A revolução do computador em um chip

Marco Túlio Chella
21/10/2016

Visão interna ampliada de um chip. [1]
Visão interna ampliada de um chip. [1]
O computador atual é, na sua forma genérica, um sistema composto pela UCP (unidade central de processamento), armazenamento, dispositivos para entrada e saída, e um mecanismo que conecta todos esses componentes, geralmente um conjunto de condutores elétricos conhecido como barramento. Esse modelo de arquitetura computacional foi proposto inicialmente por John von Neumann, na década de 1940, seguido da implementação do ENIAC, primeiro computador eletrônico baseado na tecnologia das válvulas termiônicas.

O PC, ou computador pessoal, é baseado na arquitetura de Neumann e, nos últimos 20 anos, foi o protagonista como instrumento e ferramenta computacional. Projetado a partir da combinação de um ou mais processadores, vários tipos de memória, dispositivos de entrada e saída, todos interligados por meio de uma placa mãe com conectores e suportes adequados para cada componente. Uma característica comum a esse tipo de computador é a facilidade para se identificar visualmente sem muito esforço os vários componentes e, se for o caso, trocar, acrescentar ou atualizar. Essa forma de projetar computadores tem produzido computadores relativamente pesados, volumosos e com consumo de energia alto; os notebooks mais enxutos ainda pesam mais de um quilograma e, quando operando apenas com bateria, dificilmente têm autonomia maior de quatro horas.

A demanda por incorporar recursos de computação nas mais diversas áreas e o avanço em um conjunto de áreas como engenharias, computação, física, química, gerenciamento de processos e, inclusive, modelos de negócios, possibilitou integrar em um único componente todos os elementos que compõe um computador, ficando conhecido como System On Chip (SOC).

Essa possibilidade criou oportunidade para todo um ecossistema produtivo que desenvolve módulos de hardware, geralmente descritos em software com interfaces de comunicação comuns e padronizadas, tornando o projeto de um SOC basicamente a conexão dos vários blocos com funcionalidades específicas.

O resultado da aplicação desse modelo de projeto levou à produção de uma ampla gama de dispositivos com grande diversidade de recursos, estabelecendo uma nova categoria de computadores denominada Single Board Computer (SBC), ou computador em uma única placa. Categoria em que, talvez, o mais popular seja o Raspberry Pi [3]. Recentemente, o mercado está sendo inundado por uma grande quantidade de modelos com dimensões reduzidas como a NanoPi [4], medindo apenas 4 cm por 4cm e com preço em torno de 10 dólares.

Os SBCs capazes de executar um sistema operacional como Linux e com periféricos para conectividade em rede expandem as oportunidades para aplicações dos dispositivos conectados em rede, a famosa Internet of Things (IOT) ou, como já é chamada, Internet de Tudo e de Todos.

[1] Crédito da imagem: Zephyris / CC BY-SA 3.0. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit#/media/File:EPROM_Microchip_SuperMacro.jpg.

[2] Wikipedia. Von Neumann architecture. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_architecture. Acesso em 17 de outubro (2016).

[3] Raspberry Pi. URL: https://www.raspberrypi.org/. Acesso em 17 de outubro (2016).

[4] NanoPi. URL: http://www.nanopi.org/NanoPi-NEO_Feature.html. Acesso em 17 de outubro (2016).

Como citar este artigo: Marco Túlio Chella. A revolução do computador em um chip. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2016/10/a-revolucao-do-computador-em-um-chip/. Publicado em 21 de outubro (2016).

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Marco Túlio Chella

Doutor em Engenharia Elétrica e da Computação. Professor da Universidade Federal de Sergipe. Escreve sobre Internet das Coisas no Saense

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