sexta-feira, 10 de dezembro de 2010

Pipeline

-Na década de 70 surge uma nova técnica chamada pipeline, onde a execução das instruções é dividida em várias fases consecutivas e o processador é organizado em estágios correspondentes para execução dessas instruções.

-Pipeline é uma técnica de implementação de processadores que permite a sobreposição temporal de diversas fases de execução de instruções.

-Em outras palavras, é uma técnica de projeto onde o hardware processa mais de uma instrução de cada vez sem esperar que uma instrução termine antes de começar a outra.
Analogia com uma lavandaria sem pipeline
Analogia com uma lavandaria com pipeline


Ganho obtido com pipeline



 Pipeline no processador:
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Em suma, o pipeline melhora o desempenho por meio do aumento do throughput das instruções, ou seja, aumento o número de instruções executadas na unidade de tempo, e não pela diminuição do tempo de execução de uma instrução individual.

Speedup ideal é o número de estágios no pipeline.
   -Throughput (ou taxa de transferência) é a quantidade de dados transferidos de um lugar a outro, ou a quantidade de dados processados em um determinado espaço de tempo.
    -Speedup potencial = número de estágios do pipeline.

CPU - Intruções

Intruções de Maquina

A operação de uma UCP é determinada pelas instruções que ela executa, conhecidas como instruções de máquina.
A coleção das diferentes instruções que a UCP é capaz de executar é conhecida como o conjunto de instruções do processador, o qual pode variar de um fabricante para outro e mesmo de um modelo para outro de processador.

Cada instrução deve conter toda a informação necessária para permitir sua execução pela UCP.
Essa informação necessária compreende:
   • Código de operação: especifica a operação a ser realizada.
   • Operando fonte: operandos que constituem dados de entrada para a operação.
   • Operando de destino: resultado que pode ser produzido pela operação.
   • Endereço da próxima instrução: local onde deve ser buscada a instrução seguinte (em alguns casos), após o término da corrente.


Definiçao de CISC e RISC
-Sistema com conjuntos de instruções complexo (Complex Instruction Set Computer CISC);
-Sistema com conjunto de instruções reduzido (Reduced Instruction Set Computer RISC)


Formato das Instruçoes
Cada instrução consiste num grupo de bits que pode ser dividido em
duas partes:
               • a primeira parte indica o que é a instrução e como será executada,  sendo constituída de um só campo;
               • a segunda parte referese ao(s) dado(s) que será(ão) manipulado(s) na operação, podendo ser constituída por mais de um campo.
Assim, cada uma das instruções é composta pelos seguintes campos:
                • um campo (subgrupo de bits) denominado código de operação – C.Op. – cujo valor binário é a identificação (código) da operação a ser realizada, o qual servirá de dado de entrada para o decodificados da área de controlo;
                • o grupo restante de bits, denominado campo do operando – Op. ou operando, cujo valor binário indica a localização do dado (ou dados) que será(ão) manipulado(s) durante a execução da operação.

Tamanho da Instruções

A definição dos códigos de operação do conjunto de instruções de um processador pode ser feita por duas maneiras:
• instruções com C.Op. de tamanho fixo;
• instruções com C.Op. de tamanho variável.

No primeiro caso, todas as instruções têm um C.Op. com a mesma quantidade de bits. A implementação das instruções e sua manipulação durante a execução de um programa são facilitadas, ao passo que o tamanho do C.Op., e da própria instrução tende a aumentar, influenciando no aumento do tamanho ocupado pelo programa na MP.

Tipos de Instruções

-Instruções aritméticas
-Instruções lógicas (ou booleanas)
-Instruções de memória
-Instruções de E/S
-Instruções de teste
-Instruções de desvio


Ciclo de Instrução

ciclo de instrucao


CPU - Central Processing Unit

CPU

-O processador é responsável pela atividade-fim do sistema, isto é, computar, calcular, processar.
            
-É responsável pela realização de qualquer operação realizada por um computador.

-Comanda não somente as ações efetuadas internamente, como também em decorrência de interpretação de uma determinada instrução, ele emite sinais de controle para os demais componentes do computador agirem e realizarem alguma tarefa.

