1. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o Semestre
2023 1
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE - UFAC
CCET178 - Arquitetura e Organização de Computador
Prof: Eng. Eletr. Jean Gonzaga Souza de Oliveira, M. Sc.
Unidade 2 - Processadores
Data: 22-05-2023
2. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 2
Algoritmos
As 4 leis de Jean Gonzaga:
3. Arquitetura – Computador Moderno
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 3
4. Arquitetura – Computador Moderno - Hardware
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 4
Refere-se a parte física dos computadores.
É qualquer componente que faz parte da máquina como um
todo, seja interno ou externo.
Exemplos:
unidade de disco;
impressora;
teclado;
monitor de vídeo;
mouse e o
gabinete.
5. Arquitetura – Computador Moderno - Gabinete
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 5
É a "caixa" do computador onde ficam
guardadas:
a placa mãe;
a fonte;
o HD;
os drives e etc.
Formatos:
Torre
mini-torre
Desktop
Notebook
6. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 6
7. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 7
8. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 8
9. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 9
COMPUTADOR:
placa de CIRCUITO IMPRESSO denominada PLACA-MÃE:
PROCESSADOR
MEMÓRIA (DRAM, SRAM e ROM)
CONECTORES para o encaixe de placas periféricas (SLOTS)
BARRAMENTO LOCAL
CIRCUITOS DE APOIO (CHIPSET) e
todos os demais COMPONENTES básicos.
10. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 10
11. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 11
12. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 12
13. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 13
14. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 14
15. Arquitetura – Von Neumann Processador
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 15
16. Arquitetura – Von Neumann Memória
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 16
17. Arquitetura – Von Neumann Barramento Local
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 17
18. Arquitetura – Von Neumann CHIPSET
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 18
19. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 19
20. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 20
21. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 21
22. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 22
Característica principal:
armazena seus programas no mesmo espaço
de memória que os dados, podendo assim manipular
tais programas.
É um computador digital binário de programa
armazenado.
23. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 23
A máquina proposta por Von Neumann reúne os seguintes
componentes:
uma memória
uma unidade aritmética e lógica (UAL)
registradores, e
uma Unidade de Controle (CU), cuja função é a mesma da tabela
de controle da Máquina de Turing universal: buscar um
programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo
sobre os dados de entrada.
24. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 24
25. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 25
26. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 26
27. Arquitetura – Von Neumann
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 27
28. Barramentos
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 28
Barramento:
É um conjunto de linhas de comunicação;
Na forma de condutor elétrico ou fibra ótica;
permite a interligação entre dispositivos de um sistema de
computação:
Interliga: UCP; Memória Principal; HD e outros periféricos ou
vários sistemas de computação.
30. Barramentos
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 30
O desempenho do barramento é medido pela sua largura de banda
(quantidade de bits que podem ser transmitidos ao mesmo tempo),
geralmente potências de dois:
8 bits
16 bits
32 bits
64 bits
Também pela velocidade da transmissão medida em bps (bits por
segundo) por exemplo:
10 bps
160 Kbps
100 Mbps
1 Gbps
36. Barramentos – Classificação
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 36
De acordo com a informação transportada:
Barramento de dados – é por este tipo de barramento que ocorre as trocas
de dados no computador, tanto enviados quanto recebidos.
Barramento de endereços – indica o local onde os processos devem ser
extraídos e para onde devem ser enviados após o processamento.
Barramento de controle – atua como um regulador das outras funções,
podendo limitá-las ou expandi-las em razão de sua demanda.
51. Barramento Classificação
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 51
LOCALIZAÇÃO
BARRAMENTO LOCAL
INTERLIGA os diversos COMPONENTES do sistema de
computação na Placa-mãe:
PROCESSADOR
MEMÓRIA principal
UNIDADES DE ENTRADA/SAÍDA
56. Barramento Classificação
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 56
BARRAMENTO INTERNO
INTERLIGA elementos no INTERIOR de um COMPONENTE:
PROCESSADOR
CHIPSET
Circuito Integrado
57. Barramento Classificação
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 57
INFORMAÇÃO TRANSPORTADA:
BARRAMENTO DE DADOS
Transporta:
INSTRUÇÕES
VALORES NUMÉRICOS ou
ALFABÉTICOS.
BARRAMENTO DE ENDEREÇOS
transporta ENDEREÇOS
LOCALIZAÇÃO dos dados na
MEMÓRIA PRINCIPAL.
BARRAMENTO DE CONTROLE
transporta SINAIS como
READ
WRITE
INÍCIO de operação aritmética
INTERRUPÇÃO
SINCRONIZAÇÃO
REINICIALIZAÇÃO entre outros
58. Barramento Classificação
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 58
LARGURA do Barramento:
É dada em bits.
UNIDADE DE MEDIDA que caracteriza a QUANTIDADE DE
INFORMAÇÕES (bits) que podem FLUIR simultaneamente pelo
BARRAMENTO
61. Microprocessador 4004
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 61
Desenvolvido por Marcian E. “Ted” Hoff em 1971.
Foi BATIZADO com o nome INTEL 4004:
Palavra de 4 bits.
2.300 TRANSISTORES.
Executava 60.000 INSTRUÇÕES por segundo.
Foi usado como uma CPU de uma CALCULADORA financeira JAPONESA.
Usado em FARÓIS DE TRÂNSITO e em BALANÇAS ELETRÔNICAS.
71. Maiores fabricantes de processadores para smartphones
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 71
72. Maiores fabricantes de processadores para smartphones
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 72
73. Maiores fabricantes de processadores para smartphones
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 73
.
