8700	LGA1151	3.2 GHz	4.60GHz	6	12MB	Não	65 W
i7-7700T	LGA1151	2.9 GHz	3.80GHz	4	8MB	Sim	35 W
i7-7700K	LGA1151	4.2 GHz	4.50GHz	4	8MB	Não	91 W
i7-7700	LGA1151	3.6 GHz	4.20GHz	4	8MB	Sim	65 W
i7-6900K	LGA2011-3	3.2 GHz	3.70GHz	8	20MB	Não	130W
i7-6850K	LGA2011-3	3.6 GHz	3.99 Mhz	6	15MB	Não	140W
i7-6800K	LGA2011-3	3.4 GHz	3.80 GHz	6	15MB	Não	140W
i7-6700T	LGA1151	2.8 GHz	3.60 GHz	4	8MB	Não	35W
i7-6700K	LGA1151	4 GHz	4.20 GHz	4	8MB	Sim	91W
i7-6700	LGA1151	3.4 GHz	4.00 GHz	4	8MB	Sim	65W
i7-5930K	LGA2011V3	3.5 GHz	2.0	6	15MB	Sim	140W
i7-5820K	LGA2011V3	3.3 GHz	2.0	6	15MB	Sim	140W
i7-5775R	LGA1150	3.3 GHz	Não	4	15MB	Sim	65W
i7-5775C	LGA1150	3.3 GHz	Não	4	6MB	Sim	65W
i7-4930K	LGA2011	3.4 HGz	2.0	6	6MB	Sim	130W
i7-4820K	LGA2011	3.7 GHz	2.0	4	12MB	Sim	130W
i7-4790T	LGA1150	2.7 GHz	Não	4	10MB	Sim	45W
i7-4790S	LGA1150	3.2 GHz	Não	4	8 MB	Sim	65W
i7-4790K	LGA1150	4 GHz	2.0	4	8MB	Sim	88W
i7-4790	LGA1150	3.6 GHz	Não	4	8 MB	Sim	84W
i7-4785T	LGA1150	2.2	2.0	4	8	Sim	35W
i7-4771	LGA1150	3.5	2.0	4	8	Sim	84W
i7-4770T	LGA1150	2.5	2.0	4	8	Sim	45W
i7-4770S	LGA1150	3.1	2.0	4	8	Sim	65W
i7-4770R	BGA1364	3.2	2.0	4	8	Sim	65W
i7-4770K	LGA1150	3.5	2.0	4	8	Sim	84W
i7-4770	LGA1150	3.4	2.0	4	8	Sim	84W
i7-4765T	LGA1150	2.0	2.0	4	8	Sim	35W

Processadores Core i9

Todos possuem Hyper-threading.

Processador	Soquete	Clock Interno	Overclock dinâmico	Qtd Núcleos	Memória Cache	Thermal Design Power (TDP)
i9-7960X	LGA2066	2.80 GHz	4.20 GHz	16	22 MB	165W
i9-7940X	LGA2066	3.10 GHz	4.30 GHz	14	19.25 MB	165W
i9-7920X	LGA2066	2.90 GHz	4.30 GHz	12	16.5 MB L3	140W
i9-7900X	LGA2066	3.30 GHz	4.30 GHz	10	13.75 MB L3	140W

PROCESSADORES AMD

Processador	Soquete	Clock Interno	Overclock dinâmico	Qtd Núcleos	Memória Cache	Thermal Design Power (TDP)
AMD Ryzen™ 5 2400G	AM4	3.6 GHz	3.9 GHz	4	6MB	65W
AMD Ryzen™ 3 PRO 2200G with Radeon™ Vega Graphics	AM4	3.5 GHz	3.7 GHz	4	6MB 384KB	65W
FX-6200	AM3+	3.8 GHz	4.1 GHz	6	14MB 288KB	125 W
Athlon™ 5350 APU with Radeon™ R3 Series AD5350JA H44HM	AM1	2.05 GHz	Não	4	2MB 256KB	25 W

INSTALAÇÃO

Passo 1: O primeiro passo é apenas identificar o tipo de placa-mãe que você possui, pois podem ter diferentes soquetes. É de extrema importância verificar se a CPU será aceita por sua placa-mãe, fonte de alimentação e componentes de refrigeração.

Passo 2: Abrir o gabinete. Caso não consiga, consulte o manual de instruções. Sempre tenha uma chave de philips pequena em mãos, pois dependendo do modelo do seu computador, necessitará de uma chave dessas.

Passo 3: Remover todos os componentes. É necessário tirar a fonte de alimentação ou a tampa do dissipador de calor, tendo acesso a placa-mãe.

Passo 4: Remover o dissipador de calor (bloco de alumínio com aletas para dissipar o calor). Junto com esse dissipador, muitas vezes terá um ventilador, o qual é necessário desconectar da placa-mãe. Logo em seguida remova qualquer coisa que esteja prendendo o dissipador de calor na placa mãe/gabinete, para que assim a CPU fique exposta.  

Passo 5: Levantar a trava do soquete e removê-lo. 

Passo 6: Inserir o processador no soquete, fazendo com que o menor número de pinos  encaixe-se no canto superior esquerdo.

Passo 7: Empurrar para baixo a trava do soquete, para que assim o processador fique presa ao soquete e a placa-mãe.

Passo 8: Colocar a quantidade recomendável de pasta térmica no processador instalado, fazendo com que cubra a área superior. 

Passo 9: Substituir o dissipador de calor no processador que foi acabado de colocar e conecte o cabo de alimentação do ventilador ao soquete na placa-mãe.

Passo 10: Substituir os componentes removidos anteriormente para ter acesso ao CPU ( a fonte, os cabos, etc).

Passo 11: Remontar e fechar o gabinete certificando-se se todos os cabos internos foram presos em seus devidos lugares.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A capacidade de processamento de um processador deve ser estabelecida aferindo-se a velocidade de execução de aplicativos, ou seja, testando o seu desempenho na execução de tarefas. De uma forma geral, uma boa forma de comparar o desempenho dos processadores é utilizar os resultados dos testes especializados dos “benchmarks”. Esses testes procuram verificar o desempenho do processador em diversas situações e fazem o ranqueamento dos produtos analisados (SUMARES, 2017). Os Benchmarks populares são CPUBench e o Novabench.

Referências

CAPRON, H. L.; JOHNSON, J. A. Introdução à Informática. 8. ed. São Paulo: Pearson, 2004.

ALENCAR, Felipe. Entenda o significado das especificações técnicas dos processadores. 2015. Disponível em: <http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2015/10/entenda-o-significado-das-especificacoes-tecnicas-dos-processadores.html>. Acesso em: 24 mar. 2018.

SUMARES, Gustavo. Clock, cache e núcleos: saiba como eles afetam o desempenho do processador. 2017. Disponível em: <https://olhardigital.com.br/noticia/clock-cache-e-nucleos-saiba-como-eles-afetam-o-desempenho-do-processador/66010>. Acesso em: 24 mar. 2018.

WIKIHOW. Como Instalar um Novo Processador. Disponível em: <https://pt.wikihow.com/Instalar-um-Novo-Processador>. Acesso em: 02 abr. 2018.