Questões Sobre Processador (CPU) e Arquitetura de Computador - Informática - concurso

A alternativa correta é letra B) Errado

Em um desktop foi instalada uma placa-mãe que contém quatro slots para memória DDR3 com suporte para dual-channel e com um processador recente da Intel da linha Core. Após a instalação do sistema operacional, foram obtidas as informações apresentadas na figura a seguir.

Considerando a situação hipotética e a figura precedentes, julgue o item seguinte, relativo a hardware e software para o ambiente de microinformática.

A troca do processador do referido desktop para um processador com uma frequência de clock maior resultará necessariamente em melhora de desempenho do hardware e do software.

Clock: qualquer dispositivo eletrônico precisa de um ritmo para poder funcionar. O clock de uma CPU é um ritmo, ou seja, uma sequência compassada de pulsos que determinarão a execução de etapas. Estes pulsos são gerados por um cristal dentro da CPU: cada pulso corresponde a um ciclo, e a CPU usa estes ciclos para efetuar as etapas que executarão uma instrução e sincronizar o funcionamento dos dispositivos do computador. A cada pulso do clock a CPU executa uma instrução; então, para avaliar o desempenho de uma CPU, contamos quantos pulsos o clock é capaz de gerar em um segundo. Quanto amis pulsos o clock for capaz de gerar em um segundo, mais instruções serão executadas neste segundo, e assim a CPU trabalhará mais rapidamente. Quando contamos quantas vezes um fenômeno ocorre em um espaço de tempo, estamos avaliando a frequência.

A frequência do clock é medida em Hertz (Hz); 1 Hz equivale a ciclo do clock, e neste ciclo, é a CPU executa uma instrução. Com o desenvolvimento da tecnologia dos processadores, para melhorar o desempenho do processador, a frequência era cada vez mais alta, e os números que expressavam a frequência dos clocks aumentaram rapidamente; já que trabalhar com números grandes é até certo ponto complicado, passamos a utilizar radicais para representar frequências altas e trabalhar com números menores.

Assim, temos:

1 MHz  = 1.000.000 de ciclos/seg 1 GHz  = 1.000.000.000 de ciclos/seg

Processadores multinucleares têm a vantagem de exigir um frequência relativamente baixa de clock, e ainda assim permitir um alto desempenho.

O desempenho de uma máquina também depende de outros fatores, como a capacidade da memória RAM. Caso a memória RAM tenha capacidade muito baixa, o aumento da frequência pode não resultar em melhoria de desempenho. 

Por todos estes motivos, aumentar a frequência não indica que necessariamente haverá uma melhora do desempenho.

Assim sendo, O ITEM ESTÁ ERRADO.

A alternativa correta é letra A) São capazes de acessar apenas 4GB de memória RAM.

Assinale a alternativa que apresenta uma limitação inerente a todos os processadores de 32 bits.

Ao mencionar que a arquitetura de um processador é 32 ou 64 bits, faz-se uma referência à quantidade de  dados e instruções que o processador consegue utilizar a cada ciclo de processamento. Assim sendo, um processador de 64 bits tem um valor de aquisição mais alto mas, em compensação, é bem mais rápido e do que um de 32 bits.

Analisando as alternativas, temos que:

A - São capazes de acessar apenas 4GB de memória RAM.

Certa: processadores de 32 bits podem armazenar 2³² (ou seja, 4.294.967.295) endereços diferentes, que apontam para a memória RAM, onde dados e instruções dos programas ficam armazenadas. Logo, processadores deste tipo permitem acessar apenas 4 GB de RAM (ou seja, 4.294.967.295 endereços).

B - São impossibilitados de usar vários núcleos de processamento.

Errada: processadores com mais de um núcleo foram criados para resolver o problema de superaquecimento que assolava os processadores, que trabalhavam com uma frequência altíssima. Assim sendo, eles permitem um ótimo desempenho com menor gasto de energia. X86 é o nome da arquitetura de 32 bits, a qual permite o uso de mais de um núcleo no processador, no entanto, com a restrição comentada acima, ou seja, só é possível utilizar até 4 GB de RAM. Principalmente por este motivo foi desenvolvida a arquitetura que permite trabalhar com 64 bits, que suporta até 168 GB de RAM.

