Cap 1 - A evolução dos computadores

Question 1

Qual a relação entre bit e byte?

Answer 1

1 byte é igual a 8 bits.

Question 2

Como deve ser abreviado o termo “byte”?

Answer 2

O termo “byte” deve ser expresso como “B” (maiúsculo).

Question 3

Como deve ser abreviado o termo “bit”?

Answer 3

O termo “bit” deve ser expresso como “b” (minúsculo).

Question 4

Qual das seguintes opções está incorreta: “1 B = 8 b” ou “1 b = 8 B”?

Answer 4

“1 b = 8 B” está incorreta. A forma correta é “1 B = 8 b”.

Question 5

Qual é a principal vantagem de um compilador?

Answer 5

A execução do programa é mais rápida.

Question 6

Qual é a principal vantagem de um interpretador?

Answer 6

Um interpretador é mais versátil, pois gera as instruções de linguagem de baixo nível (LLL) no momento da execução.

Question 7

O que significa LLL?

Answer 7

LLL significa “Low-Level Language” ou “Linguagem de baixo nível”.

Question 8

Quais são as características da LLL para os humanos?

Answer 8

A LLL é menos legível e mais difícil de compreender e aprender.

Question 9

Qual é a única linguagem que os computadores compreendem diretamente?

Answer 9

A LLL é a única linguagem compreendida diretamente pelos computadores e é mais rápida.

Question 10

Qual é o conhecimento necessário para programar em LLL?

Answer 10

Para programar em LLL, é necessário conhecer o hardware (H/W).

Question 11

O que significa HLL?

Answer 11

HLL significa “High-Level Language” ou “Linguagem de Alto Nível”.

Question 12

Qual é a principal vantagem das linguagens de alto nível (HLL) em comparação com LLL?

Answer 12

As linguagens de alto nível (HLL) são mais legíveis, fáceis de compreender e aprender pelos humanos.

Question 13

Quantos anos de progresso a tecnologia dos computadores reflete?

Answer 13

A tecnologia dos computadores reflete cerca de 75 anos de progresso, desde o lançamento do primeiro computador eletrônico nos anos 40 do século XX.

Question 14

O que se pode comprar hoje com cerca de 500 €, em termos de capacidade e desempenho de computadores?

Answer 14

Com cerca de 500 € hoje, é possível comprar um computador pessoal com maior desempenho e capacidade do que um computador comprado em 1985 por 1 milhão de €.

Question 15

Quais são os dois principais fatores que contribuíram para a evolução dos computadores?

Answer 15

Os dois principais fatores são os avanços na tecnologia e os avanços no design (arquitetura) dos computadores.

Question 16

Como se caracterizam os avanços na tecnologia e no design ao longo do tempo?

Answer 16

Os avanços na tecnologia foram mais ou menos constantes, enquanto os avanços no design (arquitetura) foram menos constantes.

Question 17

Como os fatores de tecnologia e design influenciaram a evolução dos computadores nos primeiros 25 anos?

Answer 17

Nos primeiros 25 anos, tanto os avanços tecnológicos quanto os de design contribuíram significativamente para a evolução dos computadores.

Question 18

Qual foi o impacto da tecnologia de circuitos integrados na evolução dos computadores após 1970?

Answer 18

Após 1970, houve uma grande dependência da tecnologia de circuitos integrados, que impulsionou melhorias significativas no desempenho dos computadores.

Question 19

Qual foi o crescimento anual médio no desempenho de mainframes e minicomputadores a partir de 1970?

Answer 19

O desempenho de mainframes e minicomputadores melhorou a uma taxa de crescimento anual de cerca de 25% após 1970.

Question 20

Qual foi uma das principais inovações tecnológicas dos finais dos anos 70?

Answer 20

O surgimento do microprocessador foi uma das principais inovações dos finais dos anos 70.

Question 21

Qual foi a taxa de crescimento anual no desempenho dos processadores com o surgimento do microprocessador?

Answer 21

Com o surgimento do microprocessador, o desempenho dos processadores aumentou cerca de 35% ao ano.

Question 22

Que tipos de sistemas operativos foram introduzidos com a massificação do microprocessador?

Answer 22

Surgiram Sistemas Operativos Standard, como o UNIX e o seu clone Linux.

Question 23

Quais foram algumas das ferramentas de software desenvolvidas para facilitar a programação após a introdução dos microprocessadores?

Answer 23

Foram introduzidas linguagens de alto nível e compiladores.

Question 24

Que impacto a massificação do microprocessador teve sobre o custo dos computadores?

Answer 24

A massificação do microprocessador ajudou a reduzir o custo dos computadores.

Question 25

O que é a arquitetura RISC e qual é a sua principal característica?

Answer 25

A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) foi introduzida no início dos anos 80 e se caracteriza por ter instruções mais simples, que são mais fáceis de processar.

Question 26

Como a massificação do microprocessador influenciou a criação de novas arquiteturas?

Answer 26

A massificação do microprocessador reduziu o risco associado à criação de novas arquiteturas, como a RISC.

Question 27

Em que se focam as arquiteturas RISC?

Answer 27

As arquiteturas RISC focam-se na exploração de paralelismo a nível das instruções e na utilização de memórias caches.

Question 28

O que é pipelining em uma arquitetura RISC?

Answer 28

Pipelining é uma técnica onde as unidades funcionais do processador trabalham em paralelo, permitindo que uma nova instrução comece antes que a anterior termine, aumentando a rapidez e a eficiência na execução das instruções.

