Hardware UCP Unidade Central de Processamento AMD Disciplina: Organização e Arquitetura de Computadores Prof. Luiz Antonio do Nascimento Faculdade Nossa Cidade Organização Funcional de um Computador Unidade que realiza as operações lógicas e aritméticas Comanda as outras operações Sistema Central CPU ULA Central Processing Unit Cérebro do Computador Unidade de Entrada (Input) UC Microprocessador CLOCK Memória Principal Memória Auxiliar Unidade de Saída (Output) Velocidade de transferência de dados Armazena dados e programas necessários para a realização de um trabalho LCC/2006 Arquitetura de Multiprocessadores 1
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CONCEITOS GERAIS: Memória Cache Surgiu quando percebeu-se que as memórias não eram mais capazes de acompanhar o processador em velocidade, fazendo com que muitas vezes ele tivesse que ficar esperando os dados serem liberados pela memória RAM. Para solucionar este problema, no processador começou a ser usada uma memória ultra-rápida que serve para armazenar os dados mais frequentemente usados pelo processador. Nanotecnologia Nanômetro: Um bilionésimo de um metro. É a medida do espaço entre as conexões dos transistores em um processador. Atualmente o "estado da arte" é o processo de produção em 32 nanômetros. O mais comum é de 45 nm. Overclock Processo no qual a velocidade de componentes específicos de um computador pessoal são manualmente aumentadas, através de configurações e instruções diretas para o hardware. As alterações podem ser no processador, memória, chipset da placa-mãe e na placa de vídeo. Cada componente possui tolerância a altas tensões, refrigeração e outros atributos estruturais. 3
Funcionamento: Clock O clock é quem faz o controle da velocidade de execução e dos passos. O clock é um circuito ligado a caixa-preta, ele envia pulsos a caixa que ordenam o seu processamento, sincronizado com o que acontece dentro e fora dela. Esses pulsos tem dois níveis de tensão, pois é com esses dois níveis 0 e 1 que a caixa trabalha e são periódicos para que haja sincronia nas execuções. A cada pulso enviado para a caixa é realizado um passo no processamento. Processadores Intel Processadores Intel 4
Processadores Intel Processadores Intel Hyper-Threading: uma preparação Em 2002 a Intel introduziu a tecnologia Hyper-Threading (HT). O processador Pentium 4 HT tem um só núcleo, mas diversos dos seus circuitos são duplicados, o que permite a execução de dois programas de cada vez. Como na verdade não são dois núcleos, o HT não oferece ganhos expressivos de velocidade, fica entre 10% e 30% com um pouco de sorte, dependendo da aplicação. O mérito nesse caso foi aproveitar seções ociosas do processador para executar programas em paralelo, mesmo sem dobrar a velocidade. Aliás, de uma forma geral, computadores com dois processadores não têm desempenho dobrado. Em média o aumento de desempenho para a maioria das aplicações fica em torno de 70% a 90% com o uso do segundo processador. Nem todos os programas são beneficiados pela presença de dois núcleos. Por exemplo, a maioria dos jogos atuais ainda não faz uso deste recurso. Já os programas que tratam som, vídeo e fotos são muito beneficiados pela existência de dois núcleos. Em linhas gerais, este tipo de arquivo pode ser facilmente dividido em partes iguais e independentes (por exemplo, as duas metades de uma fotografia). Cada núcleo processará a metade do arquivo, e o tempo para terminar o trabalho tenderá a ser menor. Apesar do HT não oferecer dois processadores verdadeiros, o processador é visto pelo SO como sendo dois processadores virtuais. Processadores Intel 5
Plataforma Centino (Intel) Centrino não é um processador para notebooks, mas sim uma plataforma composta por um conjunto de componentes Intel: um determinado processador, um determinado chipset e uma determinada rede sem fio. Até o momento existem quatro gerações da plataforma Centrino: Carmel - Formada pelo processador Pentium M, chipset Intel 855 Express e rede sem fio Intel PRO/Wireless 2100 (802.11b). Sonoma - Formada pelo processador Pentium M, chipset Intel 915 Express e rede sem fio Intel PRO/Wireless 2200 ou 2915ABG (802.11a/b/g). Napa. Formada pelo processador Core Duo ou Core 2 Duo, chipset Intel 945 Express e rede sem fio Intel PRO/Wireless 3945ABG (802.11a/b/g). Santa Rosa, que é dividida em duas versões: Centrino Duo e Centrino Pro. Memória Cache Memória Cache 6
Evolução dos Processadores Estratégia de 2 núcleos Processadores AMD A Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) é o principal e único concorrente da Intel em processadores atualmente. Os principais modelos são: Sempron Athlon Phenom Turion Opteron Sempron AMD Sempron Versão simplificada do Athlon. Não possuem múltiplos núcleos. Compatível com SO 64 bits. 512 KB de memória cache. 45 nm. 7
Turion AMD Turion X2 Ultra Para notebooks. 2 núcleos. Suporta SO 32 e 64 bits. 2 MB de Cache. Turion Outros modelos: AMD Turion X2 Dual-Core (2-2.3 GHz). AMD Turion Neo X2 Dual-Core (1.6 GHZ). AMD Turion II Dual-Core (2.2-2.4 GHz). AMD Turion II Ultra Dual-Core (2.4-2.7 GHz). Athlon AMD Athlon X2 2 núcleos (32 e 64 bits). 65 nm 8
Athlon AMD Athlon II X2 Segunda geração Athlon com menos gasto de energia. Dois núcleos. Suporte a memória DDR3 de até 1066 MHz Athlon AMD Athlon II X3 Modelo intermediário com três núcleos e menos memória cache. Suportam memória DDR3 de até 1333 MHz Frequência mais baixa e economia de energia com o Energy Efficient. Athlon AMD Athlon II X4 Processadores de quatro núcleos. 2 MB de memória cache. 45 nm. 9
Athlon AMD Athlon Neo Processadores para netbooks que precisam de uma longevidade de bateria. 1 Núcleo. Modelos: K325 Dual-Core 1.3 GHz. MV40 1.6 GHz. Phenom AMD Phenom X3 Jogadores e usuários que desejam o melhor desempenho. Três núcleos. Suportam DDR2 de até 1066 MHz. Phenom AMD Phenom X4 Quatro núcleos. 65 nm. Suportam DDR2 de até 1066 MHz. 10
Phenom AMD Phenom II X2 2 núcleos. 6 MB de memória cache. 45 nm Phenom AMD Phenom II X3 3 núcleos. 2 comuns e 2 econômicos (Energy Efficient AMD). 6 MB de memória cache. 45 nm. Phenom AMD Phenom II X4 4 núcleos. 6 MB de memória cache 45 nm 11
Phenom AMD Phenom II X6 6 núcleos. 6 MB de memória cache 45 nm Suporta até DDR3 1333 Modelos: 1035T (2.6Ghz) 1045T (2.7Ghz) 1055T (2.8Ghz) 1065T (2.9Ghz) 1075T (3.0Ghz) 1090T BE (3.2Ghz) 1100T BE (3.3Ghz) FX AMD FX (Bulldozer Zambezi): 8 MB de memória cache. 32 nm. 3.1 a 4.2 GHz. 12