Andrew Tanenbaum é um renomado cientista da computação, e em sua obra “Structured Computer Organization”, ele define cinco classes principais de computadores, que são:
- Supercomputadores: São máquinas extremamente poderosas, projetadas para lidar com cálculos complexos e em larga escala, como simulações de clima, projetos de engenharia, e análise de grandes volumes de dados. São usados principalmente por cientistas, engenheiros, e pesquisadores em universidades e laboratórios de pesquisa.
- Servidores: São computadores que fornecem serviços para outros computadores em uma rede. Eles podem ser usados para hospedar sites, armazenar dados, processar transações em bancos ou lojas online, e muitas outras tarefas. Servidores podem variar desde máquinas simples e pequenas, até grandes clusters de processamento distribuído.
- Estações de trabalho: São computadores de alto desempenho usados para tarefas que exigem muito poder de processamento e capacidade gráfica, como edição de vídeo, design gráfico, modelagem 3D, e simulações científicas. Estações de trabalho são geralmente usadas por profissionais em indústrias como cinema, animação, arquitetura, engenharia, e ciência.
- Computadores pessoais (PCs): São máquinas comumente usadas em casas, escritórios, e escolas para tarefas diárias como navegação na web, edição de texto, gerenciamento de e-mails e planilhas, jogos e muitos outros. PCs são disponíveis em uma ampla gama de preços, desde modelos básicos para usuários casuais até modelos mais caros e avançados para usuários profissionais.
- Dispositivos móveis: São dispositivos eletrônicos portáteis que podem ser usados em movimento, como smartphones, tablets, e laptops ultra-portáteis. São usados principalmente para acesso à internet, comunicação, entretenimento e trabalho em movimento. Dispositivos móveis são cada vez mais populares e estão se tornando a principal forma de acesso à internet para muitas pessoas em todo o mundo.
Demonstre o que você entende pela classificação dos computadores atualmente, exemplifique cada uma das classificações, pesquise os preços de cada uma delas. Comente!
REFERÊNCIA
TANENBAUM, Andrew S. Structured computer organization. Pearson Education India, 2016.
ANDRÉ PRZYBYSZ 
Nome: Felipe Santos Rosa de Oliveira
PMD:
Os dispositivos pessoais móveis englobam uma variedade de tecnologias digitais projetadas para oferecer mobilidade e acesso à internet sem depender de conexões cabeadas. Exemplos incluem smartphones, tablets e dispositivos GPS. Eles variam amplamente em preço, com sistemas custando de R$100 a R$10.000, e microprocessadores disponíveis por R$10 a R$500. Questões críticas incluem durabilidade, eficiência energética, resistência a choques e vibrações, portabilidade, tolerância a falhas e segurança aprimorada.
Desktop:
Um desktop se refere tanto à área de trabalho virtual em um computador quanto a um tipo específico de computador projetado para uso estacionário, geralmente com um gabinete. Os preços dos sistemas podem variar de R$550 a R$30.000, enquanto os microprocessadores estão disponíveis por R$200 a R$1500. Questões críticas incluem desempenho, capacidade de armazenamento, facilidade de uso, qualidade de exibição, escalabilidade e adaptabilidade.
Servidor:
Um servidor é um computador mais robusto do que um desktop, projetado para fornecer serviços, dados e recursos para aplicativos ou dispositivos. Os preços dos sistemas de servidor geralmente variam de R$4.000 a R$20.000, enquanto os microprocessadores podem custar entre R$500 a R$3000. Questões críticas para o projeto de sistemas de servidor incluem confiabilidade, escalabilidade, gerenciamento remoto, redundância, segurança e desempenho.
Clusters:
São conjuntos de computadores interconectados que trabalham em conjunto para executar tarefas que exigem alto desempenho. Eles podem variar em preço de R$25.000 a R$1.000.000, com microprocessadores custando entre R$500 a R$10.000. Questões críticas para projetos de clusters incluem desempenho, escalabilidade, tolerância a falhas, gerenciamento de carga de trabalho e confiabilidade.
Embarcados:
Sistemas embarcados são dispositivos integrados com capacidade de processamento de dados, projetados para desempenhar funções específicas em produtos ou dispositivos maiores. Eles podem variar em preço de R$200,00 a R$10.000,00, com microprocessadores disponíveis por R$100,00 a R$1.000,00. Questões críticas incluem consumo de energia, tamanho compacto, integração com sensores externos, custo reduzido e desempenho otimizado para aplicações específicas.
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A Tecnologia evoluiu muito nos últimos 65 anos. Hoje por valores relativamente baixos conseguimos comprar computadores pessoais com desempenho, memória e armazenamento superior a computadores comprados a 20 anos. Isso se deve ao avanço tecnológico e também a novos projetos de computadores. No final da década de 70 surge o microprocessador, a partir deste momento o crescimento de desempenho dos computadores foi de aproximadamente 35% ao ano. Essa taxa de crescimento, combinada com as vantagens do custo de um microprocessador produzido em massa, fez com que uma fração cada vez maior do setor de computação fosse baseada nos microprocessadores.
Quatro foram os impactos desta notável taxa de crescimento:
1. Melhoria na capacidade disponível para o usuário, hoje um computador
pessoal é mais “poderoso” do que um supercomputador de 10 anos atrás;
Com o avanço da tecnologia, os computadores pessoais modernos têm desempenho comparável (ou até superior) a supercomputadores de uma década atrás. Isso inclui melhorias em processamento, memória, armazenamento e gráficos, permitindo que usuários comuns executem tarefas complexas que antes exigiam infraestrutura especializada.
2. Surgimento de novos dispositivos/computadores pessoais;
A computação se expandiu para além dos desktops e notebooks, incluindo smartphones, tablets, smartwatches e outros dispositivos embarcados. Esses aparelhos aumentam a acessibilidade à tecnologia e tornam o uso pessoal da computação mais diversificado e onipresente.