C - Possuem limitação a HDs de até 40Gb.

Errada: HDD (Hard Disk Drive) mais conhecido pela sigla HD, é um dispositivo eletromecânico (ou seja, funciona através de motores) que através de vários discos rígidos superpostos, permite armazenar uma enorme quantidade de dados, é o mais usado como memória auxiliar atualmente, justamente pelo fato de ser um dispositivo não volátil, ou seja, tem a capacidade de manter os dados mesmo que o computador seja desligado. Permite armazenar dados, apagá-los e pode ser regravado inúmeras vezes; atualmente, há unidades com capacidade próxima de 5 TB. A palavra do processador, ou seja, a quantidade de bits que ele é capaz de utilizar por ciclo de processamento, não influencia na capacidade do HD que o sistema é capaz de gerenciar. 

D - Não suportam portas USB.

Errada: USB  (Universal Serial Bus)  é um barramento do tipo plug and play (não é necessário desligar o computador quando se instala um dispositivo que use esta tecnologia, nem efetuar nenhuma configuração de hardware) usada na maioria dos dispositivos atualmente (ex: mouse, teclado, pendrive, webcam, câmera digital, HD, unidades de CD e DVD, impressoras, scanners, multi-funcionais, placa de som, modem, etc). Além da transferência de dados, fornece energia aos equipamentos. A versão 1.1 tem velocidade de 12 Mb/seg, a 2.0 tem velocidade de 480 Mb/seg, e a versão 3.0 do barramento USB, que permite velocidade de até 4800 MB/seg.  Através de um único plugue na placa-mãe, todos os periféricos externos podem ser encaixados. Podemos conectar até 127 dispositivos diferentes a cada porta USB. A maioria das placas-mãe tem mais de duas portas USB, sendo que várias placas-mãe apresentam cinco ou mais portas USB, e a utilização deste barramento não depende da palavra do processador.

E - Possuem Limitação relacionada à velocidade de transferência WIFI.

Errada: a tecnologia de  redes wi-fi (wireless fidelity - sem fio) é usada para conectar dispositivos de uma rede local, já que o alcance de sinais de equipamentos utilizados para esta finalidade não é longo: algo em torno de 50  ou 100 metros, quando muito. O principal fator que influencia a velocidade de transferência wi-fi é a quantidade de dispositivos que compartilham a banda. Outro fator é a posição do roteador, que pode causar lentidão nos acessos, mas a palavra do processador, ou seja, a quantidade de bits que ele é capaz de utilizar por ciclo de processamento, não influencia na velocidade da conexão wi-fi.

Assim sendo, A RESPOSTA É A LETRA A.

ESTA QUESTÃO FOI ANULADA, NÃO POSSUI ALTERNATIVA CORRETA

Analise as afirmativas a seguir relativas aos processadores dos sistemas de computação.

I. Executam as funções mais importantes dos sistemas de computação.

II. Emitem sinais de controle para os demais componentes realizarem alguma tarefa.

III. São responsáveis pela gravação de dados nas memórias ROM.

Estão corretas as afirmativas:

a)  I e II, apenas.

b)  I e III, apenas.

c)  II e III, apenas.

d)  I, II e III.

A UCP (Unidade Centra de Processamento, que é mesma coisa que CPU - Central Processing Unity) é a parte mais importante de um computador, formada por três partes principais: 

• Unidade de Controle;
• Unidade de Aritmética e Lógica;
• Registradores. 

Nos computadores atuais, os termos "processador" e "UCP" são sinônimos: ambos se referem a um chip capaz de interpretar e executar as instruções constantes nos programas e sendo, por isto, o principal componente de um computador.

Analisando as afirmativas, temos que:

I. Executam as funções mais importantes dos sistemas de computação.

Errada: esta sentença pode dar margem a diferentes interpretações. Inferindo que "sistemas de computação" se refere ao computador, e que "funções" se refere a programas, o processador não executa apenas as funções mais importantes, mas todas as funções, já que é o dispositivo responsável pela execução dos programas. 

II. Emitem sinais de controle para os demais componentes realizarem alguma tarefa.

Certa: uma das funções do processador é manter as operações sincronizadas, e isto é obtido através de sinais emitidos pelo processador para os demais componentes da máquina. No processador há um um cristal de quartzo, através do qual serão gerados pulsos que determinarão a execução de etapas. Cada pulso corresponde a um ciclo, e a CPU usa estes ciclos para efetivar cada etapa pertinente a uma instrução e sincronizar o funcionamento dos dispositivos do computador.

