Entenda o que é um microprocessador, para que serve e veja exemplos

Entenda o que é um microprocessador, para que serve e veja exemplos

Não é incomum observar que muitos entusiastas do universo da informática e robótica geralmente têm certa dúvida sobre o que é um microprocessador e como é o seu funcionamento. 

Também não é nenhuma novidade que esse termo seja bastante confundido com o microcontrolador. Embora eles se relacionem, já podemos adiantar que são coisas diferentes. 

Pensando em tudo isso, no artigo de hoje preparamos um guia para você conferir o que é um microprocessador, sua função, como funciona e onde é usado. 

Você vai entender também, de uma vez por todas, qual a diferença entre microcontrolador e microprocessador

Acompanhe a leitura! 


O que é um microprocessador e qual sua função?

O microprocessador é um um chip de CPU (Unidade Central de Processamento) independente, responsável por executar operações lógicas e matemáticas em um computador. 

Apesar de muitos especialistas da área não serem fãs dessa analogia, o microprocessador está para um computador (e outros dispositivos eletrônicos) como o cérebro está para o funcionamento do corpo humano. 

Afinal, como o nome sugere, esse super chip “processa” instruções de programas — conforme instruções de sua memória — , gerencia dados de entrada (em padrão binário 0 e 1), e se comunica com os outros componentes do sistema. 

Dessa maneira, a principal função de um microprocessador é executar uma sequência de instruções armazenadas, em um processo conhecido como ciclo de instrução, que você confere detalhadamente no tópico a seguir.  

Como funciona o microprocessador?

Entenda o que é um microprocessador, para que serve e veja exemplos

Como vimos anteriormente, o microprocessador executa programas seguindo um ciclo básico de operações conhecido como o ciclo de instrução, ou ciclo de execução. 

Esse ciclo é um processo contínuo, ou seja, ocorre enquanto o computador está ligado e pronto para executar instruções, seguindo as etapas a seguir:

  1. fetch – buscar a instrução da memória; 
  2. decode – decodificar para entender o que precisa ser feito; 
  3. operand fetch – buscar dados adicionais, se necessário;
  4. execute – executar a instrução;
  5. writeback – escrever o resultado de volta na memória ou em um registro.

Quais são os componentes de um microprocessador?

Embora seja muito pequeno, o microprocessador é construído com milhões (ou até bilhões, nos modelos mais modernos) de transistores microscópicos em um único chip de semicondutor.

Apesar de variar bastante em termos de arquitetura, tamanho e capacidade, alguns de seus principais componentes são: 

  • Unidade de controle (UC): responsável por interpretar as instruções do programa e gerar os sinais necessários para que o processador as execute;
  • Unidade de aritmética e lógica (ALU): a ALU é responsável por realizar as operações aritméticas e lógicas necessárias para executar as instruções do programa;
  • Cache: memórias de alta velocidade usadas para armazenar dados e instruções;
  • Unidade de Ponto Flutuante (FPU): realiza operações com números de ponto flutuante; útil em cálculos científicos ou gráficos 3D;
  • Barramento: sistema de comunicação que permite ao processador acessar os dados e instruções armazenados na memória.

Qual a diferença entre microcontrolador e microprocessador?

Já vimos o que é um microprocessador e como funciona, certo? Vamos agora compreender como ele se diferencia do microcontrolador. 

A diferença entre microprocessador e microcontrolador se dá, basicamente, pela natureza integrada do segundo

Os microcontroladores são unidades autônomas, como minicomputadores, que incorporam todos os elementos necessários para realizar tarefas de controle orientadas à aplicação. 

Ou seja, eles contam com memória, núcleo de processador e periféricos de entrada e saída, e por isso podem ser programados.

Por outro lado, os microprocessadores são apenas chips de CPU independentes, que para se tornarem equivalentes aos microcontroladores, precisam de componentes adicionais.  

Onde entram os SoC (system-on-chip)?

A partir da diferenciação de microcontroladores e microprocessadores, uma terceira variável se apresenta: o SoC (System-on-Chip) — bastante utilizado em displays inteligentes

Um SoC é semelhante a um microcontrolador, no sentido de que ele integra vários componentes de um sistema em um único chip. 

Entretanto, um SoC é geralmente ainda mais complexo e poderoso, já que costuma  possuir múltiplos núcleos de CPU, gráficos avançados, e capacidades multimídia.

Assim, ao contrário dos microcontroladores, que são projetados para aplicações embarcadas específicas, e dos microprocessadores, os SoCs são destinados a fornecer uma solução completa e otimizada para tarefas específicas. 

Portanto, a diferença fundamental entre os três recursos está na abrangência das funcionalidades integradas, com SoCs oferecendo mais recursos em um único pacote.

Onde é usado o microprocessador?

Entenda o que é um microprocessador, para que serve e veja exemplos

Além dos computadores e smartphones, basicamente, qualquer dispositivo eletrônico que precise processar dados, executar cálculos ou controlar outras partes do sistema provavelmente tem um microprocessador. 

Além disso, com a crescente Internet das Coisas (IoT), mais e mais objetos e itens inusitados do cotidiano estão se tornando “inteligentes” ao incorporar microprocessadores e conectividade à rede.

Listamos a seguir diversos dispositivos que dependem de processadores:

  • Consoles de videogame;
  • Roteadores;
  • Modems;
  • Zigbee;
  • Switches de rede;
  • Sistemas embarcados;
  • Sistemas de controle automotivo;
  • Eletrodomésticos inteligentes;
  • Smartwatches;
  • Equipamentos médicos;
  • Sintetizadores;
  • Sistemas de segurança;
  • Alarmes;
  • Câmeras de segurança.

💡Leia também: Processadores Arm: Saiba o que é e qual a sua diferença!

Exemplos de microprocessadores

Já citamos anteriormente que os microprocessadores diferem em termos de arquitetura, desempenho, eficiência energética e também em aplicações. 

Para exemplificar, listamos algumas famílias de microprocessadores bastante conhecidos, produzidos pelos principais fabricantes do mercado:

  • Intel Core Series (Core i3, Core i5, Core i7 e Core i9);
  • AMD Ryzen Series (Ryzen 3, Ryzen 5, Ryzen 7 e Ryzen 9);
  • Intel Xeon, utilizado em servidores e estações de trabalho;
  • AMD EPYC, projetado para servidores;
  • ARM Cortex, projetado pela ARM Holdings e bastante usado em smartphones e tablets;
  • Qualcomm Snapdragon, comuns em smartphones e dispositivos móveis;
  • Apple Silicon M1 e M2, usados em MacBooks dispositivos Apple;
  • Intel Atom, voltados para dispositivos móveis e sistemas embarcados.

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Conclusão

No artigo de hoje, explicamos o que é um microprocessador, sua função, como funciona e onde é usado. 

De forma geral, o microprocessador é um chip de CPU independente, responsável pelo processamento de instruções de software, execução de cálculos e tarefas. 

É essencial para determinar a capacidade de processamento e a eficiência de computadores e dispositivos eletrônicos diversos. 

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