3. Melhoria na fabricação de microprocessadores levou a dominância deste
em todos os projetos (mainframe substituído por um pequeno número de
processadores encapsulados);
Avanços na miniaturização e eficiência dos microprocessadores tornaram possível substituir mainframes por poucos chips poderosos. Isso levou à descentralização do poder computacional, onde múltiplos processadores menores (às vezes em paralelo) superam grandes sistemas centralizados do passado.
4. Troca da programação baseada em desempenho para programação
baseada em produtividade.
Com o hardware se tornando mais capaz, os desenvolvedores passaram a priorizar a rapidez e facilidade de desenvolvimento (produtividade), mesmo que isso signifique um pequeno sacrifício no desempenho. Linguagens de alto nível, frameworks e ferramentas modernas refletem essa mudança.
A Figura também ilustra que o crescimento diminuiu drasticamente, devido principalmente a dissipação máxima de potência do chip resfriado a ar e a falta de maior paralelismo no nível de instruções. Em 2004 a Intel cancelou seus projetos de uniprocessadores de alto desempenho e se junto a outros fabricantes que buscavam desempenho utilizando vários processadores em um chip. Isso sinaliza mais uma passagem histórica, a inclusão do paralelismo em nível de Threads e o paralelismo a nível de dados.
Exercício
Atualize os dados da tabela anterior, demonstrando o que você entende pela classificação dos computadores atualmente, exemplifique cada uma das classificações.
Recurso
Dispositivo pessoal móvel (PMD)
Desktop
Servidor
Clusters / Computador de armazenamento em escala
Embarcados
Preço do sistema
$200 – $1.500
$500 – $4.000
$3.000 – $500.000
$100.000 – $500.000.000
$0,10 – $200
Preço do microprocessador
$20 – $200
$100 – $800
$500 – $10.000
$1.000 – $15.000
$0,01 – $50
Questões críticas de projeto
Consumo de energia, conectividade, desempenho gráfico e de IA
Equilíbrio custo-desempenho, capacidade gráfica e multitarefa
Throughput, virtualização, redundância, escalabilidade
Desempenho extremo, eficiência energética, paralelismo
Consumo de energia, custo, confiabilidade em tempo real
Exemplo atual
Smartphone Samsung Galaxy S24 / iPhone 15
PC gamer com Ryzen 7 e RTX 4070
Servidor Dell PowerEdge com Xeon
Supercomputador Fugaku / Data center da AWS / Google Cloud
Placa Arduino, Raspberry Pi Zero, sistemas automotivos
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Nome: Cleverson Luiz de Faria Batista
Classificação Atual de Computadores
Atualmente Podemos organizar a grande diversidade de dispositivos e computadores em cinco categorias principais, cada uma com características distintas em termos de preço, desempenho e uso e suas especializações para diferentes tarefas.
Dispositivos Móveis (PMD): Esses dispositivos são projetados para portabilidade e interação direta com o usuário. O foco está na eficiência energética para maximizar a duração da bateria, tamanho compacto e facilidade de uso. Os preços variam de R$ 1.000 a R$ 10.000, e os microprocessadores SoCs (System on a Chip) custam de R$ 100 a R$ 1.000.
Exemplos incluem smartphones (como o iPhone 15 e o Samsung Galaxy S23), tablets (como o iPad Pro) e smartwatches (como o Apple Watch).
Computadores Pessoais (PCs): São projetados para uso individual e oferecem um equilíbrio entre preço e desempenho. A versatilidade é uma característica chave, atendendo a diversas tarefas. Os preços dos PCs variam de R$ 2.500 a R$ 25.000, e os microprocessadores custam de R$ 500 a R$ 5.000.
Exemplos abrangem desktops (como o Dell XPS e o Apple iMac), laptops (como o HP Spectre e o MacBook Pro) e PCs gamers, otimizados para jogos.
Workstations: São computadores de alto desempenho para uso profissional, superando os PCs em poder de processamento e recursos. São projetadas para tarefas exigentes, como criação de conteúdo (edição de vídeo, renderização 3D), pesquisa científica e projeto de engenharia. Os preços das workstations variam de R$ 7.500 a mais de R$ 75.000, e os microprocessadores custam de R$ 1.500 a R$ 15.000.
Servidores: São computadores otimizados para fornecer serviços a outros computadores em rede. A confiabilidade, escalabilidade e gerenciamento eficiente de dados são cruciais. Os preços dos servidores começam em torno de R$ 50.000 e podem chegar a milhões de reais, com microprocessadores custando de R$ 2.500 a mais de R$ 50.000.
Exemplos incluem servidores web (como Apache), servidores de banco de dados (como Oracle), plataformas de computação em nuvem (como AWS e Azure) e sistemas para aplicações empresariais.
Computação de Alto Desempenho (HPC): Envolve o uso de supercomputadores e clusters para resolver problemas complexos que exigem enorme poder computacional. O desempenho máximo, o paralelismo e a interconexão eficiente são os principais objetivos. Os sistemas HPC têm preços que variam de R$ 500.000 a bilhões de reais, e os microprocessadores podem custar de R$ 5.000 a mais de R$ 250.000. Aplicações típicas incluem simulações científicas, previsão do tempo, modelagem climática, treinamento de modelos de inteligência artificial e sequenciamento de genomas.
Sistemas Embarcados: São computadores especializados integrados a outros dispositivos para controlar funções específicas. A operação em tempo real, o baixo consumo de energia, o tamanho reduzido e a alta confiabilidade são essenciais. Os preços variam muito, de R$ 5 a mais de R$ 500.000, dependendo da complexidade. Os microprocessadores custam de R$ 5 a R$ 5.000.
Exemplos são encontrados em dispositivos inteligentes (como Smart TVs), automóveis (para controle do motor e outros sistemas), sistemas de controle industrial e dispositivos médicos.
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1. Supercomputadores
São máquinas extremamente poderosas, projetadas para cálculos complexos em larga escala, como simulações climáticas e projetos de engenharia. Alguns exemplos disso são: Fugaku (Japão), um dos mais rápidos do mundo; e o Frontier (EUA), utilizado para pesquisas avançadas. O preço aproximado para grandes supercomputadores varia de US$ 228 milhões a US$ 1,2 bilhão, enquanto para modelos compactos para IA, como o Nvidia Project Digits são a partir de US$ 3.000 (cerca de R$ 18.000) .
