Atividade 2 – Fundamentos e Arquitetura de Computadores – 51/2026

ATIVIDADE 2 – FUNDAMENTOS E ARQUITETURA DE COMPUTADORES – 51/2026

QUESTÃO 1
Para superar as limitações físicas pelo aumento da frequência do clock, os processadores atuais utilizam técnicas de execução paralela de instruções. O pipelining, ou segmentação, assemelha-se a uma linha de montagem industrial: o processo de cada instrução é quebrado em etapas (Leitura, Interpretação, Operação, Registro), possibilitando que diferentes instruções ocupem estágios distintos simultaneamente.

Fonte: SENNE, E. A. – Fundamentos e Arquitetura de Computadores. Florianópolis, SC: Arqué, 2025.

Com base no texto apresentado, sobre o impacto do pipelining no desempenho da CPU, assinale a alternativa que interpreta corretamente o ganho obtido por essa técnica.

Alternativas
Alternativa 1 – A técnica elimina a necessidade da etapa de “Decodificação” (Decode), pois a instrução é executada diretamente assim que é buscada na memória, economizando ciclos de clock.
Alternativa 2 – A segmentação permite que a CPU execute múltiplas instruções aritméticas (como somas) no mesmo estágio de “Execução” simultaneamente, duplicando a capacidade da ULA.
Alternativa 3 – O uso de pipeline impede a ocorrência de conflitos de dados e desvios condicionais, pois o processador consegue prever com 100% de precisão qual será a próxima instrução a entrar na fila.
Alternativa 4 – O pipeline reduz o tempo de latência de cada instrução individualmente, fazendo com que uma única instrução seja processada em menos nanossegundos do que em um processador sem pipeline.
Alternativa 5 – O pipeline aumenta o throughput (vazão) do processador, permitindo que, idealmente, uma instrução seja finalizada a cada ciclo de clock, embora o tempo para processar uma instrução individual não diminua.

QUESTÃO 2
A conversão entre sistemas numéricos é um processo essencial para a computação; e a conversão entre binário e hexadecimal ocorre agrupando os dígitos binários de 4 em 4, substituindo os grupos pelos equivalentes em hexadecimal. Para números decimais maiores que 9, utilizamos letras (A a F) para representar os valores de 10 a 15.

Fonte: NOEL, A. A. Fundamentos e arquitetura de computadores. Maringá: UniCesumar, 2019.

Considere o número binário 110011011010₂. Segundo o método descrito no texto, quanto sua conversão para hexadecimal, assinale a alternativa correta:

Alternativas
Alternativa 1 – D9A.
Alternativa 2 – 6CA.
Alternativa 3 – CDA.
Alternativa 4 – 9DA.
Alternativa 5 – DBA.

QUESTÃO 3
A arquitetura de Von Neumann, proposta em 1945, definiu o modelo de “programa armazenado” que vigora até hoje na maioria dos computadores. Nesse modelo, a Unidade Central de Processamento (CPU) e a memória são componentes distintos que se comunicam por meio de barramentos. Contudo, com a evolução tecnológica, a velocidade de processamento das CPUs cresceu em uma taxa muito superior à velocidade de acesso às memórias, agravando uma limitação estrutural própria deste design, conhecida como “Gargalo de Von Neumann”.

Fonte: SENNE, E. A. – Fundamentos e Arquitetura de Computadores. Florianópolis, SC: Arqué, 2025.

Com base no texto apresentado, considerando a estrutura de comunicação entre os componentes na arquitetura de Von Neumann, assinale a alternativa correta:

Alternativas
Alternativa 1 – O gargalo ocorre porque a CPU possui múltiplas unidades de controle, o que gera conflito ao tentar acessar a memória RAM e a memória cache simultaneamente, travando o barramento de dados.
Alternativa 2 – A causa principal é a utilização de portas lógicas sequenciais na ULA (Unidade Lógica e Aritmética), que não conseguem processar dados na mesma velocidade que a Unidade de Controle os decodifica.
Alternativa 3 – O problema é causado pela natureza volátil da memória RAM, que exige ciclos constantes de refresh (recarga), obrigando a CPU a entrar em estado de espera (idle) durante a atualização dos capacitores.
Alternativa 4 – O gargalo é resultado da separação física entre a memória de instruções (código) e a memória de dados, o que obriga o processador a utilizar dois barramentos distintos que operam em frequências assíncronas.
Alternativa 5 – A limitação reside no fato de que instruções e dados compartilham o mesmo barramento de transferência e a mesma memória, impedindo a busca simultânea de uma instrução e de um dado em um único ciclo de clock.

QUESTÃO 4
A álgebra booleana é essencial para a simplificação de expressões lógicas e para o entendimento do funcionamento dos circuitos digitais.

​​Fonte: NOEL, A. A. Fundamentos e Arquitetura de Computadores. Maringá: UniCesumar, 2023.

Em relação às regras e propriedades da álgebra booleana, analise as afirmativas a seguir:

Unicesumar – Fundamentos e Arquitetura de Computadores