74. Maiores fabricantes de processadores para smartphones
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 74
Samsung e Qualcomm
75. Maiores fabricantes de processadores para smartphones
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 75
Família Exynos (Samsung)
começaram a ser fabricados em 2010 com o lançamento do Exynos 3,
equipando dispositivos como:
Galaxy S,
Galaxy Tab e
Nexus S.
começaram a chamar a atenção com o lançamento do Galaxy S II em
2011, equipado com o Exynos 4 Dual e mostrando um nível de
performance bastante acima da média e com o Galaxy S III em 2012
(Exynos 4 Quad).
76. Maiores fabricantes de processadores para smartphones
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 76
Próxima geração:
Exynos 5 Quad: dois cores Cortex-A15 funcionando lado a lado com
dois cores Cortex-A7, ambos rodando a 2,0 GHz; GPU ARM Mali-T678
(quad-core)
Exynos 5 Octa: quatro cores Cortex-A15 funcionando lado a lado com
quatro cores Cortex-A7, ambos rodando a 2,0 GHz; GPU ARM Mali-T678
(octa-core)
81. Processador
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 81
É responsável por:
realizar operações de processamento
realizar operações de controle na execução de um programa.
executar as instruções dos programas.
É composto por três unidades funcionais:
Unidade de Controle
Unidade Aritmética e Lógica e os
Registradores.
82. Função do Processador
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 82
1. BUSCAR uma instrução na MEMÓRIA:
uma de cada vez.
2. INTERPRETAR que operação a INSTRUÇÃO está explicitando:
1. SOMA de dois números.
2. ENTRADA ou SAÍDA de dados ou
3. operação de MOVIMENTAÇÃO de dados.
3. BUSCAR DADOS onde estiverem ARMAZENADOS.
4. EXECUTAR efetivamente a OPERAÇÃO com os DADOS.
5. GUARDAR o resultado no LOCAL definido pela instrução.
6. REINICIAR o processo BUSCANDO uma nova INSTRUÇÃO.
Estas ETAPAS compõem o CICLO DEINSTRUÇÃO.
85. Função do Processador
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 85
PROGRAMA:
para ser EXECUTADO pelo PROCESSADOR deve:
Dever ser CONSTITUÍDO de INSTRUÇÕES DE MÁQUINA.
ARMAZENADAS em CÉLULAS sucessivas da MEMÓRIA
PRINCIPAL.
86. Processador
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 86
Todo PROCESSADOR tem DUAS funções:
FUNÇÃO PROCESSAMENTO e
FUNÇÃO CONTROLE.
Função PROCESSAMENTO:
REALIZAR AS ATIVIDADES relacionadas com a efetiva EXECUÇÃO de
uma OPERAÇÃO.
OPERAÇÕES:
ARITMÉTICAS (somar, subtrair, multiplicar, dividir)
LÓGICAS (AND, OR, NOT)
MOVIMENTAÇÃO DE DADOS:
memória – processador
processador – memória
registrador – registrador
DESVIOS: alteração de seqüência de execução de instruções e
ENTRADA e SAÍDA.
87. UAL – Unidade Lógica e aritmética
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 87
AGLOMERADO CIRCUITOS LÓGICOS e COMPONENTES ELETRÔNICOS que
EXECUTAM:
OPERAÇÕES ARITMÉTICAS e
OPERAÇÕES LÓGICAS.
Operações:
ADIÇÃO
MULTIPLICAÇÃO
OPERAÇÃO LÓGICA AND , OR e NOT
DESLOCAMENTO à DIREITA
DESLOCAMENTO à ESQUERDA
SUBTRAÇÃO
DIVISÃO
INCREMENTO
DECREMENTO.
88. UAL – Unidade Lógica e aritmética
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 88
90. UAL – Registradores – Memória Principal
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 90
91. Co-processador
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 91
FINALIDADE:
obter um melhor desempenho de processamento.
dedicada a alguma tarefa especifica.
o mais utilizado é o co-processador aritmético.
usado para obter rapidez e precisão nos cálculos em:
computação gráfica
multimídia
jogos 3d e aplicações cientificas.
INTEL 80486DX FOI Primeiro a utilizar um co-processador aritmético.
92. Registradores
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 92
É a MEMÓRIA INTERNA do processador.
É a MEMÓRIA AUXILIAR da UAL.
93. Registradores
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 93
ARMAZENA TEMPORARIAMENTE:
DADOS e
INSTRUÇÕES.
Todo PROCESSADOR possui uma QUANTIDADE DE REGISTRADORES.
Podem ser de:
PROPÓSITO ESPECIFICO
USO GERAL.
Possui um CUSTO ELEVADO em relação a OUTRAS MEMÓRIAS.
94. Registradores
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 94
A quantidade varia de um processador para outro.
O ACC é o ACUMULADOR
Faz a ligação da UAL com os demais dispositivos do PROCESSADOR.
98. Registradores Palavra
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 98
Significado:
CAPACIDADE da UAL
DETERMINA A CAPACIDADE de processamento de uma UCP.
A ESCOLHA TAMANHO da PALAVRA determina:
TAMANHO dos ELEMENTOS ligados ÁREA DE PROCESSAMENTO:
UAL.
Um TAMANHO MAIOR ou MENOR de PALAVRA acarreta em DIFERENÇAS
no DESEMPENHO da UCP.
O MÁXIMO DESEMPENHO OCORRE quando a LARGURA do BARRAMENTO
DE DADOS é no mínimo IGUAL ao TAMANHO DA PALAVRA.
99. Registradores Palavra
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 99
Palavra do processador = 8 bits
Registradores = 8 bits
100. Registradores Palavra
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 100
Palavra do processador = 16 bits
Registradores = 16 bits
101. Registradores Palavra
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 101
INTEL 80486
ACUMULADORES de 32 bits.
PALAVRA = 32 bits
PALAVRA= 4 bytes
102. Registradores Palavra
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 102
PALAVRA:
é um GRUPO DE BITS que é PROCESSADO como um ÚNICO
NÚMERO ou uma INSTRUÇÃO.