2. Servidores
São computadores que fornecem serviços para outros em uma rede, como hospedagem de sites e armazenamento de dados. Alguns exemplos disso são: Dell PowerEdge R720, servidor robusto para empresas; e o HP ProLiant DL360 G9, amplamente utilizado em data centers. O preço aproximado varia de R$ 2.500 a R$ 15.000, dependendo da configuração.
3. Estações de Trabalho
São computadores de alto desempenho para tarefas exigentes como design gráfico e modelagem 3D. Alguns exemplos disso são: Dell Precision 5820, ideal para profissionais criativos; HP Z Workstation, utilizada em engenharia e arquitetura. O preço aproximado varia entre R$ 10.000 e R$ 30.000, conforme especificações.
4. Computadores Pessoais (PCs)
São máquinas usadas em casas, escritórios e escolas para tarefas diárias como navegação na web e edição de documentos. Podem ser Lenovo IdeaPad 3i, notebook para uso geral, ou Dell Inspiron 15, popular entre estudantes. O preço aproximado varia de R$ 2.000 a R$ 8.000, dependendo do modelo e configurações.
5. Dispositivos Móveis
São dispositivos portáteis como smartphones e tablets, usados para comunicação, entretenimento e trabalho em movimento. Como por exemplo o Samsung Galaxy S25, smartphone de última geração; Apple iPad Pro tablet para profissionais criativos. O preço aproximado seria para Smartphones: de R$ 1.000 a R$ 7.000 e para Tablets: entre R$ 1.500 e R$ 10.000, conforme modelo e capacidade.
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Dispositivo Pessoal Móvel (PMD):
Os dispositivos pessoais móveis, também chamados de microcomputadores ou PCs, apresentam uma variedade de formatos e modelos. Seu principal diferencial é a integração de processadores em chips de memória semicondutora, os chamados microprocessadores. Esses dispositivos vêm evoluindo rapidamente em capacidade de processamento e conectividade em rede, tornando-se capazes de substituir computadores de maior porte.
→ Faixa de preço do sistema: R$500,00 a R$10.000,00
→ Faixa de preço do microprocessador: R$50,00 a R$500,00
Principais desafios de projeto: Durabilidade, eficiência energética, resistência a impactos e vibrações, dimensões compactas, tolerância a falhas e segurança.
Desktop:
O termo “desktop” refere-se aos computadores de mesa, projetados para uso fixo em ambientes como residências e escritórios. Sua principal característica é a ausência de portabilidade, ao contrário de notebooks e outros dispositivos móveis.
→ Faixa de preço do sistema: R$1.300,00 a R$20.000,00
→ Faixa de preço do microprocessador: R$150,00 a R$2.000,00
Principais desafios de projeto: Alto desempenho, grande capacidade de armazenamento, facilidade de operação, qualidade gráfica e possibilidade de expansão.
Servidor:
Servidores são computadores projetados para fornecer serviços a outros dispositivos conectados em rede. Eles desempenham funções como hospedagem de sites, armazenamento de dados, processamento de transações bancárias ou de e-commerce, entre outros. Podem variar de sistemas simples a grandes estruturas distribuídas.
→ Faixa de preço do sistema: R$1.000,00 a R$4.000,00
→ Faixa de preço do microprocessador: R$1.000,00 a R$20.000,00
Principais desafios de projeto: Desempenho elevado, armazenamento robusto, confiabilidade, qualidade de serviço e escalabilidade.
Clusters:
Na computação, o termo “cluster” se refere a uma configuração de sistema que reúne múltiplos computadores para funcionarem como uma única unidade de processamento. Essa abordagem permite maior desempenho e disponibilidade, sendo amplamente utilizada em aplicações que exigem alta capacidade de processamento.
→Faixa de preço do sistema: R$10.000,00 a R$40.000,00
→Faixa de preço do microprocessador: R$1.000,00 a R$2.500,00
Principais desafios de projeto: Distribuição de carga, manutenção e atualizações, conectividade entre os nós do sistema.
Sistemas Embarcados:
Sistemas embarcados são computadores integrados a equipamentos maiores, com a função de realizar tarefas específicas. São encontrados em uma variedade de produtos, desde eletrodomésticos e automóveis até equipamentos industriais e médicos.
→Faixa de preço do sistema: R$10,00 a R$100.000,00
→Faixa de preço do microprocessador: R$5,00 a R$20.000,00
Principais desafios de projeto: Baixo consumo de energia, tempo de resposta reduzido, estabilidade operacional, conectividade com periféricos e custo acessível.
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Isabela Lopes Penha
A seguir são apresentadas duas tabelas que descrevem a classificação atual das principais classes de computadores, com base em conceitos atualizados conforme Tanenbaum. A primeira tabela apresenta exemplos e descrições das classes, e a segunda mostra uma versão atualizada da Tabela 1.2, com preços e questões críticas de projeto.
Tabela 1 – Classes de Computadores com Exemplos
Tabela 2 – Características de Sistema por Classe de Computador
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Nome do Aluno Vinicius guedes Aluno: 2706750
Dispositivos portáteis são equipamentos eletrônicos projetados para serem facilmente transportados e utilizados em diversos locais. Seu tamanho compacto permite que sejam carregados em mochilas ou até mesmo no bolso. Exemplos incluem celulares, tablets, notebooks e similares.
Apesar das limitações físicas, esses dispositivos são capazes de executar tarefas que vão desde as mais simples até algumas bastante avançadas. No entanto, ainda não alcançam o mesmo desempenho de desktops, principalmente por restrições relacionadas ao tamanho, como o aquecimento excessivo.
Outros desafios incluem a duração limitada da bateria, vulnerabilidade a choques elétricos, campos magnéticos, entre outros fatores. No Brasil, os preços desses dispositivos costumam variar entre R$1.000 e R$10.000. Embora existam modelos abaixo de R$1.000, geralmente são versões antigas ou com desempenho bastante limitado.
