Você já pensou em como funciona o computador? Na área da tecnologia, um computador representa um dispositivo eletroeletrônico composto por diversos elementos que tem a capacidade de processar uma variedade de informações (processamento de dados) e algoritmos.
Este dispositivo apresenta uma ampla gama de funcionalidades, tais como armazenamento de dados, processamento em larga escala, design industrial, manipulação de imagens gráficas, realidade virtual e acesso à internet.
Exemplos de computadores incluem o computador pessoal, como seu notebook ou PC Gamer, o supercomputador Columbia da NASA e assistentes pessoais digitais. Anteriormente, o termo “computador” era originalmente atribuído a indivíduos encarregados de realizar cálculos. Você sabia?
Mas, no artigo de hoje, vamos descobrir mais de perto como funciona o computador que, provavelmente, você tem aí na sua casa, nossos tradicionais computadores domésticos, tanto os computadores pessoais portáteis, quanto os PCs de mesa. Afinal, embora possuam diferenças entre si, eles usam os mesmos componentes para funcionar. Continue lendo e entenda!
Como funciona o computador: a evolução dos computadores
Konrad Zuse (1910–1995) foi o responsável pela construção do primeiro computador eletromecânico. Em 1936, este engenheiro alemão desenvolveu o Z1, utilizando relês para executar cálculos e processar dados lidos em fitas perfuradas. Zuse tentou vender sua invenção ao governo alemão, porém, a oferta foi rejeitada devido à incapacidade do dispositivo de contribuir para os esforços de guerra.
Foi durante a Segunda Guerra Mundial que os computadores modernos verdadeiramente surgiram. A Marinha dos Estados Unidos, em colaboração com a Universidade de Harvard, criou o Harvard Mark I, sob a supervisão do professor Howard Aiken, tendo como base o projeto do calculador analítico de Babbage. O Mark I ocupava aproximadamente 120 metros cúbicos e era capaz de multiplicar dois números de dez dígitos em três segundos.
Mas, foi no programa secreto Eniac – Eletronic Numeric Integrator And Calculator, do Exército dos Estados Unidos, que o engenheiro John von Neumann, uma figura essencial na história dessa máquina, introduziu uma ideia revolucionária que transformou os calculadores eletrônicos em cérebros eletrônicos: a modelagem da arquitetura do computador com base no sistema nervoso central.
A Arquitetura de Von Neumann
Basicamente, o que Neumann fez foi propor uma arquitetura onde programas e dados são armazenados na memória, uma ideia tão inovadora que ficou conhecida como Arquitetura de Von Neumann. Em maiores detalhes, ele propôs:
Codificar as instruções de forma que pudessem ser armazenadas na memória do computador, utilizando o sistema binário de uns e zeros.
Armazenar tanto as instruções quanto qualquer outra informação necessária para a execução das tarefas na memória.
Ao processar o programa, buscar as instruções diretamente na memória, em vez de ler um novo cartão perfurado a cada etapa.
Até hoje, ao buscar entender como funciona o computador, você verá que a tecnologia evoluiu, os computadores se tornaram menores, com maior capacidade de armazenamento, e muito mais rápidos. Mas, essa arquitetura básica descrita acima não mudou, e segue sendo a base do funcionamento dos computadores.
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Arquitetura de Hardware
De acordo com a arquitetura padrão de Von Neumann sobre como funciona o computador. os computadores consistem em quatro componentes principais: a unidade lógica e aritmética, a unidade de controle, a memória e os dispositivos de entrada e saída. Essas partes são conectadas entre si por meio de barramentos.
E aqui vai um fato importante sobre como funciona o computador: esses 4 elementos são agrupados em um único componente, conhecido como a Unidade Central de Processamento (CPU). Ou seja, essa peça que entendemos ser um único componente do PC, na verdade, tem 4 componentes internos.
É claro, alguns computadores de grande porte se distinguem do modelo padrão ao terem múltiplas CPUs operando simultaneamente. Há também uns poucos computadores, especialmente utilizados para pesquisas e computação científica, que apresentam diferenças significativas em relação ao modelo padrão, porém, sua aplicação comercial é limitada.
Então, como funciona o computador na prática?
Ok, você já conhece a arquitetura de hardware, e tem uma boa ideia de que nem sempre os computadores foram como você conhece. Mas, quando você liga o seu PC ou notebook, como funciona o computador? Vamos explicar.
