Como funciona um computador? De maneira geral, é um equipamento que trabalha com o processamento de informações. Desse modo, essas informações podem ser números, palavras, imagens, filmes ou sons que também podem ser chamadas de dados. Atualmente, os computadores têm a capacidade de processar grandes quantidades de dados com velocidades elevadas, além de armazenar e exibir esses dados.
Hoje, as pessoas utilizam computadores no trabalho, na escola, em casa e até na palma da mão. Com o avanço da tecnologia, podemos dizer que são usados em qualquer lugar que um indivíduo desejar. Por exemplo, nas fábricas, servem para controlar a produção, nos escritórios, para registrar informações, projetar, editar entre outras possibilidades que são praticamente infinitas.
Além disso, as pessoas também usam os computadores para enviar mensagens, realizar chamadas de vídeo, escrever relatórios, fazer compras e operações bancárias, ouvir música e executar tantas outras funções. Atualmente, os computadores se tornaram indispensáveis para o dia a dia da maioria da população mundial.
Assim, qualquer computador atual, seja um desktop, um notebook ou mesmo um computador de grande porte, consiste em apenas cinco componentes básicos: processador, memória RAM, disco rígido, dispositivos de entrada e saída e softwares.
E aí? Ficou interessado em saber mais como funciona um computador? Vamos lá!
Os computadores são equipamentos eletrônicos, ou seja, significa que funcionam através da eletricidade. Nesse sentido, minúsculos fluxos de eletricidade, chamados corrente elétrica, transportam todos os dados do computador. Esse processo acontece pelo barramento de dados, nele acontece a troca de dados, sejam eles de entrada ou saída.
E, os microprocessadores possuem milhares ou milhões de pequenos dispositivos eletrônicos, chamados transistores e esses componentes agem como interruptores, controlando o fluxo das correntes elétricas durante o uso do computador. Além disso, os computadores usam essas correntes elétricas para representar os números 0 e 1 (código binário).
Somente esses dois números são utilizados, porque os transistores, assim como os interruptores de luz, possuem apenas duas posições: ligado ou desligado. Dessa forma, o transistor ligado (1) representa um dos números; o desligado (0) representa o outro.
Nossos equipamentos, os computadores, usam séries de 0 e 1 para compor letras, sons e quaisquer outros dados, sendo essa a linguagem pela qual o hardware e software se comunicam. Por exemplo, o computador armazena a palavra dog (“cachorro”, em inglês) desta forma: 01100100 (d), 01101111 (o) e 01100111 (g).
Em outras palavras, os computadores somente leem os números 0 e 1. Portanto, todas as instruções que um computador segue são formadas por séries de combinações desses dois números.
Como não há como padronizar o nível do conhecimento dos usuários, sabe-se que para as pessoas é difícil trabalhar com séries extensas de números. Então, os técnicos que escrevem programas de computador, chamados programadores, criaram suas próprias linguagens que visam converter as linhas de códigos em binários.
Dentre elas estão as linguagens de programação chamadas Basic, Java, C, C++, HTML, CSS e Python. Assim, o computador transforma essas linguagens nas séries de números que ele entende.
Além disso, os programadores utilizam as linguagens de programação para escrever instruções que dizem ao computador como processar os dados. Portanto, essas instruções consistem em algoritmos (um algoritmo é uma série de passos usados para resolver um problema).
Para entender melhor como um computador funciona, vamos buscar compreender as partes presentes: a maioria dos computadores segue a arquitetura de von Neumann, que define um computador como um conjunto de três partes principais: a unidade central de processamento ou UCP (que, por sua vez, consiste na unidade lógico-aritmética (ULA) e na unidade de controle (UC)), a memória e os dispositivos de entrada e saída (E/S). Todas as partes estão conectadas por um conjunto de cabos, o barramento. Os componentes podem ser visualizados na figura abaixo.
Na hora de escolher um computador, um dos componentes mais importantes para o desempenho da máquina é o processador, que também é conhecido como CPU (Central Processing Unit, ou unidade central de processamento). Desse modo, este componente é responsável por processar e executar a maioria das tarefas realizadas no computador, numa gama de processos que variam das planilhas de Excel aos softwares mais pesados.
O processador é um dos principais senão o mais importante componente de um dispositivo eletrônico inteligente, seja ele um computador, smartphone ou até mesmo um smartwatch.
Esse componente é responsável por processar praticamente todos os comandos e operações realizadas, atuando desde o controle da memória RAM até a abertura e execução de um programa, se comunicando com as demais peças da máquina por meio da placa-mãe e seus vários barramentos.
Atualmente, as duas principais fabricantes de processadores para computadores são a Intel e AMD. Ambas produzem CPUs para praticamente todos os segmentos de preço e desempenho.
Os processadores modernos desenvolvem-se a partir de bilhões de transistores, pequenos componentes que, individualmente, realizam operações a partir de sinais elétricos, os quais convertem para o mundo digital na forma binária de “0” e “1”.
Para atender às necessidades de funcionamento, fabrica-se tudo em uma escala nanométrica, sendo impossível observar cada uma das partes físicas a olho nu. O arranjo desses transistores em unidades maiores permite realizar operações complexas em uma fração de segundo.
Incrível, não é mesmo?
Com a enorme demanda de processamento, o processador é a unidade responsável por traduzir cada comando recebido e gerar uma resposta, seja para abrir um aplicativo, reproduzir um vídeo (algo feito com o auxílio da GPU, a placa de vídeo).
Além disso, o processador conta com diversas unidades especializadas em seu interior, assim como, registradores (um tipo de memória extremamente rápida e mais cara) e outros níveis de memória próprios, como mostraremos na sequência desse texto.
De uma maneira simples, o processador recebe uma instrução de um aplicativo ou do sistema operacional, realiza um cálculo e emite uma resposta. Este processo é dividido em três etapas, que são:
Um conjunto de instruções pré-estabelecidas, que podem ser matemáticas, de comparação, entre outras, realiza essas operações.
Em inglês, a sigla RAM significa “Random Access Memory”, que traduzido seria “memória de acesso aleatório”. Basicamente a memória RAM é responsável por dar agilidade e velocidade no funcionamento do sistema. Sem ela, qualquer programa e aplicativo iria funcionar de forma lenta.
Além de encontrá-lo nos computadores, o componente também é um item obrigatório em smartphones, videogames e tablets.
Durante a execução das tarefas a memória RAM guarda temporariamente toda a informação que o computador precisa para aquele momento ou para um futuro próximo. Isso é um fator que a diferencia de um disco rígido, por exemplo, que é mais lento e faz um armazenamento para longo prazo de seus dados.
No entanto, o computador apaga os arquivos armazenados na memória RAM no momento em que você desliga. Devido a isso, qualquer arquivo temporário que você deseje guardar deve ser primeiro colocado no seu HD ou SSD, ou em uma unidade de disco removível, como um pendrive.
Dessa forma, existem três critérios fundamentais a observar quando se está querendo saber o que é memória RAM e como ela irá lhe ajudar nas tarefas. São eles:
Portanto, um computador funciona através de eletricidade e é composto por milhões de transistores. E para que seja possível utilizá-lo, são necessários os cinco componentes básicos, citados antes, pois com eles a magia acontece e estes aglomerados de placas e componentes começam a trabalhar e executar várias tarefas.
Sua arquitetura é complexa e justifica os anos de estudos de cientistas e engenheiros para desenvolverem estas incríveis máquinas que fazem parte do nosso dia a dia.
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