MAIOR NÚMERO que pode manipulado em uma OPERAÇÃO.
108. Função Controle
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 108
ÁREA DE CONTROLE
parte FUNCIONAL da UCP
ATIVIDADES de:
BUSCA DA INSTRUÇÃO que será EXECUTADA
INTERPRETAÇÃO das AÇÕES a serem DESENCADEADAS;
GERAÇÃO DOS SINAIS de controle apropriados para a ativação
das atividades requeridas para a execução da instrução.
CONTROLE DA AÇÃO dos demais componentes do sistema (como
memória, entrada/saída).
109. Função Controle
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 109
A ÁREA DE CONTROLE é projetada para:
ENTENDER o que fazer;
COMO fazer e
COMANDAR quem vai FAZER no memento ADEQUADO.
110. Função Controle
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 110
Componentes da Função Controle:
UNIDADE DE CONTROLE - UC
DECODIFICADOR.
REGISTRADOR DE INSTRUÇÃO (RI).
CONTADOR DE INSTRUÇÃO (PC).
RELÓGIO ou “clock”
REGISTRADOR DE ENDEREÇO DE MEMORIA (REM) e
REGISTRADOR DE DADOS DA MEMÓRIA (RDM).
112. Unidade de Controle (UC)
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 112
É o DISPOSITIVO mais COMPLEXO.
Possui a LÓGICA para realizar:
MOVIMENTAÇÃO de DADOS e
INSTRUÇÕES de e para a UCP.
CONTROLA as AÇÕES da UCP.
CONTROLA a EXECUÇÃO das instruções na UCP.
REALIZA a busca de INSTRUÇÕES na memória.
113. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 113
Unidade de Controle
114. RELÓGIO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 114
EXISTEM vários SINAIS de controle no BARRAMENTO.
O MAIS IMPORTANTE é o sinal doclock.
Que é um SINAL DE SINCRONISMO
116. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 116
RELÓGIO
117. RELÓGIO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 117
Ciclo
RELÓGIO:
CIRCUITO que emite uma série de PULSOS elétricos;
a LARGURA do pulso é CONSTANTE
o INTERVALO é CONSTANTE entre PULSOS CONSECUTIVOS.
Ciclo do relógio
118. RELÓGIO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 118
ESSES SINAIS elétricos são gerados por um
OSCILADOR a
CRISTAL de QUARTZO
119. RELÓGIO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 119
Em um COMPUTADOR:
muitos EVENTOS podem acontecer DURANTE um único CICLO de relógio.
120. RELÓGIO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 120
O ideal:
Durante cada CICLO DE RELÓGIO, deve ocorrer alguma ATIVIDADE
BÁSICA.
Se estes EVENTOS tiverem de acontecer em uma ORDEM ESPECIFICA o
CICLO de relógio deve ser DIVIDIDO em SUBCICLOS.
121. RELÓGIO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 121
Como OBTER SUBCICLOS:
basta INTERCEPTAR a LINHA PRIMARIA DO RELÓGIO e
inserir um circuito com um ATRASO CONHECIDO, gerando assim
um sinal secundário de relógio DEFASADO do primário.
123. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 123
Freqüência:
QUANTIDADE DE VEZES em que o PULSO BÁSICO se
repete em 1 SEGUNDO.
Define a VELOCIDADE do PROCESSADOR.
A UNIDADE de MEDIDA usual é o Hertz (Hz).
1 Hz = 1 CICLO POR SEGUNDO.
124. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 124
O pneu de um carro em movimento apresenta
150 rotações por minuto. Determine a frequência de
rotação do mesmo em Hertz.
125. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 125
126. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 126
127. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 127
128. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 128
A freqüência das ondas é expressa em Hertz. Portanto, a representação gráfica
corresponde a uma onda, cuja freqüência é de 4 Hz.
Como a duração de um ciclo é igual a um (1) dividido pela freqüência (1 / f)
129. Freqüência Medidas do tempo
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 129
130. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 130
1 QUILOHERTZ - 1 kHz - 103 Hertz
1.000 Hz = 1.000 ciclos por segundo
1 MIL Ciclos por segundo
1 MEGAHERTZ - 1 MHz - 106 Hertz
1.000.000 Hz = 1.000.000 ciclos por segundo
1 MILHÃO de Ciclos por SEGUNDO.
1 GIGAHERTZ - 1 GHz - 109 Hertz
1.000.000.000 Hz = 1.000.000.000 ciclos por segundo
1 BILHÃO de Ciclos por SEGUNDO.
131. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 131
132. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 132
133. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 133
1 GIGAHERTZ:
1 GHz = 109 Hertz
1.000.000.000 Hz = 1.000.000.000 ciclos por segundo
1 BILHÃO de Ciclos por SEGUNDO.
25 MHz:
RELÓGIO OSCILANDO 25 MILHÕES de vezes por
segundo.
134. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 134
O IBM PC original:
operava a um clock de 4,77 MHz.
135. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 135
136. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 136
O INTEL 8088:
podia funcionar com FREQÜÊNCIAS DE
RELÓGIO em uma faixa de 5 a 10 MHz
137. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 137
Atualmente:
PROCESSADORES têm freqüências bem MAIORES.
O CICLO DE RELÓGIO fica bem PEQUENO e,
teremos a REALIZAÇÃO de mais OPERAÇÕES na
mesma de UNIDADE DE TEMPO.
138. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 138
139. Freqüência INDICADOR de DESEMPENHO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 139
141. DECODIFICADOR DE INSTRUÇÃO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 141
Função:
IDENTIFICAR a instrução a ser EXECUTADA.
INSTRUÇÃO é uma ORDEM para que o PROCESSADOR realize
uma OPERAÇÃO.