Os computadores são dispositivos eletrônicos que operam com base na eletricidade. Pequenos fluxos de eletricidade, conhecidos como corrente elétrica, são responsáveis por transportar todos os dados dentro do computador. Esse processo é feito através do barramento de dados, onde ocorre a troca de informações, tanto de entrada quanto de saída.
Os microprocessadores contêm milhares ou até milhões de minúsculos dispositivos eletrônicos chamados transistores, os quais funcionam como interruptores, controlando o fluxo da corrente elétrica durante o funcionamento do computador. Além disso, os computadores utilizam essas correntes elétricas para representar os números 0 e 1, seguindo o sistema de código binário.
Computadores e seu código binário
Como funciona o computador por dentro, no processamento de dados? Os computadores utilizam uma linguagem composta por uma sequência de 0s e 1s para representar letras, sons e outros tipos de dados.
Essa linguagem é fundamental para a comunicação entre hardware e software. Por exemplo, a palavra “dog” (“cachorro” em inglês) é armazenada pelo computador da seguinte maneira: 01100100 (d), 01101111 (o) e 01100111 (g).
Ou seja, os computadores interpretam apenas os números 0 e 1. Portanto, todas as instruções que um computador executa são formadas por combinações desses dois números.
Por isso, os programadores, os técnicos responsáveis por escrever programas de computador, desenvolveram linguagens de programação próprias. Essas linguagens têm o objetivo de converter linhas de código em código binário, facilitando a interação dos usuários com os computadores.
Como funciona o computador: os componentes do PC
Um computador possui 5 componentes principais, indispensáveis para o seu funcionamento:
Placa-mãe;
Processador, também conhecido como Unidade Central de Processamento (CPU);
Memória RAM;
Armazenamento, especialmente unidades de estado sólido (SSD);
Placa Gráfica;
Gabinete, incluindo ventoinhas e fonte de alimentação.
Lembrando que, componentes como o gabinete em si, o sistema operacional (SO), o monitor, o mouse, a fonte de alimentação e o teclado geralmente têm menos impacto direto no desempenho do sistema.
Placa-Mãe
Para entendermos melhor como funciona o computador, vamos conferir cada componente essencial do sistema mais de perto, começando pela placa-mãe. A placa-mãe é o componente central que interliga todos os elementos do hardware, incluindo a fonte de alimentação e as placas de vídeo.
Ela representa a primeira escolha a ser feita ao montar um computador. Além disso, a placa-mãe determina a compatibilidade de outros componentes de hardware. Em outras palavras, nem todos os componentes são compatíveis com todas as placas-mãe.
Como ilustração, a placa-mãe estabelece a potência máxima do processador, a tecnologia de memória empregada (DDR5, ou DDR4, e etc.), além do formato e interface de armazenamento utilizados (como 2,5 polegadas, mSATA ou m.2).
Precisando comprar uma nova placa mãe? Aproveite e leia também: Melhor Placa Mãe: TOP 8 melhores para comprar em 2024.
Processador ou Unidade Central de Processamento (CPU)
Outro componente essencial para entendermos como funciona o computador, é a CPU. A CPU é o componente que impulsiona o desempenho geral do computador, fornecendo poder de processamento e executando instruções para todas as operações.
Ao escolher uma CPU, é importante observar a frequência de clock em gigahertz (GHz): quanto maior o valor em GHz, mais rápida é a CPU.
No entanto, uma frequência mais alta também significa maior consumo de energia, podendo resultar em altas temperaturas no sistema. Portanto, é provável que seja necessário instalar um sistema de resfriamento adicional nesse caso.
Memória RAM
A memória RAM também é um componente essencial para entendermos como funciona o computador, pois oferece ao sistema um espaço adicional para armazenar temporariamente os dados em uso. E permite a realização de tarefas simultâneas, como a execução de vários programas ao mesmo tempo ou a navegação na web sem longos tempos de carregamento.
Então, quando você entende como funciona o computador e precisa selecionar a melhor RAM para o seu sistema, antes de fazer suas compras, você considera principalmente dois aspectos: compatibilidade e quantidade suportada pelo sistema.
Para isso, primeiramente, é necessário identificar o tipo de módulo utilizado, o que envolve determinar o fator de forma (o formato físico do módulo, sendo comum o uso de UDIMMs em desktops e SODIMMs em notebooks) e verificar a tecnologia de memória compatível (DDR5, DDR4, DDR3, etc.).
