Barramentos internos/externos

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Amélia Braga Prada
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1 Barramentos Uma das características principais de um processador são os seus barramentos. Os barramentos são auto-estradas por onde circula a informação, seja no interior do CPU ou do interior para o exterior, e vice-versa. 60 Barramentos internos/externos Os barramentos internos transportam informação entre os vários componentes internos do processador, isto é, coprocessador aritmético, cache L1, registos, etc. Os barramentos externos são três: barramento de dados, barramento de endereços e barramento de controlo. 61 1

2 Barramentos de endereços Permite identificar qual o componente e a localização exacta dentro do mesmo, para que o processador possa comunicar com ele e enviar os respectivos dados. 62 Barramentos de dados Neste barramento (o mais frequentemente discutido), tal como o nome indica, circulam os dados que são recebidos ou enviados. Um processador de 16 bits tem 16 fios a transmitir e a receber dados pelo que terá um barramento de dados de 16 bits. Se tiver 32 bits, terá o dobro da capacidade de transmitir dados no mesmo espaço de tempo que o de 16 bits. 63 2

3 Barramentos de controlo Tem como função principal a sincronização do processador com os restantes componentes. Como estes são sempre mais lentos do que o processador, provocam estados de espera que necessitam ser controlados, de modo que o processador e os componentes externos seja feita eficazmente. 64 Os co-processadores matemáticos Unidade de ponto flutuante ou Unidade de Vírgula Flutuante (também abreviado por FPU, do inglês Float Point Unit) é o hardware dedicado a executar operações matemáticas de dados representados em ponto flutuante num computador. Esta unidade pode estar integrada na unidade central de processamento, como acontece na generalidade dos processadores modernos, ou pode ser implementada através de um co processador matemático externo. 65 3

4 Velocidade do processador A velocidade do relógio de sistema de um computador é medida como frequência ou número de ciclos por segundo. Um computador trabalha a milhões destes ciclos por segundo, pelo que a sua velocidade é medida em megahertz (MHz), tendo em conta que um hertz é igual a um ciclo por segundo. 66 Velocidade do processador Quando vemos num processador 600 MHz, sabemos que a frequência do relógio é de 600 MHz. Quantos mais impulsos por segundo, maior número de dados são processados por segundo. Os primeiros processadoes trabalhavam a 4,77 MHz, foram aumentando até às velocidades que hoje conhecemos +/- 3,3 GHz (i5/i7). 67 4

5 As memórias cache internas (L1) A memória cache é uma memória rápida utilizada para armazenar os dados mais utilizados; Torna o microprocessador mais rápido. A memória cache começou por aparecer nos micros 386, instalada na placa-mãe. A partir do processador 486, todos os processadores passaram a ter uma pequena quantidade desta memória dentro do próprio processador - chamada memória cache nível 1 (L1) ou simplesmente memória cache interna; 68 As memórias cache internas (L2) Possuindo o Cache L1 um tamanho reduzido e não apresentando uma solução ideal, foi desenvolvida a cache L2, que contém muito mais memória que a cache L

6 As memórias cache (L3) Terceiro nível de cache de memória. Inicialmente utilizada pelo AMD K6-III (por apresentar a cache L2 integrada no núcleo). 70 Clock interno/externo O clock interno é aquele que regula a frequência de trabalho do microprocessador; O clock externo regula a frequência da motherboard e dos periféricos. 71 6

7 Clock interno/externo Estão submetidas ao clock interno as seguintes operações: Cálculos matemáticos; Compactação e descompactação de arquivos, Execução de programas, etc. 72 Clock interno/externo Estão submetidas ao clock externo as seguintes operações: Operações de I/O como leitura e gravação no HD, Envio de dados à impressora e ao vídeo, Troca de informações entre placas e periféricos em geral. 73 7

8 A arquitectura dos processadores (RISC / CISC) Os processadores obedecem a uma de duas tecnologias, a RISC (Reduced Instruction Set Computer) e a CISC (Complex Instruction Set Computer). Até ao aparecimento do Pentium Pro, todos os processadores eram baseados na tecnologia CISC. 74 A arquitectura dos processadores (RISC / CISC) CISC - Complex Instruction Set Computer, ou "computador com um conjunto complexo de instruções"), é capaz de executar várias centenas de instruções complexas diferentes, sendo extremamente versátil. Exemplos de processadores CISC são o 386 e o

9 A arquitectura dos processadores (RISC / CISC) RISC - Reduced Instruction Set Computer, ou "computador com um conjunto reduzido de instruções". Ao contrário dos complexos CISC, os processadores RISC são capazes de executar apenas algumas instruções simples. São mais simples e muito mais baratos; Trabalham a frequências mais altas. 76 Processador híbrido Processador RISC, mas capaz de correr instruções CISC. Assim nasceu o processador Pentium Pro. Esta opção da Intel mantém-se em todos os processadores seguintes ao Pentium Pro. 77 9

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