142. DECODIFICADOR DE INSTRUÇÃO
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 142
recebe na ENTRADA um conjunto de N bits previamente escolhido e
ESPECIFICO para IDENTIFICAR uma instrução de máquina.
143. DECODIFICADOR DE INSTRUÇÃO
Uma INSTRUÇÃO deve possuir uma IDENTIFICAÇÃO própria e
ÚNICA.
UNIDADE DO CONTROLE deve estar PREPARADA para SINALIZAR
ADEQUADAMENTE aos diversos DISPOSITIVOS da UCP.
143
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023
146. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 145
Intel 8088:
versão econômica do processador 8086;
A IBM o escolheu devido ao seu baixo custo.
Processador de 16 bits, considerado bastante avançado para a época.
Um processador de 16 bits é capaz de endereçar mais memória (até 64 KB
de memória de cada vez) e processar instruções muito mais complexas que
os processadores de 8 bits usados até então.
A grande diferença entre os dois é que o 8086 é um processador de 16 bits
"puro", enquanto
o 8088 se comunica com os demais periféricos usando um barramento de 8
bits.
Isso naturalmente prejudicava o desempenho, mas trouxe uma vantagem
importante: a possibilidade de usar os componentes de 8 bits usados em
outros computadores da época, que eram muito mais populares e baratos.
148. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 147
BARRAMENTO DE DADOS
LARGURA = 16 bits.
BARRAMENTO DE ENDEREÇOS
LARGURA = 24 bits.
ENDEREÇA 16 MBytes de DRAM.
224 = 24 . 220 = 16MBytes.
INTEL 80286
Usado IBM PC AT .
AT - Advanced Technology - 1984.
PROCESSADOR de 16 bits.
mais RÁPIDO que o INTEL 8088.
utilizado nos primeiros PC.
149. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 148
INTEL 80286
MEMÓRIA VIRTUAL
É uma técnica que FAZ com que o PROCESSADOR “pense” que
há MAIS memória RAM instalada no computador, SIMULANDO
em um ARQUIVO no DISCO RÍGIDO, essa memória “EXTRA”.
MULTITAREFA
RECURSO INTRODUZIDO juntamente com a PROTEÇÃO
DE MEMÓRIA.
152. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 151
INTEL 80386
SUCESSOR do INTEL 80286.
mais VELOZ que o INTEL 80286.
Pode ENDEREÇAR mais MEMÓRIA.
MICROPROCESSADOR de 32 bits.
LARGURA do BARRAMENTO DE DADOS = 32 bits.
LARGURA do BARRAMENTO de ENDEREÇOS = 32 bits.
MEMÓRIA ENDEREÇÁVEL: 4 GBytes = 232 Bytes.
responde melhor ao WINDOWS
APLICATIVOS GRÁFICOS.
Permite a MULTITAREFA.
Pode MANIPULAR dados de 8, 16 ou 32 bits.
154. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 153
DOBRO da VELOCIDADE do 80386.
BOM DESEMPENHO para as INTERFACES
GRÁFICAS.
80486 DX2-50
acessa a placa-mãe com velocidade de 25 MHz
processa internamente em 50 MHz.
PROCESSADOR de 32 bits.
Executa MULTITAREFA.
Possui MEMÓRIA CACHE L1 de 8 KBytes.
INTEL 80486
O SUCESSOR do 80386.
155. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 154
O 80486 DX:
Possui 1,2 milhões de TRANSISTORES.
Possui CO-PROCESSADOR ARITMÉTICO 80387 DX.
Possui uma MEMÓRIA CACHE interna de 8 KBytes.
156. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 155
80486 SX
1,1 milhões de TRANSISTORES.
opera a FREQÜÊNCIAS MENORES que o 80486 DX
NÃO INCLUI CO-PROCESSADOR aritmético.
versão de BAIXO CUSTO do 80486 DX.
157. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 156
INTEL 80486DX-50
Foi construído?
Problemas:
Os chipsets ficaram caros.
Circuitos de apoio gerando interferência eletromagnética.
Foi pouco utilizado.
Os computadores travavam.
Solução: Mudar a tecnologia de fabricação de placas-
mãe.
158. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 157
COMO TRABALHAR com FREQÜÊNCIAS a partir de 50 MHz?
LANÇAR MÃO de um RECURSO Chamado:
MULTIPLICAÇÃO DE CLOCK:
Passou a UTILIZADO em TODOS os novos PROCESSADORES.
159. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 158
PRIMEIRO PROCESSADOR a utilizar MULTIPLICAÇÃO DE CLOCK:
80486DX2
PLACA-MÃE trabalha VELOCIDADE x MHz.
PROCESSADOR trabalha VELOCIDADE de 2x MHz.
80486DX2-50:
Trabalha a 50 MHz INTERNAMENTE.
A PLACA-MÃE 25 MHz.
160. PROCESSADORES INTEL
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Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 159
80486 DX2-66
Trabalha com 66 MHz INTERNAMENTE.
A PLACA-MÃE trabalha a 33 MHz.
80486 DX2-80
Trabalha com 80 MHz INTERNAMENTE.
A PLACA-MÃE trabalha a 40 MHz.
161. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 160
NÃO FOI POSSÍVEL construir o 80486 DX2-100.
PRECISARÍAMOS de um clock de 50 MHz na PLACA-MÃE.
VELOCIDADE MÁXIMA das PLACAS-MÃE era de 40 MHz.
LIMITE FÍSICO:
Como ROMPER essa BARREIRA
CONTINUAR a MULTIPLICAÇÃO de clock?
Como CONTINUAR com a família INTEL 80486?
162. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 161
PRÓXIMO fator MULTIPLICADOR seria x 3.
FATOR DE MULTIPLICAÇÃO 3
80486 DX3
Trabalha com 3x MHz INTERNAMENTE.