Question 29

Qual é a analogia frequentemente usada para explicar o conceito de pipelining?

Answer 29

O pipelining é frequentemente comparado a uma linha de montagem de automóveis, onde várias etapas ocorrem simultaneamente.

Question 30

O que são processadores superescalares e qual é sua característica principal?

Answer 30

Processadores superescalares são aqueles que integram mais de uma unidade de execução, como a Unidade Aritmética e Lógica (ALU), permitindo que várias instruções sejam lançadas em simultâneo.

Question 31

Como os processadores x86 (CISC) adaptaram inovações das arquiteturas RISC?

Answer 31

A partir das microarquiteturas Intel P6 e AMD K5, os processadores x86 começaram a traduzir internamente as instruções 80x86 em instruções tipo RISC, para simplificar o processamento e adotar inovações RISC.

Question 32

Qual foi o impacto do overhead de tradução x86 no mercado dos sistemas embutidos?

Answer 32

O overhead da tradução x86, em termos de energia e área de silício necessária, impulsionou o surgimento e domínio da arquitetura ARM (Advanced RISC Machines) no mercado de sistemas embutidos.

Question 33

O que é a arquitetura ARM e por que ela se destacou no mercado de embutidos?

Answer 33

A arquitetura ARM (Advanced RISC Machines) é uma arquitetura RISC que se destacou por ser mais eficiente em consumo de energia e uso de silício, características importantes para sistemas embutidos.

Question 34

Qual foi a taxa de crescimento anual do desempenho dos processadores entre 1986 e 2003?

Answer 34

O desempenho dos processadores cresceu cerca de 50% ao ano entre 1986 e 2003.

Question 35

Qual foi a principal causa do aumento do desempenho dos processadores entre 1986 e 2003?

Answer 35

As otimizações na arquitetura e na organização dos processadores foram as principais causas do aumento significativo do desempenho.

Question 36

O que aconteceu aos mainframes e supercomputadores nesse período?

Answer 36

Mainframes e supercomputadores foram substituídos por arquiteturas multiprocessadores, com o surgimento de estações de trabalho (workstations) e computadores pessoais (PC).

Question 37

Como o aumento do desempenho dos processadores impactou os computadores pessoais (PC)?

Answer 37

O aumento do desempenho melhorou significativamente as capacidades dos computadores pessoais, tornando-os mais eficientes para os utilizadores.

Question 38

Como o desempenho dos microprocessadores atuais em PCs se compara ao dos supercomputadores de 10 anos atrás?

Answer 38

Para a maioria das aplicações, o desempenho dos microprocessadores atuais em PCs supera o dos supercomputadores de 10 anos atrás.

Question 39

Qual foi o crescimento anual do desempenho dos processadores entre 2003 e 2011?

Answer 39

O crescimento anual do desempenho dos processadores caiu para valores inferiores a 23% ao ano entre 2003 e 2011.

Question 40

Quais fatores contribuíram para a redução no crescimento de desempenho dos processadores após 2003?

Answer 40

A dificuldade de arrefecimento dos circuitos e a falta de paralelismo adicional para explorar ao nível das instruções.

Question 41

Qual foi a solução adotada pelos fabricantes para aumentar o desempenho dos processadores após 2003?

Answer 41

Todos os fabricantes optaram por circuitos com múltiplos processadores (chips multi-core).

Question 42

Qual modelo de paralelismo foi abandonado em favor de novos paradigmas após 2003?

Answer 42

O paralelismo ao nível das instruções (ILP - Instruction-Level Parallelism) foi complementado por novos paradigmas de paralelismo.

Question 43

Quais são os novos paradigmas de paralelismo introduzidos para melhorar o desempenho dos processadores?

Answer 43

Os novos paradigmas incluem Data-Level Parallelism (DLP), Thread-Level Parallelism (TLP), e Request-Level Parallelism (RLP).

Question 44

Qual foi o crescimento anual do desempenho dos processadores entre 2011 e 2015?

Answer 44

Entre 2011 e 2015, o crescimento anual do desempenho dos processadores caiu para apenas 12%.

Question 45

Qual foi a taxa de aumento do desempenho dos processadores após 2015?

Answer 45

Após 2015, o aumento de desempenho dos processadores reduziu-se ainda mais, fixando-se em cerca de 3.5% ao ano.

Question 46

1º e 5º Geração de SPEC

Answer 46

SPEC 89, SPEC92, SPEC95, SPEC2000 e SPEC2006

Question 47

6º Geração de SPEC

Answer 47

SPEC2017

Question 48

Quais eram as características dos computadores na década de 1960?

Answer 48

Na década de 1960, surgiram os mainframes, computadores grandes e caros (custavam milhões de euros) usados para processamento de dados empresariais e aplicações científicas de larga escala.

Question 49

Qual foi a principal inovação em computadores na década de 1970?

Answer 49

Na década de 1970, surgiram os minicomputadores, usados principalmente em laboratórios científicos e permitindo a partilha de computador por meio de terminais.

Question 50

Que tipo de computador se popularizou na década de 1980?

Answer 50

Na década de 1980, os computadores pessoais (PCs) baseados em microprocessadores e as estações de trabalho (workstations) se popularizaram.

Question 51

Quais foram os principais avanços em tecnologia de computação na década de 1990?

Answer 51

Na década de 1990, a internet se expandiu, surgiram dispositivos móveis, e outros dispositivos eletrônicos começaram a se tornar comuns.