Lista Arquitetura de computadores

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Lista 1 de Arquitetura de Computadores.
Discente: João Pedro Ritter
RGA: 201711901030.
1- Qual é, em termos gerais, a distinção entre a organização e a arquitetura do computador?
A arquitetura de computadores se refere a parte que tem influência direta na lógica de programação, enquanto a organização de computadores se refere as unidades operacionais e suas interconexões.
2- Qual é, em termos gerais, a distinção entre a estrutura e a função do computador?
A estrutura do computador são os aspectos físicos, conhecido como hardware. Já a função é processar dados e a parte responsável por isso é a CPU.
3- Quais são as quatro funções principais de um computador?
entrada, processamento, saída, armazenamento.
4- Liste e defina resumidamente os principais componentes estruturais de um computador.
Processador – CPU responsável pelo processamento dos dados.
Memória RAM – Usado para auxiliar o processador no processamento de dados, envia as próximas instruções para o cpu.
HD - componente responsável pela gravação de informações gravadas pelo usuário
Placa mãe - conjunto de circuitos que promove interação entre os componentes do pc.
5- Liste e defina resumidamente os principais componentes estruturais de um processador.
Busca de instruções: carrega instruções na memória de alta velocidade.
Registradores: guardam as instruções imediatas.
UC: responsável por gerar todos os sinais que controlam as operações no exterior do CPU, e ainda por dar todas as instruções para o correto funcionamento interno dele.
Unidade de decodificação: interpreta as instruções carregadas e envia para a unidade de execução.
ULA: executa as operações básicas (soma, subtração, multiplicação e divisão e comparações lógicas).
Caches: Armazenam uma cópia dos dados da memória principal e possibilitam acesso rápido às informações.
Interface de barramento: Permite a comunicação entre o processador e os dispositivos.
6- O que é um computador de programa armazenado?
Um computador que tem a capacidade de armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas.
7- Explique a lei de Moore.
Era a tendência dita pelo cofundador da Intel Gordon Moore, em 1965, de que a quantidade de transistores que poderiam ser colocados em uma mesma área dobraria a cada 18 meses, o que significa que a cada 1,5 anos os processadores teriam o dobro de processamento num mesmo espaço físico. Porém, essa lei está deixando de ser aplicada, pois a limitação física ainda existente por conta das tecnologias atuais dificulta a evolução nesse ritmo.
8- Liste e explique as principais características de uma família de computadores.
Um termo normalmente usado para indicar um grupo de computadores construídos com base no mesmo microprocessador ou em uma série de microprocessadores similares, cujos projetos têm uma parcela significativa de características em comum.
9- Qual é a principal característica que distingue um microprocessador?
O tamanho das instruções. 8 bits, 16bits, 32 bits, etc.
10- Liste e defina brevemente algumas das técnicas usadas nos processadores atuais para aumentar a velocidade.
11- Explique o conceito do balanço do desempenho.
O balanço de desempenho é a forma com que os projetistas trabalham para conseguir compensar a diferença na capacidade dos diferentes componentes.
12- Explique as diferenças entre o sistema multicore, MICs e GPGPUs.
Multicore – É a utilização de vários processadores em um único chip (núcleos). Ele aumenta o desempenho sem aumentar a frequência do clock.
MICs- É um salto enorme da quantidade de cores em comparação ao multicore, e consequentemente no desempenho.
GPGPUs – É um processador que mescla sua função entre CPE e GPU, podendo atender várias formas de problemas e requisições. 
13- Caracterize brevemente a lei de Amdahl.
A lei de Amdahl é usada para encontrar a máxima melhora esperada para um sistema em geral quando apenas uma única parte dele é melhorada. Isto é frequentemente usado em computação paralela para prever o máximo speedup teórico usando múltiplos processadores.
14- Caracterize brevemente a lei de Little.
Trata-se de uma equação matemática utilizada para analisar sistemas de fila, com a qual é possível realizar análises e prognósticos de maneira simples e rápida quando se trabalha com algum tipo de fila, fato comum nos processos produtivos, de maneira geral.
15- Defina MIPS e FLOPS.
MIPS – (milhões de instruções por segundo) determina a velocidade do processador.
FLOPS (Floating-point operation per second) isto é usado para determinar o desempenho de um computador, especificamente no campo de cálculos científicos, que fazem grande uso de cálculos com ponto flutuante; similar a instruções por segundo.
16- Liste e defina três métodos para se calcular o valor médio de um conjunto de valores de dados.
Média aritmética, média geométrica e média harmônica.
 17- Liste as características desejáveis de um programa de benchmark.
- É escrito em uma linguagem de alto nível, tornando-o portável entre diferentes máquinas.
- Representa um tipo particular de estilo de programação, como programação de sistemas, programação numérica ou programação comercial.
- Pode ser medido com facilidade.
- Tem ampla distribuição.
18- Quais são os benchmarks SPEC?
SPECviewperf, SPECwpc, SPECjvm2008, SPECjbb2013, SPECsfs2008, SPECvirt_sc2013.