PLACA-MÃE trabalha a x MHz.
INTEL 80486 DX3 foi REBATIZADO
INTEL 80486 DX4
80486 DX4-75
75 MHz INTERNAMENTE.
PLACA-MÃE trabalha a 25 MHz.
163. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 162
80486 DX4-100
100 MHz INTERNAMENTE no processador.
PLACA-MÃE trabalha a 33 MHz.
165. PROCESSADORES INTEL Pentium
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Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 164
PENTIUM
Nova tecnologia de fabricação de placa-mãe.
Placa mãe a 60 MHz.
Em TERMOS de SOFTWARE é IGUAL INTEL 80386 e INTEL 80486.
POSSUI os mesmos MODOS DE OPERAÇÃO
166. PROCESSADORES INTEL Pentium
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 165
MESMAS CARACTERÍSTICAS:
PROTEÇÃO DE MEMÓRIA
MULTITAREFA
Barramento de endereços: 32 bits
MEMÓRIA VIRTUAL e
acesso a 4 GBytes de MEMÓRIA RAM.
FREQÜÊNCIA MÁXIMA da PLACA-MÃE 60 MHz.
167. PROCESSADORES INTEL Pentium
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 166
Pentium-60
Pentium-66
FREQÜÊNCIA IGUAL à FREQÜÊNCIA de operação da PLACA MÃE.
168. PROCESSADORES INTEL Pentium
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 167
O MODO PROTEGIDO do PENTIUM
é SEMELHANTE ao 80486
ele é CONSIDERADO um PROCESSADOR de 32 bits.
Palavra = 32 bits
MANIPULA INSTRUÇÕES e DADOS de 32 bits como um:
80386 e o
80486.
169. PROCESSADORES INTEL Pentium
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 168
TODOS os demais PROCESSADORES criados POSTERIORMENTE
TRABALHAM com um esquema de MULTIPLICAÇÃO DE CLOCK
similarmente ao UTILIZADO pelo 80486 DX2 e 80486 DX4.
170. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 169
PROCESSADORES INTEL Pentium
CARACTERÍSTICAS
BARRAMENTO de DADOS de 64 bits
ACESSO à MEMÓRIA é feito a 64 bits POR VEZ.
TRANSPORTA simultaneamente DOIS dados de 32 bits.
CACHE L1 de 16 KBytes:
DIVIDIDA em DOIS BLOCOS:
8 KBytes para o ARMAZENAMENTO de DADOS e
8 KBytes para INSTRUÇÕES.
DESEMPENHO da MEMÓRIA CACHE é MAIOR.
171. PROCESSADORES INTEL Pentium
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 170
ARQUITETURA SUPERESCALAR em DUPLA canalização:
2 PROCESSADORES 80486 TRABALHANDO.
DUAS INSTRUÇÕES simultaneamente por PULSO DE CLOCK.
trabalha como dois processadores de 32 bits distintos.
capaz de processar duas instruções por ciclo de clock (uma em
cada processador).
Cada processador possui acesso total ao cache, à memória RAM,
e aos demais componentes do computador.
172. PROCESSADORES INTEL Pentium
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 171
MULTIPROCESSAMENTO
PERMITE trabalhar em PLACAS-MÃE com 2 PROCESSADORES IGUAIS.
A PLACA-MÃE deve ser dual Pentium.
173. PROCESSADORES INTEL Pentium
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 172
CO-PROCESSADOR aritmético mais RÁPIDO:
mais EFICIENTE que o do 80486 DX.
TRÊS a CINCO vezes mais RÁPIDO que o CO-PROCESSADOR
aritmético do 80486 DX.
174. PROCESSADORES INTEL Pentium MMX
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 173
PENTIUM MMX
Surgiu com uma forte campanha de marketing.
NOVA TECNOLOGIA provocou um grande
EXPECTATIVA na IMPRENSA ESPECIALIZADA.
175. PROCESSADORES INTEL Pentium MMX
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 174
DOIS CONJUNTOS DE INSTRUÇÕES:
PRIMEIRO - com instruções TRADICIONAIS da família INTEL 80x86 e
SEGUNDO - com as chamadas INSTRUÇÕES MMX
MMX
é SOFTWARE
Não é HARDWARE.
57 INSTRUÇÕES todas muito simples.
176. PROCESSADORES INTEL Pentium MMX
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 175
FACILIDADES: são para os PROGRAMAS desenvolvidos para MMX.
PROGRAMAS TRADICIONAIS em um PROCESSADOR MMX
TRABALHAM como se estivesse em um PENTIUM.
As APLICAÇÕES mais BENEFICIADAS pela tecnologia MMX são as de
MULTIMÍDIA:
MANIPULAÇÃO de IMAGENS.
177. PROCESSADORES INTEL Pentium MMX
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 176
MMX significa:
“MultiMedia eXtension” extensão multimídia
Pentium MMX:
TECNOLOGIA MMX
CACHE L1 MAIOR:
32 Kbytes:
DOIS BLOCOS de 16 KBytes:
um para de DADOS e
o outro para INSTRUÇÕES.
TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO: 2,8 V
178. PROCESSADORES INTEL Pentium MMX
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 177
PENTIUM MMX:
é MAIS RÁPIDO que o Pentium CLÁSSICO.
AUMENTO DA MEMÓRIA CACHE L1 e
Pentium MMX-166 TEM DESEMPENHO MAIOR que um Pentium-200.
180. PROCESSADORES INTEL Pentium Pro
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 179
PENTIUM PRO
PROCESSADOR para SERVIDORES DE REDE.
MANTEM todas as CARACTERÍSTICAS DO PENTIUM.
INOVAÇÕES:
BARRAMENTO de ENDEREÇOS de 36 bits:
ACESSO DIRETO até 236 Bytes = 64 GBytes de memória.