III. São responsáveis pela gravação de dados nas memórias ROM.

Errada: a sigla ROM significa Read Only Memory, que quer dizer “Memória Apenas de Leitura”. Esta memória, como o próprio nome já nos diz, só permite a leitura de informações. Características da ROM:

• Apenas leitura: não se pode gravar, nem alterar, nem apagar nada desta memória;
• Não volátil: seus dados não são perdidos quando o computador é desligado;
• Gravada de fábrica: os dados da ROM são gravados pelo fabricante;
• Contém rotinas de inicialização: neste contexto, rotinas é a mesma coisa que programas. A ROM contém programas que são utilizados na inicialização da máquina: bios, post e set-up.

Como a memória ROM é apenas de leitura, não pode gravar dados provenientes de nenhum dispositivo e, além disto, o responsável pela gravação de dados nos meios de armazenamento é o sistema operacional. 

Como apenas a afirmativa II está certa, e nenhuma alternativa contém tal afirmação, A QUESTÃO FOI ANULADA.

A alternativa correta é letra B) gabinete.

Vamos analisar as alternativas:

a) CPU é usado como sinônimo para processador, é onde de fato são processados os dados.
INCORRETA
 

b) Gabinete ou torre, é o local físico onde ficam armazenados os componentes de um computador.
CORRETA

c) PC é o conjunto do gabinete, monitor, teclado, mouse e tudo que é essencial para o funcionamento de um computador.
INCORRETA

d) Sistema operacional é o programa que faz a interface entre o usuário e o hardware, gerenciando arquivos, memória, disco, periféricos, etc.
INCORRETA

Gabarito: Letra B

A alternativa correta é letra C) binária e a arquitetura Von Neumann.

O computador passou por diversas evoluções nos últimos anos; entretanto, continua utilizando a mesma lógica computacional e, basicamente, a mesma arquitetura. Nos computadores modernos, é empregada a lógica
a) decimal e a arquitetura Von Neumann.
b) binária e a arquitetura Claude E. Shannon.
c) binária e a arquitetura Von Neumann.
d) hexadecimal e a arquitetura Alan Turing.
e) decimal e a arquitetura Claude E. Shannon.

John von Neumann foi um matemático húngaro, nascido em 1903, que formalizou o projeto lógico de um computador. Por seu projeto, as instruções seriam armazenadas na memória do computador – diferentemente do que era usado na época, quando elas eram lidas de cartões perfurados e executadas, uma a uma. Armazenando as instruções na memória, para então executá-las, determinaria uma velocidade maior de processamento, já que a leitura seria feita muito mais rapidamente, através de componentes eletrônicos. Ele foi um dos consultores do ENIAC, considerado o primeiro computador eletrônico.

Os computadores atuais utilizam a Arquitetura de von Neumann, na qual dados e instruções são alocadas na mesma memória durante a execução dos programas. Nesta arquitetura são usados os seguintes elementos:

• uma memória;
• uma unidade de aritmética e lógica (ALU);
• uma CPU, composta por muitos registradores e uma Unidade de Controle, que busca um programa na memória, instrução por instrução e as executa usando os dados de entrada.

Os computadores armazenam e processam dados através de microcircuitos lógicos cujos estados ligado ou desligado podem ser representados por valores 0 (desligado) ou 1 (ligado), constituindo, assim, um sistema lógico binário (já que usa apenas dois números, 0 ou 1) para a representação de informações.

Assim sendo, A RESPOSTA É A LETRA C.

A alternativa correta é letra E) RISC.

Os microprocessadores cuja característica inclui o uso de instruções de tamanho fixo e número reduzido de formatos são implementados na arquitetura do tipo
a) CISC.
b) MIPS.
c) TISC.
d) SPARC.
e) RISC.

Microprocessadores podem utilizar dois tipos de arquiteturas, no que tange aos comandos que pode aceitar, contidos em programas: RISC e CISC.

Analisando as alternativas, temos que:

A –  CISC.