Desktops são computadores de mesa projetados para alto desempenho. Como não têm a necessidade de serem portáteis, oferecem espaço para componentes maiores e sistemas de resfriamento mais eficientes, como dissipadores de calor e ventilação robusta.
Eles são ideais para rodar jogos pesados, realizar tarefas simples ou extremamente complexas, além de permitirem ampla personalização de hardware.
Como funcionam conectados diretamente à rede elétrica, não dependem de baterias e podem permanecer ligados por longos períodos — dias, semanas ou até meses. O custo dos desktops varia bastante por conta da possibilidade de customização, indo desde cerca de R$1.000 até R$100.000 ou mais, dependendo da configuração escolhida.
Servidores são computadores de alto desempenho dedicados a fornecer serviços para outros dispositivos, como armazenamento de dados, hospedagem de sites, processamento de inteligências artificiais, gerenciamento de redes, entre outros.
Eles são projetados para operar continuamente e geralmente ficam instalados em ambientes com controle rigoroso de temperatura e umidade para garantir desempenho e estabilidade.
Os preços variam conforme a potência e a finalidade. Um servidor básico para uma pequena empresa pode custar entre R$20.000 e R$40.000. Já grandes empresas como a Amazon investem em servidores que custam dezenas de milhões de dólares, devido à enorme capacidade e escala exigida.
Sistemas embarcados são pequenos computadores integrados dentro de dispositivos maiores, com o objetivo de realizar funções específicas — como coletar dados de sensores e executar ações a partir dessas informações.
Eles não precisam de grande poder de processamento como um desktop, mas sim de alta confiabilidade, baixo consumo de energia e durabilidade.
Estão presentes em veículos, equipamentos médicos, sistemas industriais, eletrodomésticos, entre outros.
São bem mais baratos que computadores convencionais. Por exemplo, um microcontrolador ESP pode custar entre R$35 e R$60, enquanto outros modelos mais sofisticados podem ultrapassar R$100.
Clusters são conjuntos de computadores interligados que operam como se fossem um único sistema, todos conectados sob o mesmo endereço IP. Diferente de um servidor isolado, o cluster distribui o processamento entre múltiplos dispositivos, aumentando o desempenho e a confiabilidade.
É uma solução eficaz para tarefas extremamente complexas e para empresas que precisam compartilhar dados e recursos de forma eficiente entre vários usuários.
O custo de um cluster varia de acordo com a aplicação, tamanho da empresa e quantidade de nós (computadores) interligados. Assim como os servidores, podem ir desde alguns milhares até milhões de reais dependendo da escala.
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Aluno: Brian Yuta Maruyama Tatewaki
RA: 2454114
Os computadores modernos podem ser classificados em 3 classes, dentro dessas classes eles se dividem em famílias:
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NOME DO ALUNO: GABRIEL ZINHANI BAGATIN
PMD
Dispositivos portáteis voltados para mobilidade e conectividade,utilizados em tarefas diárias como mensagens, navegação e consumo de conteúdo.
Exemplos: Xiaomi 14 Ultra, Galaxy Z Fold 5, iPad Air (M2), Nothing Phone (2).
Faixa de preço do sistema: R$1.500 a R$13.000
Faixa de preço do microprocessador: R$400 a R$3.500
Principais desafios: Design compacto, desempenho equilibrado com eficiência energética, suporte a redes 5G/6G e conectividade com wearables.
Desktop
Equipamentos pessoais com maior capacidade de processamento e possibilidade de upgrades, utilizados em escritórios, residências e jogos.
Exemplos: Lenovo Legion Tower, Mac Mini (M2), PCs montados com RTX 4070 e Ryzen 9.
Faixa de preço do sistema: R$3.000 a R$25.000
Faixa de preço do microprocessador: R$600 a R$6.000
Principais desafios: Desempenho gráfico, gerenciamento térmico, modularidade, eficiência em tarefas multitarefa.
Questões críticas: Escalabilidade, confiabilidade, carga de trabalho.
Clusters/Computadores em Escala
Máquinas voltadas para armazenar, processar e entregar dados em redes locais ou na nuvem, com foco em disponibilidade e desempenho contínuo.
Exemplos: Dell PowerEdge R760, Supermicro A + Server, servidores Google Cloud/Oracle Cloud.
Faixa de preço do sistema: R$6.000 a R$150.000
Faixa de preço do microprocessador: R$1.000 a R$12.000
Principais desafios: Alta disponibilidade, tolerância a falhas, balanceamento de carga, virtualização.
Servidores
Máquinas voltadas para armazenar, processar e entregar dados em redes locais ou na nuvem, com foco em disponibilidade e desempenho contínuo.
Exemplos: Dell PowerEdge R760, Supermicro A+ Server, servidores Google Cloud/Oracle Cloud.
Faixa de preço do sistema: R$6.000 a R$150.000
Faixa de preço do microprocessador: R$1.000 a R$12.000
Principais desafios: Alta disponibilidade, tolerância a falhas, balanceamento de carga, virtualização.
Sistemas Embarcados
Computadores dedicados a funções específicas, integrados a dispositivos automotivos, industriais ou domésticos.Exemplos: Raspberry Pi 5, NVIDIA Jetson Orin, sistemas de controle em carros autônomos, drones, smartwatches.Faixa de preço do sistema: R$150 a R$30.000Faixa de preço do microprocessador: R$50 a R$5.000Principais desafios: Baixo consumo de energia, operação em tempo real, resistência a ambientes extremos, custo reduzido.