-Um processador tem, por propósito, realizar operações com dados (que denominamos processamento) normalmente numéricos.
Composiçao do CPU
ULA

A ULA (“ALU”) é o dispositivo do processador que efetivamente executa as operações matemáticas com os dados.

Tais operações podem ser, por exemplo:
                                                             -Soma, subtração, multiplicação e divisão;
                                                             -Operação lógica AND, OR, XOR;
                                                             -Deslocamento à direita, deslocamento à esquerda;

-Ela é composta por dispositivos lógicos digitais simples, capazes de armazenar bits e efetuar operações simples de lógica booleana.
-Os dados são fornecidos à ULA em registradores e uma vez processados eles são armazenados novamente em registradores.
-Os registradores são interligados a ULA por meio de caminhos de sinal.
-A ULA também pode ativar bits especiais (flags) para indicar o estado de uma operação.
-A Unidade de Controle fornece sinais para controlar a operação da ULA e a transferência de dados entre a ULA e os registradores.

ULA

A sua funçao no CPU

-As operações da ULA podem utilizar dois valores (operações aritméticas, operações lógicas), por isso possui 2 entradas de dados.

-Ambas as entradas se conectam à saída pelo barramento interno de dados.

-Também recebe sinais de controle que vão determinar que operação será realizada.



UC

A UC é o dispositivo mais complexo do processador.

Ele possui a lógica necessária para realizar a movimentação de dados e instruções “de” e “para” o processador, através dos sinais de controlo que emite em instantes de tempo determinados conforme uma
programação prévia.
A figura abaixo mostra o diagrama em bloco simplificado da função
controlo.
UC
A Unidade de Controle – UC é responsável por:
-controlar a transferência de dados e instruções para dentro e fora
da CPU;
             -controlar a operação da ULA;
             -controlar a execução de instruções;
             -gerar sinais de controle externos ao processador para comandar a transferência de dados entre o processador e a memória ou módulos de entrada / saída;
             -gerar sinais de controle internos ao processador para mover dados entre registradores;
             -gerar sinais de controle internos ao processador para comandar a ULA na execução de uma determinada função;

Registradores utilizados na UC
 
- Registrador de Instrução – RI (Instruction Register – IR)
-Contador de Instrução – CI (Program Counter – PC)
-Registrador de Dados da Memória – RDM (Memory Buffer Register MBR)
-Registrador de Endereços da Memória – REM (Memory Address Register MAR)


Relogio

O relógio (clock) é um dispositivo gerador de pulsos cuja duração é chamada de ciclo.
A quantidade de vezes em que este pulso básico se repete em um segundo define a unidade de media do relógio denominada freqüência, a qual também é utilizada para definir a velocidade da UCP.
Servem para:
                    -Sincronizar, ou seja, permitir que duas ou mais ações ocorram no mesmo instante de tempo.
                    -Cadenciar as ações realizadas em um determinada positivo, ou seja, controlar a velocidade com que elas ocorrem.

sexta-feira, 3 de dezembro de 2010

Processadores actuais da AMD

Desktop

Na AMD existem varios tipos de processadores desktop que sao eles


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 Para ver as caracteristicas de cada um dele clique neste link:
http://www.amd.com/uk/products/Pages/processors.aspx


Laptop

Na AMD existem varios tipos de processadores laptop que sao eles



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 Para ver as caracteristicas de cada um dele clique neste link:
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Servidores 

Na AMD existem varios tipos de processadores servidores que sao eles

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Para ver as caracteristicas de cada um dele clique neste link:
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Processadores actuais da Intel

Laptop

Na Intel existem varios tipos de processadores damos o exemplo deste processador a abaixo designado e as suas carateristicas do tipo laptop.
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Para ver mais processadores aceda ao link abaixo:



Desktop

Na Intel existem varios tipos de processadores damos o exemplo deste processador a abaixo designado e as suas carateristicas do tipo desktop.

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Servidores
Os tipos de processadores da intel para servidor
Exemplo:
Intel® Xeon® Processor 7000 Sequence caracteristicas:

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Para ver as especificaçoes dos outros processadores de servidores aceda a este link:




Evolução dos Processadores