Errada: CISC (Complex Instruction Set Computer) é um conjunto de muitas instruções que podem ser dadas à CPU através de um programa. Para o programador é uma maneira mais fácil de trabalhar do que quando se cria programa para tecnologia RISC: como CISC aceita muitos comandos diferentes, há uma grande variedade de ordens à disposição do programador. Uma instrução CISC pode fazer o processador utilizar vários pulsos do clock para a execução prejudicando o seu desempenho.

B – MIPS.

Errada: MIPS (Microprocessor Without Interlocked Pipeline Stages (Microprocessador Sem Estágios Intertravados de Pipeline) é uma arquitetura de conjunto de instruções desenvolvida por uma empresa denominada MIPS Computer Systems, apesar de utilizar instruções de tamanho fixo, não faz parte do conjunto de arquiteturas utilizadas normalmente, composto apenas pelas tecnologias RISC e CISC.

C – TISC.

Errada: no contexto de computadores e arquiteturas de processadores não há a denominação "TISC". 

D – SPARC.

Errada: SPARC (acrônimo para Scalable Processor ARChitecture, significa Arquitetura de Processadores Escalonáveis) é uma arquitetura de processador desenvolvida pela Sun Microsystems em 1987. Baseada em RISC, foi inicialmente implementada em estações de trabalho de alto desempenho, que geralmente rodavam no sistema operacional Solaris, tendo sido adotada, posteriormente em outros sistemas operacionais. Não faz parte do conjunto de arquiteturas utilizadas normalmente, composto apenas pelas tecnologias RISC e CISC.

E – RISC.

Certa: RISC (Reduced Instruction Set Computer) é um conjunto reduzido de instruções que podem ser dadas à CPU através de um programa. Apesar de ser mais difícil para o programador de se trabalhar do que a CISC, esta tecnologia simplifica os programas tornando-os mais rápidos, pois cada instrução utiliza apenas um pulso do clock para ser executada. Utiliza instruções de tamanho fixo (em geral 32 bits), permitindo melhor alinhamento de instruções na memória, resultando em mais eficiência nas operações. 

Assim sendo, A RESPOSTA É A LETRA E.

A alternativa correta é letra C) terceira geração de computadores.

Entre as gerações de computadores, uma delas foi marcada pela utilização de circuitos integrados construídos com componentes discretos, como transistores, resistores e capacitores, que eram fabricados separadamente, encapsulados em seus próprios recipientes e soldados ou ligados com fios a placas de circuito, por meio da técnica conhecida como wire-up.  Trata-se da
a) primeira geração de computadores.
b) segunda geração de computadores.
c) terceira geração de computadores.
d) quarta geração de computadores.
e) quinta geração de computadores.

A evolução dos computadores representa a melhoria de desempenho de processadores, miniaturização de componentes, aumento da capacidade de memória e melhoria de desempenho de equipamentos de entrada e saída. A cada nova geração de computadores, observa-se melhor desempenho, maior capacidade de memória e menor tamanho, como vemos a seguir:

• 1^a geração: computadores eletrônicos, cujo principal componente era a válvula, marcada pelo desenvolvimento do ENIAC (Electronic Numerator, Integrator, Analyzer and Computer) desenvolvido na Universidade da Pensilvânia entre 1943 e 1946, foi o primeiro computador eletrônico de propósito geral. 
   
• 2^a geração: marcada pela substituição da válvula pelo transístor, componente em estado sólido feito de silício, mais barato e que gera menos calor do que a válvula. Permitiu a produção de computadores capazes de funcionar tempo suficiente para realizar algum trabalho útil. Marcada pela entrada da IBM no mercado de computadores transistorizados com a série IBM7000.
   
• 3^a geração: marcada pela utilização de circuitos integrados e equipamentos eletrônicos compostos basicamente por componentes discretos - transistores, resistores, capacitores e outros afins. Tais componentes eram fabricados separadamente, encapsulados em seus próprios recipientes e soldados ou ligados (através de uma técnica denominada wire-up) às placas de circuito instaladas nos computadores e outros dispositivos eletrônicos. 

Após a terceira geração não se observa consenso sobre a definição de outras gerações. A tecnologia denominada LSI (Large Scale Integration) permite que mais de 1000 componentes podem ser instalados em uma única pastilha de circuito integrado.

