aula 2 história e evoução da computação - continuação
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HISTÓRIA E EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO
Professor Wagner Gadea Lorenz [email protected]
Disciplina: Introdução a Computação
Cachoeira do Sul, 3 de Março de 2015
Última aula...
❑ Evolução do Processadores:
▪ ENIAC;
▪ EDVAC e Mark I;
▪ Circuitos integrados;
▪ Arquitetura x86 (Intel 8086)
▪ Famosos 386 e 486;
▪ Intel x AMD.
Do K6 ao K6-3, pouca coisa mudou na arquitetura dos
processadores AMD.
O K6-2 trouxe as instruções 3D-Now! Enquanto o K6-3
ganhou um cache L2 que trabalha na mesma frequência do
processador e passou a utilizar o cache encontrado na
placa mãe aproveitado na forma de um cache L3.
AMD Athlon K7
Foram melhoradas também as técnicas de produção, o que
permitiu o lançamento de processadores trabalhando à
frequências mais altas.
O núcleo do processador, assim como o coprocessador
aritmético porém, não foram mudados em praticamente
nada. Basicamente foram adicionados apenas alguns
"acessórios" ao K6, que o tornaram mais rápido.
AMD Athlon K7
Durante muito tempo, a AMD prometeu um novo
processador, onde fosse solucionado o velho problema de
desempenho dos processadores AMD em aplicativos gráficos
e que finalmente fosse capaz de apresentar um
desempenho igual ou superior a um processador Intel
equivalente em todos os aplicativos.
Quando finalmente foi lançado, o K7 como era chamado
até então ganhou o apelido de Athlon.
AMD Athlon K7
Athlon K7
AMD Athlon K7
O Athlon foi um projeto de processador completamente
novo, ao contrário do Pentium III que utiliza a mesma
arquitetura do Pentium II, apenas com as novas
instruções SSE e um cache L2 mais rápido, no caso da
versão Coppermine.
AMD Athlon K7
A fim de atingir todas as metas de desempenho, a AMD
optou por abandonar a ideia de processador de baixo
custo, como tínhamos no K6-x e optar por um projeto
realmente "generoso" em termos de número de
transístores e recursos.
Apesar de tudo, a AMD conseguiu manter os preços de
venda mais baixos que os processadores Intel, pois
passou a trabalhar com margens de lucro mais estreitas.
AMD Athlon K7
A ideia fundamental da AMD ao desenvolver o Athlon parece
ter sido "mais".
O Athlon tem mais estágios de Pipeline, mais unidades de
FPU, mais unidades de execução, mais registradores, o
que naturalmente resulta em mais desempenho.
AMD Athlon K7 - Arquitetura
Pipeline é uma técnica de hardware que permite que
a CPU realize a busca de uma ou mais instruções além da
próxima a ser executada. Estas instruções são colocadas
em uma fila de memória dentro do processador (CPU) onde
aguardam o momento de serem executadas, só poderá
começar quando a outra instrução acabar só assim da
sequência ao procedimento.
Retomando, o que é Pipeline
Cada retângulo mostra a área ocupada por cada
componente do processador.
AMD Athlon K7 - Arquitetura
AMD Athlon K7 - Arquitetura
O lançamento do Pentium 4 foi adiado mais de uma vez, até que finalmente o processador foi lançado em Novembro de 2000, inicialmente em versões de 1.4 e 1.5 GHz.
Para entender os pontos fortes e fracos do Pentium 4, onde ele é mais rápido e onde ele é mais lento, por que não começar analisando a arquitetura interna do processador?
Pentium 4
A Intel batizou a nova arquitetura do Pentium 4 de
"NetBurst".
O Nome não tem nada a ver com o desempenho em redes
ou na Internet, mas tenta ilustrar os novos recursos do
processador, assim como dar um ar de superioridade.
A arquitetura NetBurst é composta por 4 componentes:
Hyper Pipelined Technology, Rapid Execution Engine,
Execution Trace Cache e Bus de 400MHz.
