Apresentação processadores.pptx

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Processadores
Arquitetura de Computadores
Grupo I
Avelino de Oliveira Siqueira
Luiz Fernando da Silveira
Mareliza da Costa Mena
Willian Domingues Souza
CPU (Unidade central de Processamento)
 
Cérebro do Computador (Realiza funções de calculo e tomada de decisão)
Definição
Unidade de Controle (responsável por buscar instruções na memória principal e determinar seu tipo)
Unidade Logica e Aritmética (Efetua operações operações simples como adição e AND booleano para executar as instruções)
Registradores (Compõem a memória que armazena resultados temporários no processador - cada registrador tem uma função) 
 
Arquitetura Interna do Processador
Uma instrução é a operação que o processador pode efetuar. 
As instruções são armazenadas na memória principal e tratadas pelo processador.
 
O código operacional (representando a ação que o processador deve efetuar)
O código operando (define os parâmetros da ação)
Instruções
Acesso à memória: acessos à memória ou transferências de dados entre registros.
Operações aritméticas: operações tais como: adições, subtrações, divisões oumultiplicações.
Operações lógicas: operações E, OU, NÃO, NÃO exclusivo, etc.
Controle: controle de seqüência, conexões condicionais, etc.
As instruções podem ser divididas em categorias cujas principais são:
Os principais registradores são
 
Contador de programa (PC) – Sinaliza a próxima instrução a ser executada. 
Registrador de instrução (IR) – Registra a execução da instrução.
Registradores
Cache
O Cache é uma pequena quantidade de memória. Surgiu quando a memória RAM já não acompanhava o desenvolvimento do processador.
Guarda alguns dados mais importantes, e usados mais frequentemente, ou por determinados programas, quando são executados.
Existem 3 tipos de Cache:
L1 (primário) 
L2 (secundário) 
L3 (atua como secundária também) 
**A cada novo processador, é desenvolvido um novo tipo de memória Cache para acompanhar a velocidade do processador.
Sinais de controle
 
Os sinais de controle são sinais elétricos que orquestram as diversas unidades do processador
 
Sequenciador 
O sinal Read / Write
Unidades de funcionamento
O processador é constituído de um conjunto de unidades de funcionamento ligado entre si.
Uma unidade de instrução (que lê e decodifica os dados entrando para depois enviá-los à unidade de execução. 
Elementos:
Sequenciador 
Contador de programa com o endereço da instrução em curso;
Registro de instrução com a instrução seguinte.
Unidades de funcionamento
Uma unidade de execução (Executa as tarefas dadas pela unidade de instrução.
	Elementos:
 	A unidade aritmética e lógica (A ULA assegura as funções básicas de aritmética e de operações lógicas E, OU, OU exclusivo, etc.)
 A unidade de ponto flutuante (Realiza os cálculos complexos, não inteiros, que não podem realizar a unidade aritmética e lógica)
 O registrador de status ;
 O registrador de dados ou acumulador.
Unidades de funcionamento
 
Uma unidade de gerência dos bus (ou unidade de entradas e saídas), que administra o fluxo de informações entrando e saindo, na interface com a memória viva do sistema;
Transistores
Um transistor é um componente eletrônico semicondutor com três eletrodos
Os transistores podem realizar tarefas complexas (execução de aplicativos e jogos avançados).
 
Os processadores atuais chegam a ter bilhões de transistores.
Pipeline (ou pipelining) é uma tecnologia que visa uma maior velocidade de execução das instruções, paralelizando as etapas.
LI : Leitura da Instrução a partir do cache;
DI : Decodificação da Instrução e busca das operações;
EX : Execução da Instrução;
MEM : Acesso à memória, gravação na memória ou carregamento a partir da memória;
ER : Gravação do valor calculado nos registros.
Pipeline
Pipeline
As instruções são organizadas em uma fila de espera na memória e são carregadas uma após a outra
 
O objetivo do pipeline é ser capaz de executar cada etapa, em paralelo com as etapas anteriores e posteriores
Bibliografia
http://www.hardware.com.br/termos/memoria-cache
http://www.clubedohardware.com.br/artigos/Como-o-Cache-de-Memoria-Funciona/1410/4
http://www.infoescola.com/informatica/memoria-cache/
http://www.hardware.com.br/termos/micron