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2019.1 - TÓPICOS AVANÇADOS EM ARQUITETURA DE COMP UTADORS 
QUESTIONÁRIO 10 – Arquiteturas da Atualidade- víde os 19-20 (2018.1) e 
arq slides 34 -36 (2019.1) 
 
GABARITO 
 
1. Há mais de uma década, os fabricantes de processadores tem encontrado enorme 
dificuldade de elevar a capacidade de um único processador (um núcleo). Não se 
tem conseguido, então, atingir medidas de desempenho que permitam realizar os 
processamentos de elevada demanda, como os de metereologia, na biomedicina, 
na prospecção de petróleo e outros. 
Qual tem sido a solução encontrada por pesquisadores para aumentar o 
desempenho dos processadores, mesmo com as restrições de aumento de 
frequência dos relógios (“clock”)? 
Resp: a solução que vem sendo desenvolvida por pesquisadores e adotada de forma 
geral pelos fabricantes é o uso intensivo de paralelismo em suas mais diversas formas. 
Inicialmente, paralelismo a nível de instruções (ILP), como a tecnologia pipeline. E a 
nível de dados 9diversos dados sendo processados por uma única 
instrução.Posteriormente, com maiores possibilidades de inserir dispositivos no chip 
processador (com a diminuição da espessuar dos transistores), surgiram soluções de 
mais de uma uniadde de processamento ou de múltiplos pipelines (máquinas 
superescalares) e finalmente completo paralelismo com processadores multinúcleo 
(multiprocessamento). 
2. Um exemplo de instrução do tipo VLIW, considerando, para essa questão, que cada 
instrução B possui 1 Byte, e que em geral as arquiteturas CISC e RISC possuem no 
máximo 64 bits e VLIW usualmente acima de 120 bits, é: 
a) BB 
b) BBBB 
c) BBBBBB 
d) BBBBBBBBBB 
e) BBBBBBBBBBBBB 
 
Resp: OPÇÃO e) 
 
3. Em 1972, um pesquisador americano publicou um estudo relativo ao conjunto de 
instruções (e consequentemente da arquitetura de processadores). Neste estudo, 
as instruções foram classificadas em 4 (quatro) grandes classes. Esta classificação 
ficou conhecida como “Taxonomia de Flynn”, e os tipos, conhecidos por suas siglas 
 
 Associação Carioca de Ensino Superior 
 
Centro Universitário Carioca 
são: SISD – SIMD – MIMD - MISD. Explique sucintamente o significado de cada 
sigla. 
Resp: 
SISD – uma instrução para um dado – refere-se às arquiteturas convencionais, com 
instruções simples, como ADD X, Y ou MOV X, Y 
SIMD – uma instrução para manipular múltiplos dados. Acelera o processamento, pois 
pode-se ter, p.ex., uma instrução que manipula simultaneamente mais de um dado, como 
as instruções tipo MMX ou SSE da Intel ou máquinas vetoriais 
MIMD – múltiplas instruções manipulando múltiplos dados. Caso típico de 
multiprocessamento, onde diversos núcleos processam diversos programas 
simultaneamente. 
MISD – múltiplas instruções para processar um dado. Não há conhecimento de exemplos 
desse tipo. 
 
4. Se for considerado o conceito de Arquitetura de Computadores, explicado nas 
vídeo aulas, o termo ARM refere-se a: 
a) Advanced Register Memory 
b) Conjunto de registradores de dados 
c) Central de controle de processamento 
d) Conjunto de Instruções de Máquina 
e) Modelo de processador 
Resp: Como se está mencionando o conceito de Arquitetura, este descreve as características e 
funcionalidades de um processador. E estas são implementadas por meio de operaçõse que o 
arquiteto do processador deseja ter. Estas operações são implementadas no processador por 
meio de um bináriuo chamado Unstrução de Máquina. O conjunto d einstruçõse representa o 
que o processador é e o que faz diretamente npelo hardware. Ele define sua arquitetura. 
 