Pentium 4
Hyper Pipelined Technology: Esta é a característica mais
marcante do Pentium 4.
O Pipeline é um recurso que divide o processador em vários
estágios, que trabalham simultaneamente, dividido o
trabalho de processar as instruções.
É como uma linha de produção com vários operários, onde
cada um monta uma peça, até termos no final o produto
completo.
Pentium 4
O Pentium III possui 10 estágios, o Athlon possui 11
estágios, enquanto o Pentium 4 possui nada menos que
20 estágios, daí o nome "Hyper Pipelined".
Pentium 4
Execution trace cache: O uso do cache L1 no Pentium 4 é
no mínimo inovador.
O Pentium 3 por exemplo tem 32 KB de cache L1, dividido
em 2 blocos de 16 KB cada, para instruções e dados.
O Athlon tem 128 KB de cache L1, também dividido em dois
blocos.
Pentium 4
O Pentium 4 por sua vez tem apenas 8 KB de cache para
dados e só.
Porém, ele traz inovações que compensam esta aparente
deficiência:
❑ A primeira é que graças ao tamanho reduzido, o pequeno cache
de dados tem um tempo de latência menor, ou seja é mais
rápido que o cache L1 encontrado no Pentium III e no Athlon.
❑ Do ponto de vista dos projetistas da Intel, esta foi a melhor
relação em termos de desempenho.
Pentium 4
Bus de 400 MHz: Visando concorrer com o bus EV6 do
Athlon, que opera de 100 a 133 MHz, com duas
transferências por ciclo, o que resulta na prática em
frequências de respectivamente 200 e 266 MHz, o
Pentium 4 conta com um bus operando a 100 MHz,
mas com 4 transferências por ciclo, o que equivale na
prática a um barramento de 400 MHz.
Pentium 4
Rapid Execution Engine: Todo processador atual é
dividido em dois componentes básicos, as unidades
de execução de inteiros e as unidades de ponto
flutuante.
Pentium 4
A parte que processa as instruções envolvendo números
inteiros é responsável pela maior parte das instruções e
pelo desempenho do processador nos aplicativos do dia a
dia.
As unidades de ponto flutuante são as responsáveis pelo
processamento das instruções envolvendo valores
complexos, usadas por jogos e aplicativos gráficos.
Pentium 4
Com o lançamento do Pentium 4, a AMD passou a ter um
grande problema.
Apesar do Athlon ter um desempenho bem superior ao de
um Pentium 4 da mesma frequência, a maioria dos usuários
simplesmente não sabe disso.
Athlon XP
Com isso, a AMD é obrigada a vender os Athlons de 1.33 e
1.4 GHz a preços iguais ou até mais baixos do que o Pentium
4 de 1.4 GHz, mesmo que que eles tenham um desempenho
próximo do Pentium 4 de 2.0 Ghz, que custa 4 vezes mais.
Apesar das críticas, é inegável que a Intel acertou em cheio
do ponto de vista comercial, construindo um processador
capaz de atingir frequências muito altas, apesar de perder
numa comparação clock por clock.
Athlon XP
Para completar, o Athlon Palomino mudou de nome, e foi
lançado como "Athlon XP" ao invés de Athlon 4, que era
o nome já utilizado nas versões para notebooks, pegando
carona no lançamento do novo sistema da Microsoft.
Athlon XP
O Athlon XP foi lançado, em versões de 1.33, 1.4, 1.46 e 1.5 GHz, vendidas com base no seu desempenho em relação ao Pentium 4.
A versão de 1.33 Ghz por exemplo é vendida como modelo 1500+, indicando que tem um desempenho igual ou superior ao de um Pentium 4 de 1.5 GHz.
A versão de 1.4 GHz é vendida como modelo 1600+, a de 1.46 como 1700+, a de 1.5 GHz como 1800+. Logo será lançada também a versão de 1.6 GHz encarnará o modelo 1900+.