Então, é preciso estar ciente de que o sistema possui um limite máximo de capacidade de memória em GBs. Se você adquirir 64 GB de RAM para um computador que suporta apenas 16 GB, estará desperdiçando 48 GB. Não esquecendo também, que as suas necessidades de RAM devem estar acordo de com o uso que você fará do computador.
Armazenamento – HD ou SSD
Como funciona o computador e onde as informações são guardadas dentro dele? As informações e arquivos são guardados em uma unidade de armazenamento, podendo ser um disco rígido (HDD) ou uma unidade de estado sólido (SSD).
Embora os HDDs tenham sido tradicionalmente preferidos devido à sua capacidade de oferecer mais armazenamento por um custo mais elevado, as SSDs tornaram-se a opção mais atualizada. Elas oferecem um desempenho médio até 6 vezes mais rápido e são cerca de 90 vezes mais eficientes em termos de energia do que os HDDs.
Placa gráfica ou placa de vídeo
A placa gráfica ou placa de vídeo, também conhecida como GPU (Unidade de Processamento Gráfico), é um componente essencial em um computador, especialmente para tarefas relacionadas à exibição de gráficos e vídeos. Sua função principal é processar e gerar imagens que serão exibidas no monitor.
Ela alivia a carga da CPU ao lidar com tarefas gráficas intensivas, como renderização de jogos, edição de vídeo e modelagem 3D. A placa de vídeo contém seu próprio processador, memória e circuitos dedicados, permitindo uma execução mais eficiente de tarefas gráficas e uma melhor qualidade de imagem.
Além disso, as placas de vídeo modernas também oferecem recursos avançados, como aceleração de vídeo para reprodução de vídeos em alta definição e suporte a múltiplos monitores. Em jogos, uma placa de vídeo poderosa pode proporcionar uma experiência imersiva com gráficos detalhados e taxas de quadros suaves.
Outro detalhe importante sobre como funciona o computador é que as placas de vídeo podem ser integradas ou dedicadas. Essas últimas são compradas a parte, ou escolhidas durante a montagem do PC e precisam ter compatibilidade com os demais componentes do sistema, como a placa mãe.
Fonte de alimentação, ventoinhas e gabinete
O tipo de PC também determina o tipo de gabinete, ventoinhas e fonte de alimentação necessários. Por exemplo, se estiver buscando um equipamento de alto desempenho, será necessário utilizar uma fonte de alimentação robusta capaz de atender suas demandas.
Ou seja, um computador para uso diário simples, como acessar a internet, ver vídeos e redigir documentos, requer um sistema menos robusto, e consequentemente mais barato. Agora, se você estiver montando um PC Gamer, vai precisar investir em um sistema de alto desempenho, e incluir uma placa de vídeo dedicada.
Além disso, é importante escolher um gabinete que ofereça um fluxo de ar interno adequado, juntamente com ventoinhas para eliminar o ar quente que poderia danificar o sistema.
Conclusão
Como funciona o computador? Um computador opera por meio de eletricidade e é construído com milhões de transistores. Os computadores modernos são essenciais para a sociedade, possuem um complexo processo de funcionamento e uma elevada capacidade de processamento.
Além disso, para que um computador seja funcional, são indispensáveis alguns componentes básicos mencionados anteriormente. Pois, é a partir do conjunto que a magia acontece e esses agrupamentos de placas e componentes começam a operar, realizando uma variedade de tarefas.
Desejamos que tenha gostado desse conteúdo e de aprender como funciona o computador!
Precisa ligar o monitor na tomada?
Sim, é preciso ligar o monitor na tomada. Pois, monitores precisam de uma fonte de energia separada, geralmente fornecida por uma tomada elétrica. Na maioria dos casos, não é possível ligar o monitor diretamente ao gabinete do computador. Isso também é um ponto importante sobre como funciona o computador.
Qual a função do monitor e do estabilizador?
O monitor exibe as informações processadas pelo computador, como textos, imagens e vídeos, permitindo ao usuário interagir com o sistema visualmente. Já o estabilizador protege o computador contra variações na voltagem da rede elétrica, garantindo um fornecimento de energia estável e seguro para os componentes.
E esses são mais detalhes importantes sobre como funciona o computador?Não acha?
Qual é o significado de PC?
PC é a abreviação de Personal Computer, Computador Pessoal, em português. Refere-se a um tipo de computador projetado para uso individual por uma pessoa, geralmente em casa, no escritório ou em ambientes educacionais. Uma curiosidade tão interessante, quanto entender como funciona o computador!