Opção d) 
5. Por que o bloco de transferência de dados de um disco para a memória principal 
(RAM), usado pelo sistema operacional é de tamanho muito maior (4KB a 8KB) do 
que um bloco de transferência da memória principal para a memória cache (32 a 
64B)? 
Resp: Devido a enorme diferença de velocidade de transferência do disco para MP e MP 
para cache. Sendo o HD lento, deve-se trazer de uma vez grande qtde de valores para não 
ter que repetir muitas transferências lentas 
 
6. Muitos processadores modernos possuem um tipo de arquitetura que contempla 
mais de um conjunto completo de componentes de processamento, denominados 
Núcleos (ou cores). São chamados processadores multicore (ou multinúcleos), sendo 
cada núcleo um processador completo. 
Considerando os aspectos relativos a esse tipo de processadores e sua 
comparação com aqueles, tradicionais, que possuem apenas um núcleo, assinale 
a única opção considerada válida: 
 
a) Computadores modernos que possuem mais de um núcleo, dispensam o uso 
de barramento de endereços, em face da alta velocidade de acesso. 
ERRADO- sempre haverá endereços a serem passados.Como acessar a memória sem 
endereço? 
b) Em computadores que possuem processadores com múltiplos núcleos, 
qualquer dispositivo de E/S pode ser conectado diretamente ao controlador 
de barramento de E/S sem necessidade de interface apropriado 
ERRADO-sempre haverá necessidade de interface, que conversa com barramento 
e processador. 
c) Processadores multinúcleo possuem um CI (contador de instrução), também 
chamado de PC (program counter ou CP-contador de programa) para cada 
núcleo. 
CERTO_ cada núcleo é independente e executa seus próprios ciclos de instrução; 
logo precisam do CI. 
d) Os preceitos da arquitetura von Newmann não são seguidos pelos 
processadores multinúcleo, em face da dificuldade de conexão de memória 
RAM em cada núcleo. 
ERRADO. Não há nenhum problema coma RAM que é comum a todos os núcleos. 
e) Fabricantes de microcomputadores de arquitetura aberta fabricam seus 
próprios componentes, dai a razão para o baixo custo desses equipamentos em 
comparação com áqueles de arquitetura fechada, tenham ou não processadores 
multi ou mononúcleo. 
ERRADO. Não tem sentido 
Resp: OPÇÃO C 
7. Qual é o requisito de projeto de processadores, cujo avanço tecnológico 
permanente e marcante tem permitido aos fabricantes construirem processadores 
com cada vez mais componentes internos e maior desempenho, sem ocorrer 
aumento do tamanho dos chips dos processadores? 
Resp: A espessura dos transistores usados (litografia), já que estes são a menor unidade 
física dos processadores 
 
8. Entre as características e descrição dos conceitos relativos aos processadores que 
seguem as regras da arquitetura conhecida como ARM, cite três das características 
mais relevantes. 
Resp: 
- Palavra de 32 bits 
- Bastante registradores (32 de emprego geral) 
- Apenas instruções LOAD/STORE para acesso memória 
- Instruções de tamanho fixo 
- Instruções aritméticas com 3 operandos 
- Coprocessador (extende uso do processador) 
 
9. O que se entende por processamento vetorial? Cite uma aplicação interessante 
desse tipo de máquina. 
Resp: Processamento se aproveita do paralelismo de dados (vetores) em vez de paralelismo de 
instruções 
Exemplos: máquinas científicas para processamento metereológico ou que empreguem muitos 
cálculos em paralelo 
 