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Aluno: Ruan José Freitas RA:2504120
Computador Pessoal (Microcomputador)
Os computadores pessoais (PCs) são projetados para uso individual e atendem a uma variedade de tarefas, como navegação na web, jogos e produtividade. A categoria inclui desktops, laptops e tablets, que oferecem diferentes combinações de portabilidade, desempenho e funcionalidade. Em termos de preço, os PCs geralmente variam de R$ 100 a R$ 2.000, com o preço do microprocessador variando de R$ 10 a R$ 300. As questões críticas de projeto para um PC envolvem equilibrar desempenho, custo, eficiência energética, compatibilidade e usabilidade. 2. Minicomputador
Os minicomputadores
são mais potentes que os PCs e são capazes de suportar centenas de usuários simultaneamente. Eles são frequentemente usados em ambientes industriais e para processamento de dados. Os preços dos minicomputadores variam de R$ 1.080,00 a R$ 7.500,00, enquanto os microprocessadores custam de R$ 200 a mais de R$ 2.000. As considerações de projeto cruciais incluem a escolha de um processador eficiente de baixo consumo, quantidade adequada de RAM, uso de armazenamento rápido como SSDs, boa dissipação de calor e conectividade suficiente (USB, HDMI, Wi-Fi). Além disso, é importante garantir baixo consumo de energia, compatibilidade com sistemas operacionais atuais e capacidade de expansão, segurança e atualizações.
Servidor
Servidores são computadores especializados em gerenciar dados e fornecer recursos para outros computadores em uma rede. Eles lidam com múltiplas solicitações simultâneas e são essenciais para hospedar sites, armazenar e gerenciar bancos de dados. Os preços dos servidores variam consideravelmente, de R$ 4.000 a R$ 50.000 ou mais, e os microprocessadores variam de R$ 1.200 a mais de R$ 25.000. As principais preocupações no projeto de servidores são garantir bom desempenho, memória RAM confiável, armazenamento rápido, segurança, refrigeração adequada e capacidade de expansão para processadores, GPUs e memória.
Estação de Trabalho
As estações de trabalho são sistemas de alto desempenho projetados para tarefas técnicas e científicas, como modelagem 3D e simulações. Eles oferecem hardware robusto e são otimizados para uso por um único usuário. Os preços das estações de trabalho variam de R$ 300 a R$ 5.000, com os microprocessadores custando entre R$ 412,25 e R$ 3.105,00. Os aspectos críticos do projeto incluem desempenho, memória, armazenamento rápido (SSD), resfriamento eficaz, confiabilidade, capacidade de expansão e suporte para aplicações profissionais intensivas, como CAD, simulações e edição de vídeo.
Mainframe
Mainframes são sistemas de computação de alto desempenho usados por grandes organizações para processar grandes volumes de dados e suportar milhares de usuários simultaneamente. Eles são conhecidos por sua alta confiabilidade. Os preços dos mainframes variam de US$ 100.000 a US$ 200.000, e os microprocessadores variam de US$ 10.000 a US$ 100.000. Ao projetar um mainframe, é essencial garantir alto desempenho, escalabilidade, confiabilidade e segurança dos dados. A gestão eficiente de recursos e o controle de custos são fundamentais, assim como a integração com software legado. Os sistemas mainframe devem ser adaptáveis a novas tecnologias, como virtualização e IA, e devem ter eficiência energética. A interoperabilidade com outros sistemas e o treinamento da equipe para uma transição eficaz também são considerações importantes.
Supercomputador
Supercomputadores são os mais rápidos e capazes de realizar cálculos complexos em velocidades impressionantes. Eles são usados em pesquisas avançadas, como simulações climáticas, pesquisas científicas e análise de big data. Os preços dos supercomputadores variam de R$ 25 milhões a R$ 300 milhões, e os microprocessadores variam de US$ 2.000 a US$ 100.000. Os principais desafios de projeto para supercomputadores incluem garantir desempenho, escalabilidade e confiabilidade para suportar alta demanda e operação contínua. A segurança é fundamental para proteger os dados, assim como a autenticação robusta. O gerenciamento eficiente de recursos, como memória e armazenamento, é essencial para otimizar o desempenho e controlar os custos operacionais. Outros fatores-chave incluem a integração com outras tecnologias, facilidade de manutenção, priorização da experiência do usuário com interfaces intuitivas, conformidade com regulamentações legais e a capacidade de incorporar novas tecnologias para manter a competitividade. Finalmente, o gerenciamento de riscos é crucial para evitar problemas durante o desenvolvimento e operação do sistema.
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Melhoria na capacidade disponível para o usuário, hoje um computadorpessoal é mais “poderoso” do que um supercomputador de 10 anos atrás;Com os avanços tecnológicos, os computadores pessoais atuaisalcançaram desempenho similar ou superior ao de supercomputadores de dezanos atrás, possibilitando a realização de tarefas complexas por usuárioscomuns.PR
Surgimento de novos dispositivos/computadores pessoais;A computação ultrapassou desktops e notebooks, abrangendodispositivos como smartphones e smartwatches, tornando a tecnologia maisacessível, diversificada e presente no dia a dia.
Melhoria na fabricação de microprocessadores levou a dominância desteem todos os projetos (mainframe substituído por um pequeno número deprocessadores encapsulados);A miniaturização e eficiência dos microprocessadores permitiramsubstituir mainframes por poucos chips potentes, descentralizando o podercomputacional e superando sistemas centralizados com múltiplos processadoresmenores.
Troca da programação baseada em desempenho para programaçãobaseada em produtividade.Com o avanço do hardware, desenvolvedores priorizam a produtividade,mesmo com leve perda de desempenho, utilizando linguagens de alto nível,frameworks e ferramentas modernas.
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Aluno: Anselmo Santos de Oliveira RA: 2717840
Tabela atualizada
Dispositivo pessoal móvel (pmd)
Preço do Sistema $150-$1.500
Preço do microprocessador $20-$200
Custo, eficiência energética, desempenho multimídia, conectividade 5G/6G, segurança.
Deskitop
Preço do Sistema $400-$3.000
Preço do microprocessador $100-$700
Preço/desempenho, eficiência energética, gráficos em tempo real (Ray Tracing, IA integrada).
Servidores
Preço do Sistema $10.000-$50.000.000
Preço do microprocessador $300-$5.000
Disponibilidade, escalabilidade, resiliência cibernética, eficiência energética.
Clusters/computador de armazenamento em escala
Preço do Sistema $200.000-$500.000.000
Preço do microprocessador $100-$500
Preço/desempenho, balanceamento energético, sustentabilidade.