ARQUITETURA SUPERESCALAR em TRIPLA
CANALIZAÇÃO:
EXECUTAR simultaneamente TRÊS INSTRUÇÕES.
181. PROCESSADORES INTEL Pentium Pro
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 180
MULTIPROCESSAMENTO:
pode ser utilizado em PLACAS-MÃE com DOIS ou QUATRO
processadores.
182. PROCESSADORES INTEL Pentium Pro
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 181
MULTIPROCESSAMENTO:
183. PROCESSADORES INTEL Pentium Pro
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 182
CACHE L2
integrada ao processador.
aumenta o desempenho do processador.
freqüência de operação da cache L2 é igual a freqüência
interna do processador.
186. PROCESSADORES INTEL Pentium Pro
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 185
BARRAMENTO LOCAL: 66 MHz
FREQÜÊNCIA de operação que todos os CIRCUITOS da PLACA-MÃE.
memória RAM.
memória CACHE (L2) e os CHIPSET.
Pentium 166:
Barramento local: 66 MHz
acessa a sua memória CACHE L2 a 66 MHz.
Pentium 200:
Barramento local: 66 MHz
acessa a sua memória CACHE L2 a 66 MHz.
Pentium Pro-200:
Barramento local: 66 MHz
acessa a sua memória CACHE L2 a 200 MHz.
187. PROCESSADORES INTEL Pentium Pro
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 186
PENTIUM PRO utiliza um padrão de PINAGEM chamado SOQUETE 8.
SOQUETE 8 só aceita PENTIUM PRO.
188. PROCESSADORES INTEL Pentium Pro
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 187
PROBLEMAS:
A INTEGRAÇÃO da MEMÓRIA CACHE no processador AUMENTOU o
custo de PRODUÇÃO.
A PROBABILIDADE da memória cache TER DEFEITOS de fabricação
é MAIOR do que no próprio PROCESSADOR.
Ocorreram muitos DEFEITOS DE FABRICAÇÃO CACHE.
Ocorria muito DESPERDÍCIO de processadores.
189. PROCESSADORES INTEL Pentium Pro
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 188
A SAÍDA
utilizar a ANTIGA IDÉIA:
a MEMÓRIA CACHE L2 deve voltar para placa-mãe.
190. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 189
utiliza o núcleo do processador Pentium Pro
possui a tecnologia MMX.
Sua apresentação é inovadora, sendo condicionado em um cartucho.
Os primeiros modelos de Pentium II utilizam um núcleo de
processamento com tecnologia de 0,36 µm e trabalham
externamente a 66 MHz.
Já os modelos de Pentium II a partir de 333 MHz utilizam um
novo núcleo, que utiliza a tecnologia de 0,25 µm.
PROCESSADORES INTEL Pentium II
processador Pentium II:
191. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 190
utiliza o núcleo do processador Pentium Pro
possui a tecnologia MMX.
PROCESSADORES INTEL Pentium II
processador Pentium II:
192. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 191
utiliza o núcleo do processador Pentium Pro
possui a tecnologia MMX.
PROCESSADORES INTEL Pentium II
processador Pentium II:
193. PROCESSADORES INTEL Pentium II
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 192
processador Pentium II:
Novo ancapsulamento: utiliza um novo tipo de
encapsulamento, chamado SEC (Single Edge Contact).
é um cartucho e todos os novos processadores da
INTEL deverão utilizá-lo.
194. PROCESSADORES INTEL Pentium II
processador Pentium II:
Cache L2: o cache L2 não está integrado dentro do processador, mas sim
no cartucho SEC, ao lado do processador, trabalhando a metade da
freqüência de operação do processador. O cache L2 do Pentium II é de
512 KBytes.
193
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o Semestre
2023
195. PROCESSADORES INTEL Pentium II
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 194
processador Pentium II:
Barramento local: O Pentium II a partir de 350 MHz trabalha
externamente a 100 MHz.
196. PROCESSADORES INTEL Pentium II
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 195
processador Pentium II:
O Pentium II possui as mesmas características do Pentium Pro,
trazendo as seguintes novidades:
Correção de bugs por software: Todos os processadores INTEL a partir
do Pentium II possuem a facilidade de correção de bugs por software.
Multiprocessamento: permite multiprocessamento de até dois, somente.
200. PROCESSADORES INTEL Pentium II
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 199
Pentium II Celeron
O processador Celeron é um Pentium II de baixo custo.
Possui todas as características do Pentium II.
Possui modificações importantes nos circuitos de cache L2, que o tornaram mais
barato que o Pentium II.
201. PROCESSADORES INTEL Pentium II
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 200
Pentium II Xeon
é o verdadeiro Pentium Pro MMX,
sendo o real substituto desse processador, que é focado para o
mercado de servidores de rede e estações de trabalho de alto
desempenho.
Ele trabalha externamente a 100 MHz e traz as seguintes inovações:
212. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 211
processador dual core:
uma CPU com dois núcleos
sendo um deles capaz de alcançar clocks
maiores, embora não por muito tempo,
enquanto o outro é mais estável.
221. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 220
Intel Itanium
Desde 1994, Intel e HP vêm trabalhando numa proposta de 64 bits.
Sua arquitetura deveria possibilitar aos processadores CISC um passo grande o suficiente para ultrapassar os
processadores RISC. Usando a técnica denominada VLIW, ainda experimental na época, e criando o modelo EPIC,
eles propuseram a arquitetura Merced, que ficou prometida para início do ano 2000. Como a conjuntura mudou,
os processadores Pentium III e IV e o Athlon ofereceram desempenho excepcional, ultrapassando 1 GHz, e ainda
devido ao preço elevado dessa nova arquitetura e a pouca disponibilidade de programas para 64 bits, o
cronograma foi atrasado e o lançamento da arquitetura IA-64 também.
