Aula 04 - Evolução de Microprocessadores x86

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- FEDELI, Ricardo D.; POLLONI, Enrico G.; PERES, Fernando 
E. Introdução à ciência da computação. São Paulo: Pioneira 
Thomson Learning, 2003, Cap 2, ISBN 85-221-0322-4. 
Universidade São Judas Tadeu 
Prof. André Luiz Ribeiro 
Prof. Jorge Luis Pirolla 
 
Introdução à Computação 
Microprocessadores e Arquitetura 
Objetivos 
 
Evolução dos Microprocessadores com 
arquitetura x86 
Arquitetura x86 
Processador Intel 8086 
n  Lançado em 1978 e tinha um desempenho 10 vezes melhor 
que seu antecessor (o 8080) 
n  Registradores de 16 bits 
n  Barramento de dados de 8 para 16 bits 
n  Barramento de endereços com 20 bits de largura 
n  Permitia o controle de mais de 1MB de memória 
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Arquitetura x86 
Processador Intel 8088 
n  Semelhante ao 8086, porém, com menor custo 
n  Seu barramento de dados era de 8 bits 
n  Portanto, sua concepção era menos avançada e 
consequente menor custo de produção 
n  Foi o escolhido pela IBM para ser o microprocessador do 
computador pessoal (PC) 
Arquitetura x86 
Processador Intel 80286 
n  Possuía o bus da dados com 16 bits reais 
n  Os registradores também possuíam 16 bits 
n  Projetado para trabalhar com velocidade de 6MHz, logo ampliado para 
8MHz, 10MHz, 12,5MHz, 16MHz e até 20MHz 
n  Maior capacidade de gerenciar a memória (16MB) 
n  Permitia o uso de memória virtual e, por isso, podia gerenciar até 1GB 
de memória total (16MB real + 1008MB virtual) 
n  Tinha dois modos operacionais: 
n  Modo real (idêntico ao 8086), para manter a compatibilidade com os 
chips mais antigos 
n  Modo protegido 
Arquitetura x86 
Processador Intel 80386 
Foi a grande evolução nos micros PCs 
n  Três inovações tecnológicas fundamentais: 
n  Instruções iguais para os modos real e protegido 
n  Modo virtual 8086 (permite que programas escritos para o 
modo real possam ser utilizados pelo modo protegido) 
n  Bus de dados com 32 bits 
n  Podia gerenciar até 64MB de memória (no modo protegido) 
n  Estas alterações ocorreram em meados dos anos 80, porém, só 
torna-se comuns em PCs por volta de 1990 
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Arquitetura x86 
Processador Intel 80386 
Recursos do modo protegido: 
n  Memória virtual (swap file) 
n  Proteção de memória 
n  Multitarefa 
n  Modo virtual 8086 
n  386SX (single word) – bus de memória de 16 bits 
n  386DX (double word) – bus de memória de 32 bits 
n  Sempre que for citado o processador 386, estamos nos referindo ao 
386DX 
n  Velocidades de 20MHz, 25MHz, 33MHz, 40MHz e 50MHz 
Arquitetura x86 
Processador Intel 80486 
n  Encontrado no mercador desde 1991 
n  Sucessor do 80386 para aplicações mais pesadas 
n  Versão original com 25MHz 
n  Foi incorporado ao microprocessador: 
n  Coprocessador matemático 
n  Memória cache interna de 8KB 
n  80486DX2 – 50MHz 
n  80486DX4 – 100MHz 
n  Outros fabricantes: 
n  AMD: Am486DX2-50, Am486DX2-66 e Am486DX2-80 
n  Cyrix: Cx486DX2-50, Cx486DX2-66 e Cx486DX2-80 
Arquitetura x86 
Processador Intel Pentium 
n  Lançado em 1993 com 60 e 66 MHz 
n  Primeiro microprocessador chamado de 5ª geração 
n  Possui 32 bits 
n  Contém mais de 3 milhões de transistores e já incluem coprocessador 
matemático e memória cache 
n  Originalmente operavam a 5V, porém, apresentavam problemas de 
aquecimento. Após melhorias no projeto, pode operar a 3,5V, resultando 
um menor aquecimento 
n  Novas versões foram lançadas: 75, 90, 100, 120, 133, 155, 166 e 200 
MHz 
n  Barramento de dados (que dá acesso à memória) é de 64 bits 
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Arquitetura x86 
Processador Intel Pentium Pro 
Sucessor do Pentium, é considerado de 6ª geração 
n  Lançado nas versões 150, 180 e 200 MHz 
n  Possui memória cache secundária dentro do próprio processador 
aumentando-se o desempenho do processador 
n  É capaz de executar três instruções simultaneamente 
n  Possui núcleo RISC, porém, para manter a compatibilidade com os 
software, ele possui um decodificador CISC 
Arquitetura x86 
Processador Intel Pentium MMX 
n  Lançado (1997) nas versões 166, 200 e 233 MHz 
n  Foi adicionado 57 novas instruções específicas para a 
execução rápida de programas de gráficos, imagens e sons ao 
Pentium 
n  MMX = Multimedia Extensions 
n  Estas instruções não aumentam a performance dos programas, 
mas, possibilitam aos fabricantes de software criarem 
programas que aproveitem estes recursos. 
n  Segundo testes realizados, o ganho de rendimento para estas 
operações podiam chegar a 400% 
Arquitetura x86 
Processador Intel Pentium II 
Lançado com velocidades de 300, 333, 350 e 400 MHz 
n  Era vendido em um envólucro (cartucho) que continha o processador 
e a memória cache externa 
n  Este envólucro ajudava na dissipação do calor 
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Arquitetura x86 
Processador Intel Celeron 
Lançado em 1998 (versão especial do Pentium II) 
n  Pelo fato de não conter memória cache 
secundária, era mais barato que o Pentium II 
n  Considerado um Pentium II Light 
n  Sua principal limitação está na capacidade 
para expansão, pois, podiam operar apenas 
com 3 conectores PCI e dois AGP, memória 
do tipo SDRAM e discos Ultra ATA 
Arquitetura x86 
Processador Intel Pentium III 
n  Lançado em Janeiro de 1999 com velocidades de 450, 500, 550 e 
600 MHz 
n  Projetado para internet – 70 novas instruções que habilitam 
aplicativos de processamento avançado de imagens, 
reconhecimento de voz, 3D, áudio e vídeo 
n  Chegou a atingir velocidades de 650, 667, 700, 733, 750, 800, 850, 
900 MHz e 1GHz 
Arquitetura x86 
Processador Intel Pentium 4 
n  7ª geração de microprocessadores da arquitetura x86 
n  Lançado em novembro de 2000 com 1,4 e 1,5 GHz 
n  A versão mais veloz foi lançada em 2004: 4,3 GHz 
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Extra 
Memória Cache: memória de alta velocidade. O tempo de 
acesso a um dado nela contido é muito menor que se o mesmo 
estivesse na memória principal. Toda a vez que o processador faz 
referência a um dado armazenado na memória principal, ele verifica 
antes na memória cache. Se este encontrar o dado na cache, não há 
necessidade do acesso à memória principal, do contrário, o acesso é 
obrigatório. Neste último caso, uma cópia é feita na memória cache caso 
venha a ser necessitado novamente. Apesar de ser uma memória de 
acesso rápido, seu uso é limitado em função de seu alto custo. 
Memória Virtual: é uma extensão da memória RAM, ou seja, é 
constituída da junção da memória principal com a memória secundária. 
É reservado um determinado espaço da memória secundária para tal 
função.