Como o enunciado cita características da terceira geração de computadores, A RESPOSTA É A LETRA C.

A alternativa correta é letra E) Todos os itens estão certos.

A respeito da unidade central de processamento (CPU), julgue os itens que se seguem.

I   A CPU, também denominada processador, tem como função controlar a operação do computador.

II   Os registradores são responsáveis por oferecer armazenamento interno à CPU.

III   A unidade de controle e a unidade aritmética e lógica fazem parte da CPU.

Assinale a opção correta.
a) Apenas o item I está certo.
b) Apenas o item II está certo.
c) Apenas os itens I e III estão certos.
d) Apenas os itens II e III estão certos.
e) Todos os itens estão certos.

Processador é a mesma coisa que CPU (Central Processing Unity - Unidade Central de Processamento): é um chip, que tem a capacidade de interpretar e executar as instruções dos programas (que devem estar na linguagem que a CPU entende, que é uma linguagem de máquina) e por esta razão é o dispositivo eletrônico mais importante de um computador, já que é o dispositivo responsável pela execução de qualquer procedimento, logo, responsável por controlar a operação do computador.

No encapsulamento de um processador há diversos componentes:

• Núcleo de execução: é o dispositivo que executa as instruções dos programas; em inglês, núcleo é a palavra “core”;
• Registradores: são unidades muito pequenas de memória, extremamente rápidas. Existem milhares de registradores no chip da CPU;
• Unidade de controle: é o dispositivo responsável por gerenciar a CPU, dando as ordens necessárias para o correto funcionamento do processador. Decodifica e executa as instruções dos programas.
• Unidade de lógica e aritmética: é o dispositivo responsável pelos cálculos: operações lógicas e aritméticas realizadas pela CPU. 

Como todas as afirmativas estão corretas, A RESPOSTA É A LETRA E.

A alternativa correta é letra A) Unidade Lógica de Processamento.

Sabendo que o processador de um dispositivo computacional é dividido em componentes, indique a alternativa com o item que realiza os cálculos matemáticos e operações lógicas.

a)  Unidade Lógica de Processamento.

b)  Unidade de Controle.

c)  Memória cache.

d)  Registradores.

O processador é um chip, que tem a capacidade de interpretar e executar as instruções dos programas e por esta razão é o dispositivo eletrônico mais importante de um computador. Atualmente, CPU é processador são sinônimos.

No encapsulamento de um processador há diversos componentes:

• Núcleo de execução: é o dispositivo que executa as instruções dos programas; em inglês, núcleo é a palavra “core”;
   
• Registradores: são unidades muito pequenas de memória, extremamente rápidas. Existem milhares de registradores no chip da CPU;
   
• Unidade de controle: é o dispositivo responsável por gerenciar a CPU, dando as ordens necessárias para o correto funcionamento do processador. Decodifica e executa as instruções dos programas.
   
• Unidade de lógica e aritmética: é o dispositivo responsável pelos cálculos: operações lógicas e aritméticas realizadas pela CPU. 

O processador executa as instruções dos programas que são armazenados na memória, sendo a responsável pela execução de operações lógicas (decisões) e aritméticas (cálculos) que as instruções solicitarem.

Assim sendo, A RESPOSTA É A LETRA A, já que, embora não seja muito comum, a nomenclatura "Unidade Lógica de Processamento" se refere à Unidade de Lógica e Aritmética.

A alternativa correta é letra C) 3.

De uma maneira geral, podemos dividir um computador da seguinte forma:

Essa é a arquitetura de Von Neumann que é usada em todos os computadores atuais. Nela dividimos a arquitetura de um computador em 3 partes:

• Processador
• Memória Principal
• Dispositivos de entrada e saída

No entanto, a questão trata da arquitetura de um processador. Na figura acima podemos ver que um processador é dividido em 3 partes também, sendo elas:

• Unidade de Controle (UC): é quem controla o fluxo de informação, a execução e interpretação de instruções.
• Unidade Lógica e Aritmética (ULA): é quem processa os dados recebidos da memória quando uma instrução aritmética ou lógica é requisitada.
• Registradores: é onde fica armazenado os operadores de cada operação e as informações sendo processadas de forma recorrente,

Logo, a arquitetura de um processador é dividida em três partes: ULA, UC e registradores.

Gabarito: Letra C