O processador Intel Itanium foi desenvolvido com o intuito de prover alta performance tanto para servidores
quanto para estações de trabalho. A arquitetura Itanium vai além dos paradigmas RISC e CISC, trazendo o
conceito de Explicity Parallel Instruction Computing (EPIC), o qual traz a possibilidade do programador determinar
instruções a serem executadas paralelamente. Os vastos recursos internos do processador combinam especulação
e predição com a finalidade de obter otimização para aplicações que necessitam de alta performance qualquer que
seja o sistema operacional no qual rodam, incluindo versões Microsoft Windows, HP-UX e Linux. A arquitetura
Intel® Itanium® é composta por: 7 três níveis de memória cache (L1, L2 e L3), com um valor total acima de
9MB, reduzindo a latência da memória; 128 registradores gerais e 128 registradores de ponto flutuante; utilização
do registrador de pilha para efetivo gerenciamento dos recursos dos processos; suporte à predição e especulação;
Há, ainda, largo canal de comunicação para suporta a escalabilidade do multiprocessamento:
canal de 6.4GB/s;
128-bit data bus;
50 bits para endereçamento físico de memória e
64 bits para endereçamento virtual;
acima de quatro processadores no mesmo canal do sistema com uma freqüência de comunicação de 400MHz. As
características acima são apenas alguns exemplos da arquitetura Intel Itanium. A seguir, trataremos de
características interessantes da arquitetura analisada.
223. PROCESSADORES INTEL Pentium 4 Xeon
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 222
Desde o Pentium II, para cada processador que a Intel lança, ela lança
também uma versão voltada para o mercado de servidores.
Essa versão é chamada Xeon (pronuncia-se "zíon"), como foi o caso do
Pentium II Xeon e do Pentium III Xeon.
No caso do Pentium 4, em vez do nome escolhido ter sido Pentium 4 Xeon,
optou-se pelo nome Xeon MP.
Ou seja, o Xeon MP é um processador voltado para o mercado de servidores
baseado no Pentium 4.
224. PROCESSADORES INTEL Pentium 4 Xeon
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 223
Servidores de Redes:
o processador reconhece mais memória RAM,
permite trabalhar em ambiente multiprocessado:
com placas-mães com vários processadores instalados
sobre ela
desempenho muito maior que os processadores
convencionais.
225. PROCESSADORES INTEL Pentium 4 Xeon
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 224
versão de 64 bits.
O Xeon MP é um processador voltado para servidores multiprocessados contendo quatro ou mais
processadores, baseado na microarquitetura do Pentium 4.
Este novo modelo de Xeon MP atende pelo nome-código Truland e junto com ele foi lançado um
novo chipset, o Intel E8500, apresentando algumas características novas comparado ao modelo
anterior de Xeon MP:
Clocks de 2,83 GHz a 3,66 GHz.
Tecnologia EM64T, permitindo o endereçamento de até 1 TB de memória RAM
(barramento de endereços de 40 bits).
Por conta das limitações dos módulos de memória encontrados atualmente no mercado, na
prática o limite de acesso é de 64 GB de memória DDR2-400. Com o lançamento das memórias
FB-DIMM, no entanto, este limite deverá aumentar
Barramento externo de 667 MHz.
Memória cache L2 de 1 MB.
Memória cache L3 de até 8 MB (a quantidade exata depende do modelo).
Esta memória está localizada no corpo do processador, porém não em seu núcleo ("die") mas em
uma pastilha ao lado, sendo acessada no clock externo do processador (1.066 MHz).
226. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 225
Celeron é a marca usada pela Intel em
diferentes microprocessadores x86 de baixo custo.
A família Celeron complementa a linha de baixa performance da
Intel. Introduzido em 1998, o primeiro Celeron era baseado
no Pentium II, porém sem cache externo. Versões posteriores eram
baseados no Pentium III, Pentium 4, Pentium M, Core Solo, Core
Duo e Core 2. Esses processadores rodam muitos aplicativos de
forma satisfatória, porém apresentam algumas limitações de
performance quando rodam aplicativos mais pesados e exigentes
(como jogos e demais aplicativos 3D) e diferem basicamente em
três aspectos dos seus "irmãos maiores":
Tamanho do cache L2
Clock interno
Clock do barramento externo
228. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 227
Pentium Core 2
Geração de processadores lançada pela Intel em
2006.
Significou a substituição da marca Pentium como
designação dos modelos topo de linha, como vinha
sendo feito pela companhia desde 1993.
O Core 2 também é a reunião das linhas de
processadores para micros de mesa e portáteis, o que
não acontecia desde 2003, quando houve a divisão
entre a linhas Pentium 4 e Pentium M.
229. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 228
Pentium Core 2
Os modelos mais comuns e conhecidos do Core 2:
Core 2 Duo (com núcleo duplo)
Core 2 Quad (com núcleo quádruplo)
Core 2 Extreme (para entusiastas) e
Core 2 Solo (com núcleo simples, para portáteis).
230. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 229
Core 2 DUO
PROCESSADORES INTEL
Pentium Core 2
231. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Core 2 Quad
Produzidos para computadores de mesa
Nucleos:
Kentsfield(65 nm) e
Yorkfield(45 nm).
A tecnologia quad core de processadores faz com que ele obtenha 4
núcleos
O clock pode alcançar até 3.33GHz.
Em overclocking, com cooler de ar, até 4.0Ghz
com cooler de refrigeração baseada em água até 5 Ghz.
Com refrigeração a nitr
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230
PROCESSADORES INTEL
Pentium Core 2
232. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 231
Core Duo:
composto por chip com dois núcleos
cache L2 de 2 MB compartilhado por ambos os
núcleos.
