Atividade 3 – Fundamentos e Arquitetura de Computadores – 51/2026

ATIVIDADE 3 – FUNDAMENTOS E ARQUITETURA DE COMPUTADORES – 51/2026

QUESTÃO 1
A comunicação entre a CPU e os dispositivos periféricos pode acontecer de diferentes formas. Na técnica de E/S Programada, a CPU entra em um loop contínuo verificando o estado do dispositivo (polling), o que resulta em desperdício de ciclos de processamento. Já na E/S por Interrupção, o dispositivo avisa quando está pronto. No entanto, ambas as técnicas são ineficientes para transferências de grandes volumes de dados, como quando se carrega um arquivo do disco para a memória.

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

Com base no texto apresentado, para um cenário onde é necessário transferir 4 GB de dados de um SSD NVMe para a memória RAM com o mínimo de intervenção do processador, indique qual é a técnica mais adequada.

Alternativas
Alternativa 1 – Virtualização de E/S: o sistema operacional cria um disco virtual na memória cache L1 do processador, eliminando a necessidade de transferir dados pela placa-mãe.
Alternativa 2 – Interrupção Vetorizada: o disco gera uma interrupção para cada byte transferido, permitindo que a CPU processe cada fragmento de dado individualmente com alta precisão.
Alternativa 3 – E/S Programada com Polling Otimizado: a CPU dedica 100% de sua atenção à transferência, garantindo que nenhum bit seja perdido, sendo a opção mais rápida para grandes volumes.
Alternativa 4 – Barramento de Controle Compartilhado: a CPU desliga o barramento de dados e utiliza apenas o barramento de controle para mover os dados, liberando a memória cache para outras tarefas.
Alternativa 5 – DMA (Acesso Direto à Memória): a CPU configura um controlador específico para gerenciar a transferência diretamente entre o disco e a memória, sendo interrompida apenas no início e no final da operação.

QUESTÃO 2
As arquiteturas de computadores se desenvolveram para satisfazer necessidades específicas. As CPUs (Unidades Centrais de Processamento) são desenvolvidas para lidar com tarefas sequenciais complexas e baixa latência, enquanto as GPUs (Unidades de Processamento Gráfico) foram aprimoradas para proporcionar um paralelismo em larga escala, possuindo milhares de núcleos menores e mais simples.

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

Com base no texto apresentado, considerando as características das arquiteturas modernas, assinale a alternativa que explica corretamente por que as GPUs são amplamente utilizadas em treinamento de Inteligência Artificial.

Alternativas
Alternativa 1 – Diferente das CPUs, as GPUs utilizam processamento analógico, o que permite simular o funcionamento biológico do cérebro humano de forma mais fiel do que os circuitos digitais.
Alternativa 2 – As GPUs substituem a memória RAM do sistema por registradores vetoriais, eliminando a necessidade de buscar dados na memória principal e tornando o processamento instantâneo.
Alternativa 3 – As GPUs são baseadas em FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), o que significa que o programador deve reconstruir fisicamente os circuitos do chip a cada nova tarefa de IA executada.
Alternativa 4 – As GPUs operam sob o modelo SISD (Single Instruction, Single Data), focando todo o poder de processamento em um único neurônio artificial por vez, garantindo máxima precisão matemática.
Alternativa 5 – A arquitetura das GPUs é otimizada para o modelo SIMD (Single Instruction, Multiple Data), permitindo que a mesma operação matemática seja aplicada simultaneamente a grandes matrizes de dados, o que é a base dos cálculos de redes neurais.

QUESTÃO 3
O processamento computacional se baseia na lógica digital. A Álgebra de Boole permite a criação de circuitos complexos por meio da combinação de portas lógicas básicas. Essas combinações determinam a forma como os sinais elétricos serão convertidos em resultados lógicos na ULA.

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

Com base no texto apresentado, considerando o funcionamento das portas lógicas e suas tabelas-verdade, analise as afirmações a seguir.

I. A porta lógica XOR (OU Exclusivo) resulta em nível lógico alto (1) apenas quando suas entradas são diferentes entre si.

II. Uma porta NAND retorna 0 apenas quando todas as entradas forem 1, pois a porta NAND é a negação da porta AND.

III. A função lógica da porta NOR resulta em 1 se, e somente se, todas as suas entradas forem iguais a 1.

É correto o que se afirma em:

Alternativas
Alternativa 1 – I, apenas.
Alternativa 2 – III, apenas.
Alternativa 3 – I e II, apenas.
Alternativa 4 – II e III, apenas.
Alternativa 5 – I, II e III.

Unicesumar – Fundamentos e Arquitetura de Computadores