Embarcados
Preço do Sistema $20-$200.000
Preço do microprocessador $0.10-$200
Custo mínimo, baixo consumo de energia, desempenho específico para IoT/edge computing.
Mudanças e Justificativas (2025):
Dispositivos Móveis (PMD):
Desktops:
Servidores:
Clusters/Armazenamento:
Embarcados:
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Anselmo Santos de Oliveira RA: 2717840
Atualização de tabela:
Dispositivo pessoal móvel (pmd)
Preço do Sistema $150-$1.500
Preço do microprocessador $20-$200
Custo, eficiência energética, desempenho multimídia, conectividade 5G/6G, segurança.
Deskitop
Preço do Sistema $400-$3.000
Preço do microprocessador $100-$700
Preço/desempenho, eficiência energética, gráficos em tempo real (Ray Tracing, IA integrada).
Servidor
Preço do Sistema $10.000-$50.000.000
Preço do microprocessador $300-$5.000
Disponibilidade, escalabilidade, resiliência cibernética, eficiência energética.
Clusters/computador de armazenamento em escala
Preço do Sistema $200.000-$500.000.000
Preço do microprocessador $100-$500
Preço/desempenho, balanceamento energético, sustentabilidade.
Embarcados
Preço do Sistema $20-$200.000
Preço do microprocessador $0.10-$200
Custo mínimo, baixo consumo de energia, desempenho específico para IoT/edge computing.
Mudanças e Justificativas (2025):
Dispositivos Móveis (PMD):
Aumento de preço devido a telas flexíveis e 5G/6G.
Foco em segurança de dados e eficiência energética para baterias
de longa duração.
Desktops:
Maior variação de preço com a popularização de GPUs dedicadas a
IA e placas de vídeo.
Energia tornou-se crítico com normas de sustentabilidade globais.
Servidores:
Preços mais altos em sistemas cloud-native e servidores modulares.
Resiliência cibernética e escalabilidade para edge computing são
prioridades.
Clusters/Armazenamento:
Expansão de data centers mais sustentaveis.
Microprocessadores mais baratos devido à produção em massa de
chips ARM/x86 para servidores.
Embarcados:
Crescimento da IoT industrial e dispositivos médicos, exigindo
baixíssimo consumo energético.
Processadores RISC-V dominam o segmento de baixo custo
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São máquinas extremamente poderosas, projetadas para cálculos complexos em larga escala, como simulações climáticas e projetos de engenharia. Alguns exemplos disso são: Fugaku (Japão), um dos mais rápidos do mundo; e o Frontier (EUA), utilizado para pesquisas avançadas. O preço aproximado para grandes supercomputadores varia de US$ 228 milhões a US$ 1,2 bilhão, enquanto para modelos compactos para IA, como o Nvidia Project Digits são a partir de US$ 3.000 (cerca de R$ 18.000) .
São computadores que fornecem serviços para outros em uma rede, como hospedagem de sites e armazenamento de dados. Alguns exemplos disso são: Dell PowerEdge R720, servidor robusto para empresas; e o HP ProLiant DL360 G9, amplamente utilizado em data centers. O preço aproximado varia de R$ 2.500 a R$ 15.000, dependendo da configuração.
São computadores de alto desempenho para tarefas exigentes como design gráfico e modelagem 3D. Alguns exemplos disso são: Dell Precision 5820, ideal para profissionais criativos; HP Z Workstation, utilizada em engenharia e arquitetura. O preço aproximado varia entre R$ 10.000 e R$ 30.000, conforme especificações.
São máquinas usadas em casas, escritórios e escolas para tarefas diárias como navegação na web e edição de documentos. Podem ser Lenovo IdeaPad 3i, notebook para uso geral, ou Dell Inspiron 15, popular entre estudantes. O preço aproximado varia de R$ 2.000 a R$ 8.000, dependendo do modelo e configurações.
São dispositivos portáteis como smartphones e tablets, usados para comunicação, entretenimento e trabalho em movimento. Como por exemplo o Samsung Galaxy S25, smartphone de última geração; Apple iPad Pro tablet para profissionais criativos. O preço aproximado seria para Smartphones: de R$ 1.000 a R$ 7.000 e para Tablets: entre R$ 1.500 e R$ 10.000, conforme modelo e capacidade.
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LETICIA SALLES NASCIMENTO 2717883
Atualmente, os computadores são classificados conforme suas funções e capacidades. Segundo Tanenbaum, as principais classes são:
Com o avanço da tecnologia, muitas dessas classes se tornaram mais acessíveis e poderosas, com uso crescente de paralelismo para manter o desempenho mesmo com limitações físicas dos chips.
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Nome: Ígor Júnior Zucoloto De Oliveira
cálculos científicos, meteorologia, simulações nucleares, etc.
telecomunicação e governo para processamento de grandes volumes de dados.
hospedagem de sites, e-mails, banco de dados, etc.
design, engenharia, arquitetura e ciência de dados.
navegação, escrita, jogos, etc.
considerável e portabilidade.
eletrodomésticos, smart TVs, etc.
aplicações embarcadas
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Dispositivo Pessoal Móvel (PMD): Os dispositivos pessoais móveis incluem smartphones, tablets e smartwatches, com preços de sistema variando entre R$ 500 e R$ 10.000, enquanto os microprocessadores custam de R$ 50 a R$ 1.500. As principais preocupações no projeto desses sistemas são a portabilidade, autonomia de bateria, conectividade e um desempenho equilibrado, que permita uma boa capacidade de resposta com consumo eficiente de energia. Exemplos atuais são o iPhone 15 Pro, o Samsung Galaxy Tab S9 e o Apple Watch Ultra, que representam o avanço em recursos de mobilidade e integração com a internet das coisas (IoT).
Desktop: Os desktops são computadores pessoais voltados para tarefas gerais ou específicas, como games ou design, com preços de sistema entre R$ 2.500 e R$ 25.000 e microprocessadores que variam de R$ 500 a R$ 5.000. As questões críticas de projeto incluem o desempenho bruto, capacidade de expansão (como adição de placas de vídeo), custo-benefício e consumo de energia. Entre os exemplos modernos destacam-se os PCs gamers com placas de vídeo RTX 4080 ou superiores, além de estações de trabalho como o Apple iMac M3, utilizados em ambientes profissionais de criação e desenvolvimento.
