APRESENTAÇÃO DE REDE DE COMPUTADORES

UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP

CURSO DE ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS

ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

ARQUITETURA RISC

MANAUS

2014

Trabalho elaborado para a disciplina Organização de Computadores do curso tecnológico de Análise e Desenvolvimento de Sistemas com a intenção de apresentar a história e progressos até os tempos atuais da arquitetura Risc.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO.............................................................................................04

2 HISTÓRIA....................................................................................................05

3 CARACTERÍSTICAS DAS ARQUITETURAS CISC...................................06

3.1 CONCEITOS DE EXTRUTURAÇÃO........................................................07

3.2 PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE AS ARQUITETURAS.....................08

4 FILOSOFIA DE DESENVOLVIMENTO NÃO-RISC....................................09

4.1 FILOSOFIA DE DESENVOLVIMENTO RISC...........................................10

4.2 CARACTERÍSTICAS DAS ARQUITETURAS RISC.................................11

4.3 DESENVOLVIMENTO DA ARQUITETURA RISC....................................12

4.4 PRINCIPAL CARACTERISTICA...............................................................13

5 EXECUÇÃO.................................................................................................14

6 RISC INICIAL...............................................................................................15

7 RISC POSTERIOR......................................................................................17

8 RISC E X86.................................................................................................18

9 HISTÓRIAS DE SUCESSO RISC...............................................................19

1 - INTRODUÇÃO

Reduced Instruction Set Computer ou Computador com um Conjunto Reduzido de Instruções (RISC), é uma linha de arquitetura de processadores que favorece um conjunto simples e pequeno de instruções que levam aproximadamente a mesma quantidade de tempo para serem executadas. Muitos dos microprocessadores modernos são RISC’s, por exemplo DEC Alpha, SPARC, MIPS, e PowerPC. Os computadores atuais mixam as duas arquiteturas, criando o conceito de arquitetura híbrida, incorporando os conceitos das duas arquiteturas e a inclusão de um núcleo RISC aos seus processadores. O tipo de microprocessador mais comum em desktops, o x86, é mais semelhante ao CISC do que ao RISC, embora chips mais novos traduzam instruções x86 baseadas em arquitetura CISC em formas baseadas em arquitetura RISC mais simples, utilizando prioridade de execução.

Os processadores baseados na computação de conjunto de instruções reduzidas não têm micro programação, as instruções são executadas diretamente pelo hardware. Como característica, esta arquitetura, além de não ter microcódigo, tem o conjunto de instruções reduzidas, bem como baixo nível de complexidade.

A ideia foi inspirada pela descoberta de que muitas das características incluídas na arquitetura tradicional de processadores para ganho de desempenho foram ignoradas pelos programas que foram executados neles. Mas o desempenho do processador em relação à memória que ele acessava era crescente. Isto resultou num número de técnicas para otimização do processo dentro do processador, enquanto ao mesmo tempo tentando reduzir o número total de acessos à memória.

RISC é também a arquitetura adotada para os processadores dos videogames modernos, que proporcionam um hardware extremamente dedicado somente à execução do jogo, tornando-o muito mais rápido em relação a micro computadores com mais recursos, embora com processador x86.

2 – HISTÓRIA

Desde os primeiros momentos da indústria de computadores os cientistas dos principais fabricantes têm estudado métodos e técnicas que possam aperfeiçoar o desempenho e a capacidade dos sistemas de computação.

Alguns aspectos atribuídos ao primeiro-RISC: projetos marcados por volta de 1975 incluem as observações que os compiladores de memória restritos da época eram frequentemente incapazes de tirar proveito dos recursos destinados a facilitar a montagem manual de codificação, e que os modos de endereçamento complexos levavam muitos ciclos para executar devido aos exigidos acessos à memória adicional. Foi alegado que tais funções seriam melhor executadas por sequências de instruções mais simples se isso poderia render implementações pequenas o suficiente para deixar espaço para muitos registros, reduzindo o número de acessos à memória lenta. Nestes projetos simples, a maioria das instruções são de tamanho uniforme e estrutura semelhante, as operações aritméticas são restritas a registros de CPU e instruções a carregar apenas separam e armazenam a memória de acesso. Essas propriedades permitem um melhor balanceamento de estágios no pipeline do que antes, fazendo pipelines RISC significativamente mais eficientes e permitindo que as frequências de clock fossem mais altas.

No início da década de 1980, surgiram várias pesquisas cujo desejo era de aumentar o desempenho do sistema de computação. Se o desejo era esse, deve-se procurar aperfeiçoar o emprego das instruções que consomem mais tempo de execução, e não se preocupar tanto com instruções mais complexas que raramente são usadas.

Ao longo das décadas em que é usado o computador, observa-se que o hardware em geral, os processadores e a memória, tem evoluído mais rapidamente que o software.

Por outro lado, a manutenção e desenvolvimento de programas não evoluíram em custo/benefício. Apesar de a todo o momento