O mundo da computação assenta na base das arquitecturas de processadores, que fornecem a estrutura fundamental para a concepção e funcionamento dos sistemas informáticos. Existem duas arquitecturas de processador principais, a Reduced Instruction Set Computing (RISC) e a Complex Instruction Set Computing (CISC), que têm características e aplicações distintas.
Os processadores RISC são concebidos para executar um número mais reduzido de instruções, cada uma das quais pode ser executada rapidamente. Esta abordagem permite velocidades de processamento mais rápidas, menor consumo de energia e concepções de hardware menos complexas. Alguns dos processadores RISC mais populares incluem o ARM, o MIPS e o PowerPC, que são amplamente utilizados em dispositivos móveis, sistemas incorporados e computação de alto desempenho.
Por outro lado, os processadores CISC são concebidos para executar um maior número de instruções, cada uma das quais pode efectuar operações mais complexas. Esta abordagem permite uma programação mais eficiente e maior flexibilidade, mas também requer mais recursos de hardware e pode levar a velocidades de processamento mais lentas. Alguns dos processadores CISC mais populares incluem os processadores Intel x86, AMD Ryzen e IBM z/Architecture, que são amplamente utilizados em sistemas de secretária e de servidor.
Uma característica de uma máquina RISC é o facto de ter um conjunto de instruções mais simples que requer menos ciclos de relógio para ser executado. Isto permite velocidades de processamento mais rápidas e um menor consumo de energia, mas também pode exigir concepções de software mais complexas para obter a mesma funcionalidade que uma máquina CISC. Além disso, as máquinas RISC têm frequentemente mais registos, que são utilizados para armazenar dados e instruções, e dependem fortemente do pipelining e da previsão de ramificações para optimizar o desempenho.
A arquitectura von Neumann é outra arquitectura de processador comum que recebeu o nome do seu criador, John von Neumann. Esta arquitectura baseia-se no conceito de computadores de programa armazenado, que utilizam um único espaço de memória para dados e instruções. Nesta arquitectura, o processador vai buscar uma instrução à memória, descodifica-a, executa-a e, em seguida, armazena os resultados na memória. A arquitectura von Neumann é amplamente utilizada nos sistemas informáticos modernos, incluindo computadores de secretária, computadores portáteis e servidores.
De um modo geral, as principais características das arquitecturas de processadores incluem o número e a complexidade das instruções, o número de registos, a utilização de pipelining e a previsão de ramificações, bem como a organização da memória. Compreender estas características é essencial para conceber e optimizar sistemas informáticos para aplicações e casos de utilização específicos.
Um multicomputador é um tipo de computador que consiste em vários sistemas informáticos independentes ligados entre si por uma rede de comunicações. Cada sistema tem a sua própria memória, processador e subsistema de E/S, e trabalham em conjunto para resolver um único problema. Num multicomputador, os sistemas individuais não estão fortemente integrados e, normalmente, não partilham memória ou outros recursos.
Por outro lado, um multiprocessador é um sistema informático que tem vários processadores a trabalhar em conjunto numa única tarefa. Estes processadores partilham memória e outros recursos e podem estar fortemente integrados num único sistema. Os multiprocessadores podem ser simétricos ou assimétricos, dependendo da forma como os processadores estão ligados e como partilham recursos. Num multiprocessador simétrico (SMP), todos os processadores estão ligados a uma única memória partilhada e têm igual acesso a todos os recursos do sistema. Em um multiprocessador assimétrico (AMP), cada processador tem sua própria memória e pode ter diferentes níveis de acesso aos recursos do sistema.
Os processadores Intel utilizam a arquitectura x86, que é uma arquitectura de computação de conjunto de instruções complexas (CISC). A arquitetura x86 tem sido usada nos processadores Intel desde a década de 1980 e passou por várias revisões ao longo dos anos.
Os multiprocessadores e os multicomputadores são dois tipos diferentes de arquitecturas de computadores. Um sistema multiprocessador é um sistema informático que tem mais do que um processador ou unidade central de processamento (CPU) a trabalhar em conjunto para executar uma tarefa. Num sistema multiprocessador, todos os processadores partilham a mesma memória e dispositivos de E/S.
Por outro lado, um sistema multicomputador consiste em vários computadores independentes ligados entre si, cada um com a sua própria memória e dispositivos de E/S. Num sistema multicomputador, cada computador trabalha de forma independente para realizar uma tarefa e a comunicação entre computadores é efectuada através de uma rede.
Em resumo, a principal diferença entre multiprocessadores e multicomputadores é que os multiprocessadores partilham a mesma memória e dispositivos de E/S, enquanto os multicomputadores têm computadores independentes ligados através de uma rede.