Comparação de Arquiteturas de Computador

Característica Arquitetura Modular Arquitetura SoC Arquitetura Híbrida
Definição Componentes separados e atualizáveis Todos os principais componentes integrados em um chip Combina elementos modulares com integração parcial
Uso Comum Desktops, servidores, supercomputadores, mainframes Dispositivos móveis, PCs compactos, IoT Servidores especializados, dispositivos embarcados
Vantagens Alta escalabilidade e personalização Alta eficiência energética, tamanho compacto Equilíbrio entre desempenho e modularidade
Desvantagens Ocupa mais espaço, maior consumo de energia Dificuldade em atualizar componentes Pode ser limitado em modularidade
Principais Fabricantes Intel, AMD, IBM, Apple Apple (M1/M2), Qualcomm (Snapdragon), MediaTek (Dimensity) NVIDIA (Tegra/Jetson), Intel (alguns servidores)
Tipo de Computador Desktops, Servidores, Mainframes, Supercomputadores Dispositivos móveis, Notebooks, PCs Compactos Servidores Edge, Computação Embarcada, Sistemas Híbridos
Tecnologia de Fabricação (nm) 10nm a 7nm (CPUs e GPUs tradicionais) 5nm a 3nm (Apple M1, M2, Snapdragon 8 Gen 2) Variedade (chiplets com diferentes processos, como 5nm para GPUs e 7nm para controladores)
Quantidade de Transistores 1 a 5 bilhões (CPUs e GPUs tradicionais) 16 a 20 bilhões (Apple M1, M2, Snapdragon) 15 a 30 bilhões, dependendo dos componentes usados
Tipo de Chip Silício convencional (Intel, AMD) Apple Silicon (M1, M2), Snapdragon (ARM) Chiplets com diferentes tipos de componentes integrados (AMD, Intel)
Largura de Banda de Memória Até 100 GB/s (em sistemas de alto desempenho) 200-400 GB/s (em SoCs como Apple M1, M2) 150-300 GB/s, dependendo da configuração dos módulos e chiplets
Sistemas Operacionais Windows, Linux, macOS iOS, Android, macOS (Apple Silicon), Linux (ARM) Linux, Windows IoT, sistemas operacionais embarcados
Aplicações Comuns Computação de alto desempenho, desenvolvimento de software, servidores Smartphones, tablets, notebooks compactos, dispositivos IoT Computação de borda, robótica, dispositivos industriais
Softwares Comuns Microsoft Office, AutoCAD, MATLAB, VMware Aplicativos móveis, software embarcado, ferramentas de IA Aplicativos de controle industrial, software de análise em tempo real
Eficiência Energética Moderada a baixa, dependendo do uso Alta, projetada para dispositivos móveis Variável, geralmente equilibrada
Contextos (Dispositivos Móveis vs. Data Centers) Mais comum em data centers e PCs de alto desempenho Predominante em dispositivos móveis e IoT Usado em servidores edge e robótica, adequando-se aos dois cenários
Tendências em Desktops, Dispositivos Móveis e Arquiteturas de Computadores ▶
Glossário de Termos ▶
SoC (System on Chip): Integra múltiplos componentes em um único chip.
RISC (Reduced Instruction Set Computing): Arquitetura que utiliza um conjunto de instruções simplificadas.
CISC (Complex Instruction Set Computing): Arquitetura com instruções complexas que executam múltiplas operações.
CPUs (Central Processing Unit): é o componente central de um computador responsável por executar instruções e realizar cálculos. É o "cérebro" do computador.(Intel e AMD).
GPUs (Graphics Processing Unit): é um tipo de processador especializado projetado para manipular e renderizar gráficos. Focada em processamento gráfico; excelente para operações paralelas e tarefas de IA (NVIDIA e AMD).
NPUs (Neural Processing Unit): é um tipo de processador projetado especificamente para acelerar tarefas de inteligência artificial e aprendizado de máquina, como redes neurais (Huawei e Apple).
TPUs (Tensor Processing Units): são processadores especializados desenvolvidos pela Google para acelerar tarefas de aprendizado de máquina, particularmente em redes neurais.
Largura de banda de memória (GB/s): quantidade de dados que podem ser transferidos entre a memória e o processador em um determinado período de tempo.
Eficiência Energética: Medida de quão efetivamente um sistema utiliza energia.
Data Center: Instalação que abriga servidores e outros equipamentos de TI.
Modular: Refere-se à capacidade de atualizar ou substituir componentes individuais de um sistema.
IoT (Internet das Coisas): Conexão de dispositivos à internet para troca de dados.
Sistemas Operacionais Embarcados: SO projetado para dispositivos com funções específicas.
Computação de Borda: Processamento de dados próximo à fonte de dados para reduzir latência.
Robótica: Aplicação de tecnologias para criar máquinas automatizadas.
Dispositivos Industriais: Equipamentos utilizados em ambientes industriais para automação e controle.
Aplicativos de Controle Industrial: Software para monitorar e controlar processos industriais.
Software de Análise em Tempo Real: Ferramentas para processar e analisar dados à medida que são gerados.
Servidores Edge: Servidores que processam dados próximos à fonte, minimizando latência e largura de banda.