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Processadores
PROCESSADORES
Elemento Fisico cuja principal tarefa é executar Instruções, pode ser considerado o cérebro do computador.
Também conhecido como :
C.P.U. Central Processing UnitU.C.P. Unidade Central de Processamento
Seu principal Papel
Pegar os dados, processar estes conforme programação prévia e devolver o resultado.
É o processador que comanda todas as tarefas produzidas pelo micro, bem como efetua todos os cálculos aritiméticos e lógicos de maneira a obter-se o resultado almejado.
Organização de um computador
ULA
Unidade de
controle - UC
Registradores
CPU
Memória
Principal
Unidade de disco
Placa de Rede
Decodificador de Instrução
Descritivo das 04 partes
ULA unidade lógica aritimética, 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 parcias do processamento feito na ULA.
Descritivo das 04 partes
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
Co processador aritimético é um pequeno processador interno que possue a função de executar cálculos matemáticos complexos. Memória Cache interna L1 é uma pequena memória que opera na mesma frequência de operação do processador, incrementando a perfomance do processador.
Elementos Internos Avançados
Memória Cache externa L2 O objetivo é obter do processador uma memória intermediária maior que L1, operando na mesma frequência do processador.
Nos processadores atuais tanto L1 quanto L2 são internas.
Frequência de operaçãoTambém conhecido como clock interno, a frequência de operação do processador é a frequência 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 de dados e endereço
Assim como o barramento do PC, o processador também possui um barramento interno de dados e endereços.
ENCAPSULAMENTOS
Os processadores são envolvidos por um envólucro, que tem por finalidade proteger seus circuitos internos de impurezas, irradiações e interferência e que também permitem manuseá-los com segurança.
Ex. de EncapsulamentosEncapsulamentos Intel AMD Cyrix
PGA – Pin Grid Array Athlon TDuron
CPGA – Ceramic Pin Grid Array
Pentium K5 / K6 / K6 II / K6 III 6X86
SPGA – Plastic Pin Grid Array
Pentium 6X86
PPGA – Plastic Pin Grid Array
Pentium / Pentium MMX / Celeron
SECC – Single Edge Contact Cartridge
Pentium II
SECC 2 – Single Edge Contact Cartridge 2
Pentium III
SEPP – Single Edge Processor Package
Celeron
FC-PGA – Flip Chip Pin Grid Array
Celeron / Pentium III
CM – Card Module Athlon
Modos de OperaçãoPara que os processadores
mantivessem a compatibilidade de operação entre eles foram desenvolvidos 2 modos de operação :
Modo 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).
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
Evolução80286 – Possuia um gde. erro técnico: Possuia instrução para passar do modo real para o protegido, porém não tinha nenhuma instrução que fizesse o caminho oposto. (era um XT mais rápido)
Evolução80386 – Grande marco na evolução dos microprocessadores : Serve de base para todos os demais projetos de processadores da Intel e concorrentes.
Swap file de até 64 TerabytesProteção de Memória mais eficienteMultitarefa Modo virtual 8086 (v86) – várias
sessões v86 podiam ser abertas dentro do modo protegido, emulando 8086 com 1 MB de memória.
Manipula dados de 32 bits.Consegue acessar até 4 GB de
mamória RAM em modo protegido
80386
Evolução80486 – “Embutiram” o co-processador matemático / melhoria no Pipeline.
EvoluçãoPentium – 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
EvoluçãoCeleron – Disponível em 3 versões :
Celeron - Não possui cache L2Celeron A – Possui cache L2 embutidaCeleron SSE – Possui cache L2 e utiliza
conjunto de instruções SIMD
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 – executa 3 instruções simultaneamente
Pentium Pro
Pentium II
Pentium III
EvoluçãoPentium IV HT – Tecnologia Hyper Threading
Pentium IV HT Extreme Edition
Itanium 2
Intel XEON
Pentium M
• Risc – Reduced Instruction Set Computing
• Cisc – Complex Instruction Set Computing
Cisc X Risc
FIM