10. Considerando os diversos aspectos descritos na vídeo aula sobre arquiteturas da 
atualidade, o que se entende pela sigla VLIW, em termos de arquitetura. Cite um 
processador atual que se utilize desta estratégia. Sendo ela parte de uma arquitetura 
de um fabricante de relevância na indústria, indique qual fabricante é detentor da 
originalidade da referida arquitetura e que arquitetura é esta? 
Resp- VLIW – Very Large Instruction Word – palavra com instrução muito grande. Trata-se de 
uma estratégia de projeto de processadores que implementa uma forma de paralelelismo; na 
fase de compilação é criada uma “instrução” que engloba mais de uma instrução real, 
acelerando a busca e processamento das instruções. 
Os processadores da Intel i3, i5 e i7 usam este tipo de processamento. 
Na verdade, esta arquitetura é parte de uma estratégia criada pela HP, denominada EPIC 
(explicitly parallel instruction computing)que fez um acordo coma Intel e juntas usam esta 
forma de instrução/processamento. 
 
11. Quanto ao conceito de multinúcleo, ou multicore, aplicados na construção dos 
atuais processadores, selecione a única alternativa que esteja tecnicamente 
correta: 
A) a tecnologia do núcleo quádruplo utiliza-se da arquitetura física de dois chips 
de núcleo duplo interligados. 
B) o poder de um processador de dois núcleos (dualcore) eqüivale exatamente a 
um processador de um núcleo (singlecore) funcionando com o dobro do seu 
clock. 
C) o clock aplicado nos processadores multicore são maiores do aqueles que são 
aplicados nos processadores singlecore. 
D) a arquitetura moderna aplicada ao multinúcleo, ou multicore, é de um SMP 
(Multiprocessamento Simétrico). 
 
OPÇÃO D) 
 
12. Leia o texto a seguir: 
 
O Pentium original possui uma arquitetura modesta em relação aos padrões de hoje, e 
quando foi lançado em 1993 não foi exatamente um sucesso comparado aos padrões 
RISC contemporâneos. A principal característica que o Pentium trouxe foi manter a 
compatibilidade x86 em relação ao antecessor 486. 
 
Foi o primeiro processador Intel a trazer 2 pipelines de 5 estágios para números inteiros, 
e 1 pipeline de 6 estágios para ponto flutuante. 
(Retirado e adaptado de: < http://arstechnica.com/features/2004/07/pentium-1/1/>. 
Acesso em 27/10/2015). 
 
Pelo fato de o Pentium conseguir executar duas instruções de números inteiros dentro 
de um mesmo intervalo de clock, em dois canais do pipeline, implica que ele foi o 
primeiro processador da Intel a implementar um conceito de arquitetura paralela. Como 
é conhecido este específico conceito? 
Resp: Arquitetura superescalar 
13. Analise a informação a seguir, indicando sua correção ou não. 
Um dos objetivos da implementação de arquiteturas multicore nos atuais 
processadores comerciais é permitir a plena utilização de paralelismo em nível de 
threads, para que se aumente o desempenho do processamento das aplicações, 
especialmente das concebidas com baixo grau de paralelismo em nível de instrução 
Resp: A afirmação está correta, pois o que se deseja com multiprocessamento 
(multicore) é implementar o paralelismo em maior grau, aumentando desempenho do 
processamento. Assim, não havendo paralelismo acentuado a nível de dados ou de 
instruções, usa-se um paralelismo a nível de programas (multithread). 
14. Mostre duas das características marcantes das atuais arquiteturas de processadores 
de 64 bits. 
Resp: 
- palavra de 64 bits (o caminho de dados tem de 64 bits de largura) 
- pode ter espaço de endereçamento de até 16E (exa = 260 endereçamento com 
largura de endereços de até 64 bits 
- elementos de Arquitetura tipo RISC (muitos registradores, intenso pipeline e 
processamento superscalar) 
- utiliza tecnologia VLIW 
 
15. A arquitetura IA64 da Intel é resultado de uma “joint venture” coma HP, a qual havia 
desenvolvido anteriormente uma arquitetura denominada EPIC (Explicitly Paralell 
Instruction Computing). Cite uma característica muito importante dessa arquitetura 
(EPIC). 
Resp: utiliza paralelismo a nível de instrução (no processo de compilação) e no 
hardware (com palavras longas – VLIW)