processadores - Blog do Fernando Maia

Processadores
Ambientação
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O processador é o principal
componente de um computador,
sendo muitas vezes chamado de
"cérebro da máquina".
Executa, com auxílio de dispositivos,
como memórias e discos rígidos,
todas as operações no computador.
Ambientação
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
As instruções (processos) que ele
executa consistem em operações
matemáticas e lógicas, além de
operações de busca, leitura e
gravação de dados.
O desempenho de um computador
está diretamente relacionado ao
‘’poder’’ do processador.
Organização de um
computador
ULA
Decodificador
de Instrução
Unidade de
controle - UC
Memória
Principal
Registradores
Unidade
de disco
Placa de
Rede
Descritivo das
04 partes

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ULA  unidade lógica aritmética,
responsável pelo processamento
matemático e lógico dos dados.
REGISTRADORES  são memórias
internas cujo objetivo é armazenar as
instruções enviadas pela unidade de
controle e os resultados parciais do
processamento feito na ULA.
Descritivo das
04 partes

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Unidade de Controle  responsável pelo
gerenciamento da ordem em que as
instruções são executadas e pela ordem em
que os dados são enviados para a ULA.
Decodificador de Instrução
(interpretador)  verifica qual o tipo de
instrução que vai ser executada
Elementos Internos
Avançados
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Co-processador aritmético  é um
pequeno processador
interno que
possui a função de executar cálculos
matemáticos complexos.
Memória Cache interna L1  é uma
pequena memória que opera na mesma
freqüência de operação do processador,
incrementando a desempenho do
processador.
Elementos Internos
Avançados

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Memória Cache externa L2 
O
objetivo é obter do processador uma
memória intermediária maior que L1,
operando na mesma freqüência do
processador.
Nos processadores atuais tanto L1
quanto L2 são internas.
Freqüência
de operação


Também conhecido como clock interno,
a
freqüência
de
operação
do
processador
é
a
freqüência
do
sincronismo, da ordem de MHZ, gerada
pelo circuito de clock interno.
Este circuito será vital para sincronizar a
comunicação de L1, L2, registradores,
ULA e demais elementos internos.
Barramento e Invólucro
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Assim como o barramento do PC, o
processador também possui um
barramento interno de dados e
endereços.
Os processadores são envolvidos por
um invólucro, que tem por finalidade
proteger seus circuitos internos de
impurezas, irradiações e interferência e
que também permitem manuseá-los
com segurança.
Modos de Operação
Real – O processador se
porta exatamente como um 8086,
possuindo exatamente o mesmo
conjunto de instruções e
acessando apenas 1 MB de
memória. (nenhum recurso extra é
conseguido).
 Modo
Modos de Operação

Modo Protegido – Onde o processador pode
atingir o máximo de seu desempenho com um
conj. de instruções mais complexo e uso de
recursos extras como :
•
•
•
Memória virtual
Proteção de Memória
Multitarefa
Evolução
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80286 – Possuía um grande erro técnico:
Possuía instrução para passar do modo real
para o protegido, porém não tinha nenhuma
instrução que fizesse o caminho oposto.
Evolução
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80386 – Grande marco na evolução dos
microprocessadores.
Serve de base para todos os demais
projetos de processadores da Intel e
concorrentes.
Acessa até 4GB de memória.
Manipula 32Bits de informações.
80386
Evolução

80486 – “Embutiram” o co-processador matemático /
melhoria no Pipeline.
Evolução

Pentium – Interpreta previsão de desvio (A > B “vá para
...”)
Arquitetura Superescalar (utiliza canalização U e V
)– funciona internamente como se fosse 2 486 em paralelo,
o que significa 2 instruções por pulso de clock.
Instrução CPUID – Informa quem é o processador.
Inicio da Técnologia MMX – Multimedia Xtension –
Conj. de instruções simples que utilizam o conceito SIMD
(single instruction, multiple data) que permite que varios
dados de poucos bits sejam manipulados
simultaneamente. As aplicações mais beneficiadas são as
multimidia por utilizarem normalmente dados pequenos.
Pentium
Evolução

Celeron – Disponível em 3 versões :
Celeron - Não possui cache L2
Celeron A – Possui cache L2 embutida
Celeron SSE – Possui cache L2 e utiliza conjunto
de instruções SIMD
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Pentium Pro – Arquitetura híbrida CISC/RISC, o núcleo
do pentium pro é RISC, com decodificadores CISC à sua
entrada para compatibilidade com todos programas
existentes.
Arq. Superescalar em tripla canalização
instruções simultaneamente
– executa 3
Pentium Pro
Pentium II
Pentium III
Evolução
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Pentium IV
Threading
HT
–
Tecnologia
Hyper
Pentium IV HT Extreme Edition
Itanium 2
Intel XEON
Pentium M
Cisc X Risc
• Risc – Reduced Instruction Set
Computing
• Cisc – Complex Instruction Set
Computing
FIM