234. PROCESSADORES INTEL
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 233
tecnologia proprietária da Intel
incrementa a velocidade de clock do processador
automaticamente, de acordo com a demanda.
Turbo Boost.
Exemplo: se você estiver um programa que exija
bastante poder de processamento, o Turbo Boost
será ativado para compensar essa demanda extra.
Intel Core:
235. Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 234
Os Core i3 geralmente contam com 3 MB de cache
Os Core i5 têm entre 3 MB e 6 MB de cache.
Já os Core i7 são os mais poderosos, contando
com até 8 MB de cache.
PROCESSADORES INTEL
Intel Core:
239. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 237
INSTRUÇÕES DE MÁQUINA
ARQUITETURA VON NEUMANN:
Existe uma ORDEM ou INSTRUÇÃO para o processador EXECUTAR
240. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 238
INSTRUÇÃO DE MÁQUINA:
É detalhada em PEQUENAS OPERAÇÕES.
241. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 239
PROJETO de um PROCESSADOR
Centrado no CONJUNTO DE INSTRUÇÕES DE MÁQUINA que se
deseja que ele EXECUTE.
242. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 240
DECISÕES DO PROJETO:
TAMANHO das Instruções.
COMPLEXIDADE do conjunto de INSTRUÇÕES
Quanto MENOR e MAIS SIMPLES o conjunto de instruções,
mais RÁPIDO será o processador.
243. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 241
TECNOLOGIAS de projeto de PROCESSADORES
CISC - Sistemas com conjunto de instruções complexo
(complex instruction setcomputers); e
RISC - Sistemas com conjunto de instruções reduzido
(Reduced instruction set computers).
244. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 242
PROJETO DO PROCESSADOR:
definir o CONJUNTO DE INSTRUÇÕES;
qual o FORMATO e o TAMANHO de cada uma; e
implementar os COMPONENTES do processador em função dessas
INSTRUCOES.
245. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 243
INSTRUÇÃO DE MÁQUINA:
é um GRUPO DE BITS que INDICA ao processador uma
OPERAÇÃO ou AÇÃO que ele deve EXECUTAR.
PROCESSADOR é fabricado com a CAPACIDADE de realizar uma
CERTA QUANTIDADE de OPERAÇÕES bem simples
CADA UMA DELAS associada a UMA INSTRUÇÃO DE MÁQUINA.
CONJUNTO DE INSTRUÇÕES de processador:
TODAS AS POSSÍVEIS INSTRUÇÕES que podem ser
INTERPRETADAS e EXECUTADAS por ele.
246. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 244
FORMATO DE INSTRUÇÕES
Toda instrução é um conjunto de bits (16 bits, 32 bits, 64 bits)
Esse GRUPO DE BITS é FORMADO por um ou mais CAMPOS:
Código da instrução
Operandos
101010101010101010101010101010111010101010111
247. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 245
CÓDIGO DE INSTRUÇÃO:
GRUPO DE BITS que IDENTIFICA a operação a ser
EXECUTADA.
CADA INSTRUÇÃO possui CÓDIGO ÚNICO.
Esse código será a ENTRADA no DECODIFICADOR.
248. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 246
CAMPO OPERANDO:
são os DEMAIS CAMPOS da INSTRUÇÃO
indica a LOCALIZAÇÃO dos DADOS que serão
manipulados na EXECUÇÃO da operação.
250. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 248
ENDEREÇAMENTO:
QUESTÃO GERAL da especificação de onde os
OPERANDOS estão localizados
FORMATOS POSSIVEIS:
251. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Prof. Jean Gonzaga Souza de
Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 249
Formato Fixo:
Usando INSTRUÇÃO de K + N bits:
Conseqüência do Formato Fixo:
2k Instruções com somente 1 operando.
252. FORMATO DE INSTRUÇÕES
Oliveira - UFAC - 1o Semestre
2023 250
EXEMPLO DE EXPANSÃO DE CÓDIGO
1 Projeto
PROCESSADOR cujas INSTRUÇÕES possuem:
COMPRIMENTO = 16 bits e
ENDEREÇOS ou OPERANDOS = 4 bits.
CÓDIGO DE OPERAÇÃO com 4 bits e
3 ENDEREÇOS em cada instrução
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253. FORMATO DE INSTRUÇÕES
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Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 251
EXEMPLO DE EXPANSÃO DE CÓDIGO
1 Projeto:
16 instruções, todas com 3 operandos.
254. EXEMPLO DE EXPANSÃO DE CÓDIGO
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Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 252
2 Projeto:
Implementar um formato de instruções com:
15 instruções de três operandos,
14 instruções de dois operandos,
31 instruções de um operando e
16 instruções sem operandos.
255. EXEMPLO DE EXPANSÃO DE CÓDIGO 2 Projeto
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Semestre 2023 253
256. EXEMPLO DE EXPANSÃO DE CÓDIGO 2 Projeto:
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Oliveira - UFAC - 1o
Semestre 2023 254
257. EXEMPLO DE EXPANSÃO DE CÓDIGO 2 Projeto:
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Oliveira - UFAC - 1o
Semestre
262. Exemplo de Formato de Instrução PDP-11
INSTRUÇÕES com dois operandos:
um código de operação de 4 bits e
dois campos de endereçamento de 6 bits.
O bit mais à esquerda do código de operação indica se a
instrução opera sobre:
bytes ou
palavras.
258
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Oliveira - UFAC - 1o Semestre
2023
263. Exemplo de Formato de Instrução PDP-11
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Semestre 2023 259
Os campos de endereçamento
Cada campo operando:
um grupo de 3 bits para modo e
outro grupo de 3 bits para registrador (8 registradores ao todo).
264. Exemplo de Formato de Instrução PDP-11
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Semestre 2023 260
Cada campo modo de endereçamento indica se o operando está:
em um registrador,
na memória principal, ou
se é uma constante.