Explique o papel dos circuitos integrados no aumento da capacidade de processamento dos computadores.

Passo 1

O enunciado pede para a gente entender como a invenção e evolução dos circuitos integrados contribuíram para aumentar a capacidade de processamento dos computadores. O conteúdo envolve conceitos de eletrônica digital, miniaturização e arquitetura de processadores.

Passo 2

Antes dos circuitos integrados, os computadores eram montados com transistores e componentes discretos, ligados por fios e trilhas maiores. Cada transistor ocupava bastante espaço na placa e as conexões eram relativamente longas, limitando a velocidade e aumentando o custo e o consumo de energia.

Passo 3

Um circuito integrado (CI) é um chip de silício que reúne centenas, milhares ou até bilhões de transistores e outros elementos (resistores, capacitores, diodos) em uma única pastilha. Ao fabricar tudo junto, as distâncias entre transistores caem drasticamente, o que reduz atrasos de propagação de sinais e diminui a dissipação de energia.

Passo 4

Graças aos avanços na litografia e nos processos de fabricação, seguimos a chamada Lei de Moore, segundo a qual o número de transistores por área de chip dobra aproximadamente a cada dois anos. Mais transistores por chip significam:
  • maior paralelismo interno (unidades de execução múltiplas);
  • caches de memória maiores para reduzir gargalos de acesso;
  • controladores integrados (por ex., memória, interface de rede) que tiram carga do processador principal.

Passo 5

Além de colocar mais transistores, a proximidade extrema entre eles permite frequências de clock mais altas e menor consumo por operação. Isso viabilizou designs de múltiplos núcleos (multi-core) em um único chip, explorando ainda mais paralelismo e escalando o desempenho conforme surgiram aplicações que se beneficiam de processamento simultâneo.

Resposta

Os circuitos integrados permitiram concentrar cada vez mais transistores num mesmo chip, reduzir distâncias de interconexão, aumentar a frequência de operação e incorporar unidades de execução paralela e memória cache diretamente no processador. Esses fatores, apoiados pela miniaturização sucessiva (Lei de Moore), são a base do enorme salto na capacidade de processamento dos computadores ao longo das últimas décadas.

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