Processadores

1. Processadores

2. PROCESSADORES • Elemento Fisico cuja principal tarefa é executar Instruções, pode ser considerado o cérebro do computador. • Também conhecido como : • C.P.U. Central Processing Unit • U.C.P.  Unidade Central de Processamento

3. 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.

4. Organização de um computador CPU ULA Decodificador de Instrução Unidade de controle - UC Memória Principal Unidade de disco Placa de Rede Registradores

5. 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.

6. 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

7. 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.

8. 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.

9. Frequência de operação • Também 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.

10. 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.

11. Encapsulamentos Intel AMD Cyrix PGA – Pin Grid Array Athlon T Duron 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 Ex. de Encapsulamentos

12. Modos de Operação Para 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).

13. 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

14. Evolução • 80286 – 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)

15. Evolução • 80386 – 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 Terabytes Proteção de Memória mais eficiente Multitarefa 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

16. 80386

17. Evolução • 80486 – “Embutiram” o co-processador matemático / melhoria no Pipeline.

18. Evolução • Pentium – 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.

19. Pentium

20. Evolução • Celeron – Disponível em 3 versões : Celeron - Não possui cache L2 Celeron A – Possui cache L2 embutida Celeron 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

21. Pentium Pro

22. Pentium II

23. Pentium III

24. Evolução • Pentium IV HT – Tecnologia Hyper Threading

25. Pentium IV HT Extreme Edition

26. Itanium 2

27. Intel XEON

28. Pentium M

29. Cisc X Risc • Risc – Reduced Instruction Set Computing • Cisc – Complex Instruction Set Computing

30. FIM