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