Servidor: Os servidores são sistemas dedicados ao fornecimento de serviços em rede, hospedagem de aplicações ou bancos de dados, com preços de sistema que vão de R$ 15.000 a R$ 2.500.000 e microprocessadores entre R$ 2.500 e R$ 100.000, dependendo da escala e da potência necessária. Os aspectos críticos incluem escalabilidade, disponibilidade, segurança, virtualização e eficiência energética. Exemplos típicos são os serviços de computação em nuvem como Amazon EC2 e Google Cloud, além de servidores físicos como os da linha Dell PowerEdge, amplamente utilizados em empresas e data centers.
Clusters / Computadores de Armazenamento em Escala: Estes sistemas são compostos por vários servidores interligados, formando supercomputadores ou datacenters especializados, com preços de sistema que variam de R$ 250.000 a R$ 5.000.000 ou mais, enquanto os microprocessadores custam de R$ 2.500 a R$ 50.000 cada. O foco principal no projeto é maximizar o throughput, o paralelismo massivo e a eficiência energética, fundamentais para tarefas como simulações científicas, treinamento de modelos de inteligência artificial e processamento de grandes volumes de dados. Exemplos atuais incluem o NVIDIA DGX SuperPOD e os Google TPU Pods, que oferecem capacidade computacional de ponta.
Embarcados: Sistemas embarcados são dispositivos computacionais integrados em produtos específicos, com preços de sistema variando de R$ 5 a R$ 250.000 e microprocessadores de R$ 0,50 a R$ 2.500, dependendo da aplicação. Os principais desafios no seu desenvolvimento incluem minimizar o consumo energético, reduzir o custo unitário, garantir robustez e, muitas vezes, operar em tempo real. São amplamente usados em Internet das Coisas (IoT), automóveis, eletrodomésticos inteligentes e drones. Exemplos são o Raspberry Pi, o Arduino, sistemas automotivos como o Tesla Autopilot e assistentes virtuais como o Amazon Echo Dot.
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Aluna: Maria Luiza Dorta Francisco RA:1393596
Dispositivo Pessoal Móvel (PMD)
São aparelhos como celulares, tablets, relógios inteligentes e outros dispositivos portáteis. Eles são considerados computadores completos, pois possuem capacidade de processamento, armazenamento e conexão com a internet. Atualmente, esses dispositivos executam atividades que antes só seriam possíveis em computadores maiores.
Faixa de preço do sistema: R$ 500,00 a R$ 15.000,00
Faixa de preço do microprocessador: R$ 50,00 a R$ 1.200,00
Desafios de projeto: Eficiência energética, resistência física, miniaturização dos componentes, segurança, conectividade e gerenciamento térmico.
Exemplos: iPhone, Samsung Galaxy, Xiaomi, iPad, Apple Watch, Galaxy Tab.
Desktop
São computadores de mesa, usados em casas, empresas e escritórios. Eles não possuem mobilidade, mas oferecem mais potência e capacidade de expansão. Existem desde modelos simples até computadores muito potentes, como os utilizados para jogos, edição de vídeos e engenharia.
Faixa de preço do sistema: R$ 1.500,00 a R$ 30.000,00
Faixa de preço do microprocessador: R$ 150,00 a R$ 4.000,00
Desafios de projeto: Alto desempenho, gerenciamento térmico, boa capacidade gráfica, possibilidade de expansão e equilíbrio entre custo e performance.
Exemplos: PC Gamer, iMac, Mac Mini, computadores de escritório e de uso profissional.
Servidor
São computadores criados para atender outros computadores em uma rede. Eles ficam ligados o tempo todo, realizando tarefas como armazenamento de arquivos, hospedagem de sites e bancos de dados, entre outros serviços.
Faixa de preço do sistema: R$ 10.000,00 a R$ 500.000,00
Faixa de preço do microprocessador: R$ 2.000,00 a R$ 20.000,00
Desafios de projeto: Alta disponibilidade, escalabilidade, segurança, tolerância a falhas e capacidade de operar continuamente por longos períodos.
Exemplos: Dell PowerEdge, HP ProLiant, servidores usados na Amazon AWS, Google Cloud, Microsoft Azure e empresas.
Mainframe
São computadores de grande porte utilizados por bancos, governos e grandes empresas para processar grandes volumes de dados. Suportam milhões de acessos e transações ao mesmo tempo, com segurança e estabilidade.
Faixa de preço do sistema: R$ 2.000.000,00 a R$ 10.000.000,00 ou mais
Faixa de preço do microprocessador: R$ 50.000,00 a R$ 200.000,00 (cada)
Desafios de projeto: Desempenho massivo, segurança, escalabilidade, redundância, alta disponibilidade e tolerância total a falhas.
Exemplos: IBM Z Series, Fujitsu GS21, utilizados por Banco do Brasil, Caixa e órgãos públicos como Receita Federal.
Supercomputador / Cluster
São os computadores mais potentes do mundo, compostos por milhares ou milhões de processadores trabalhando juntos. Usados para pesquisas científicas, inteligência artificial, previsão do clima, simulações de engenharia, entre outros.
Faixa de preço do sistema: R$ 50.000.000,00 a mais de R$ 1.000.000.000,00
Faixa de preço do microprocessador: R$ 5.000,00 a R$ 25.000,00 (cada)
Desafios de projeto: Distribuir as tarefas entre os processadores, manter o sistema estável, controlar o consumo de energia e a temperatura, além de garantir que os dados circulem rapidamente entre os nós.
Exemplos: Fugaku (Japão), Frontier (EUA), LUMI (Europa), Summit (EUA) e clusters de universidades.
Sistemas Embarcados / IoT
São computadores integrados dentro de outros equipamentos, projetados para executar funções específicas. Estão presentes em carros, máquinas, eletrodomésticos, equipamentos médicos e dispositivos inteligentes.