Athlon XP
Durante anos, muito se ouviu dizer a respeito do Intel Merced.
Já houveram até muitas previsões de lançamento, mas sempre foram mais boatos que verdades. Depois de mudar até o nome do projeto, finalmente o Itanium foi lançado, com cerca de 3 anos de atraso, em março de 2001.
Pelo menos inicialmente, o Itanium não se destina ao mercado doméstico, mas sim ao mercado de servidores, onde concorre principalmente com os processadores RISC atualmente disponíveis.
Intel Itanium
O Itanium representa o primeiro processador de 64 bits lançado pela Intel, que utiliza um novo conjunto de instruções, o IA-64, que é incompatível com o atual, o que permitiu à Intel eliminar toda a carga de legado que acompanha seus processadores desde o 8088.
Intel Itanium
A arquitetura: A arquitetura do Itanium é bem diferente da do Pentium 4. Ao invés de ser projetado com altas frequências de operação em mente, o Itanium segue uma outra idéia, a de produzir um processador capaz de executar muitas operações por ciclo, que possa apresentar um bom desempenho mesmo operando à frequências mais baixas.
Intel Itanium
Intel Itanium
K5: O K5 foi o primeiro processador x86 desenvolvido totalmente pela AMD, sem qualquer cópia dos processos e códigos da Intel. Lançado em 1996, o K5 chegou para competir com a primeira versão do Pentium.
K6: Ainda em 1996, a AMD comprou a NexGen, outra fabricante de chips, adquirindo também os direitos de fabricação dos processadores x86 daquela empresa.
Athlon: Apesar de ainda manter internamente o K para se referir às gerações de seus processadores, na sétima geração (K7), a AMD começou a dar nomes comercialmente mais atrativos aos seus processadores.
AMD Modelos
Athlon XP: Em 2001, foi lançado o Athlon XP, para competir com o Pentium III. Ele tinha números de modelos dados a partir da comparação de seu desempenho com o modelo Thunderbird do Athlon Classic.
Duron e Sempron: No ano 2000, havia-se criado um novo mercado de processadores de baixo custo, alternativos aos mais caros, com desempenho ideal para a informática do dia a dia.
AMD Modelos
Athlon 64: O Athlon 64 é um dos membros da nova geração (K8) de processadores, que começaram a chegar com a tecnologia 64 bits incorporada. Essa geração também teve uma mudança na forma como o barramento do s i s t e m a f u n c i o n a , r e c e b e n d o a t e c n o l o g i a HyperTransport.
A tecnologia 64 bits foi desenvolvida inicialmente para o mercado de servidores, mas logo chegou às mãos dos usuários finais, em processadores domésticos — o Athlon 64 é baseado no processador para servidores Opteron.
AMD Modelos
Athlon 64 X2: Pouco tempo depois de lançar o Athlon 64, a AMD criou seu primeiro processador com dois núcleos, que é o Athlon 64 X2. Trata-se de um processador com dois núcleos do Athlon 64 no mesmo chip.
Phenom: A décima geração de processadores da AMD possui uma gama enorme de modelos e características diferentes. Os modelos Phenom, por exemplo, estão disponíveis em versões com 3 ou 4 núcleos.
AMD Modelos
• Outros modelos: Phenom X3; Phenom X4; Phenom II X2; Phenom II X3; Phenom II X4;
AMD Modelos
Depois da fusão da AMD com a ATI, ambas as empresas se beneficiaram da experiência de cada uma para melhorarem seus equipamentos.
Em 2011 fo i lançado uma nova tecnologia de processadores, batizada com o codinome “Fusion” (Fusão).
O nome veio da ideia de reunir o processamento de informações em conjunto com o de imagens em um só chip, o processador.
AMD Modelos
PRÓXIMA AULA
• Conceitos básicos de hardware, software e peopleware. • Arquitetura e organização de computadores: modelo de
Von Neumann.
