Microarquitetura: diferenças entre revisões
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== Conceitos Microarquiteturais ==
Ciclo de instrução - Em geral, todos os processadores, microprocessadores de chip único ou implementações multi-chip programas executando as seguintes etapas executar:
Lê uma instrução e decodifica
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O ciclo de instrução é repetido continuamente até que a energia é desligada.
O aumento da velocidade de execução - Para complicar esta série de aparência simples de passos é o facto de a hierarquia de memória, que inclui o armazenamento em cache, a memória principal e de armazenamento não-volátil (como discos rígidos, onde as instruções e dados de programas residem), tem sido sempre mais lento do que o próprio processador. Uma quantidade considerável de pesquisa tem sido posta em projetos que evitam esses atrasos, tanto quanto possível. Ao longo dos anos, um objectivo central era de executar mais instruções em paralelo, aumentando assim a velocidade de execução de um programa eficaz. Estes esforços introduziram lógica e estruturas de circuitos complicadas.
== Escolha de Conjunto de instruções ==
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Uma técnica de como esse paralelismo é conseguido é através de sistemas de multiprocessamento, sistemas de computadores com múltiplas CPUs. Uma vez reservada para mainframes high-end e supercomputadores, em pequena escala (2-8) servidores multiprocessados tornaram-se comuns para o mercado de pequenas empresas. Para grandes corporações, multiprocessadores de grande escala são comuns. Mesmo os computadores pessoais com múltiplas CPUs têm aparecido desde a década de 1990.
Com novas reduções de tamanho no transistor disponibilizado com o avanço da tecnologia de semicondutores, processadores multicore são implementados no mesmo chip de silício. Inicialmente usado em chips de segmentação dos mercados integrados, onde CPUs mais simples e menores permitiriam várias instâncias para caber em uma única peça de silício. Em 2005, a tecnologia de semicondutores permitiu high-end chips de processadores de desktop CMP dupla a ser fabricado em volume.
Outra técnica que se tornou mais popular recentemente é multithreading. Em multithreading, quando o processador tem de buscar dados da memória do sistema lento, em vez de protelar para os dados chegarem, os interruptores de processador para outro programa ou linha programa que está pronto para executar. Embora isto não acelerar um determinado programa / thread, ela aumenta o rendimento geral do sistema, reduzindo o tempo da CPU está ocioso.
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Conceitualmente, multithreading é equivalente a uma mudança de contexto no nível do sistema operacional. A diferença é que uma CPU multithreaded pode fazer um interruptor de fio em um ciclo de CPU em vez das centenas ou milhares de ciclos de CPU uma mudança de contexto requer normalmente. Isto é conseguido por meio da replicação do estado hardware (como o contador de registo e arquivo de programa) para cada segmento ativo.
Uma outra melhoria é multithreading simultâneo. Esta técnica permite que CPUs superescalares para executar instruções de diferentes programas / threads simultaneamente no mesmo ciclo.
{{Referências}} [[Categoria:Arquitetura de computadores]] [[Categoria:Unidade central de processamento]]
[[Categoria:Microprocessadores]]
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