Faixa de preço do sistema: R$ 10,00 a R$ 500.000,00
Faixa de preço do microprocessador: R$ 5,00 a R$ 20.000,00
Desafios de projeto: Precisam ser pequenos, ter baixo consumo de energia, serem rápidos, seguros, estáveis e resistentes para trabalhar em ambientes variados.
Exemplos: Smart TVs, Alexa, Google Nest, Arduino, Raspberry Pi, sensores industriais, centrais multimídia de carros e equipamentos médicos.
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Recurso: Dispositivo Pessoal Móvel (PMD)
Recurso: Desktop
Recurso: Servidor
Recurso: Clusters / Computador de Armazenamento em Escala (WSC)
Recurso: Embarcados
Questões críticas de projeto do sistema: Custo, consumo de energia extremamente baixo, confiabilidade e operação em tempo real, segurança (IoT), desempenho específico da aplicação.
Exemplificação das Classificações
Preço do sistema: $5 – $150.000
Preço do microprocessador: $0,10 – $200
EXEMPLOS:
Exemplos: Smartphones (iPhone 16 Pro, Samsung Galaxy S25), tablets (iPad Pro, Galaxy Tab S10), e smartwatches (Apple Watch, Galaxy Watch).
Exemplos: Computadores para jogos (Alienware Aurora), workstations para profissionais (HP Z-series, Dell Precision), e computadores de uso geral e de escritório (Dell OptiPlex, Lenovo IdeaCentre).
Exemplos: Servidores de rack para data centers (Dell PowerEdge, HPE ProLiant), servidores de torre para pequenas e médias empresas (Lenovo ThinkSystem ST series).
Exemplos: Infraestrutura de provedores de nuvem (Amazon Web Services – AWS, Google Cloud, Microsoft Azure), supercomputadores para pesquisa científica e clusters de treinamento de IA (NVIDIA DGX SuperPOD).
Exemplos: Central multimídia de um carro, sistema de controle de voo de um drone, smart TVs, roteadores de internet, microcontroladores em eletrodomésticos (geladeiras, micro-ondas) e dispositivos de IoT (Internet das Coisas) como lâmpadas e câmeras de segurança inteligentes.
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Prof. André Luiz Przybysz
EC35D – ARQUITETURA DE COMPUTADORES Atividade 5 – Estudo de Caso Nome do Aluno Aluno: Douglas Silva Monteiro
A Tecnologia evoluiu muito nos últimos 65 anos. Hoje por valores relativamente baixos conseguimos comprar computadores pessoais com desempenho, memória e armazenamento superior a computadores comprados a 20 anos. Isso se deve ao avanço tecnológico e também a novos projetos de computadores. No final da década de 70 surge o microprocessador, a partir deste momento o crescimento de desempenho dos computadores foi de aproximadamente 35% ao ano. Essa taxa de crescimento, combinada com as vantagens do custo de um microprocessador produzido em massa, fez com que uma fração cada vez maior do setor de computação fosse baseada nos microprocessadores.
Quatro foram os impactos desta notável taxa de crescimento:
1. Melhoria na capacidade disponível para o usuário, hoje um computador
pessoal é mais “poderoso” do que um supercomputador de 10 anos atrás;
2. Surgimento de novos dispositivos/computadores pessoais;
3. Melhoria na fabricação de microprocessadores levou a dominância deste
em todos os projetos (mainframe substituído por um pequeno número de
processadores encapsulados);
4. Troca da programação baseada em desempenho para programação
baseada em produtividade.
R: A tecnologia evoluiu significativamente nos últimos 65 anos. Hoje, é possível comprar computadores pessoais com desempenho, memória e armazenamento superiores aos computadores adquiridos há 20 anos, por valores relativamente baixos.
Isso é resultado do avanço tecnológico e de novos projetos de computadores, especialmente o advento do microprocessador na década de 70.
A partir desse momento, o crescimento de desempenho dos computadores foi de aproximadamente 35% ao ano. Taxa de Crescimento e Microprocessadores
Essa taxa de crescimento, combinada com as vantagens de custo de um microprocessador produzido em massa, levou a uma situação em que uma fração cada vez maior do setor de computação se baseou nos microprocessadores.
O gráfico ilustra a evolução do Desempenho (em VAX-11/780) ao longo dos anos (1978 a 2012), mostrando diferentes produtos e seus respectivos desempenhos.
É possível observar no gráfico as taxas de melhoria de desempenho anuais mencionadas:
A Figura também ilustra que o crescimento diminuiu drasticamente, devido principalmente a dissipação máxima de potência do chip resfriado a ar e a falta de maior paralelismo no nível de instruções. Em 2004 a Intel cancelou seus projetos de uniprocessadores de alto desempenho e se junto a outros fabricantes que buscavam desempenho utilizando vários processadores em um chip. Isso sinaliza mais uma passagem histórica, a inclusão do paralelismo em nível de Threads e o paralelismo a nível de dados.
Exercício
Atualize os dados da tabela anterior, demonstrando o que você entende pela classificação dos computadores atualmente, exemplifique cada uma das classificações.
R: 1. Dispositivo de Borda (Edge/IoT)
Esta classe é a sucessora do PMD e dos dispositivos IoT. O foco mudou de simplesmente um dispositivo móvel para qualquer dispositivo que processa dados próximo de onde eles são gerados.
2. Computador Pessoal (Desktop/Laptop)
A máquina tradicional do usuário final. O desempenho continua importante, mas o foco tem sido a integração de capacidades de Inteligência Artificial local.
3. Servidor (Empresa/Cloud)
Servidores dedicados a tarefas de alto desempenho ou a fornecer serviços em uma infraestrutura controlada (própria ou em Nuvem).
4. Computação de Hiperescala (Data Centers)
O sucessor dos “Clusters”. Refere-se aos vastos data centers que formam a espinha dorsal da Nuvem Pública (Google Cloud, AWS, Azure, etc.).
5. Sistemas Embarcados de Segurança Crítica
São sistemas especializados onde a falha pode ter consequências catastróficas. Sua prioridade é a confiabilidade e a segurança funcional.
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