Arquitetura De Computarores

Ciência da Computação

Arquitetura de Computadores

Sumário

1 Comparativo dos Tipos de processadores................................................................................................ 3

1.a Processadores......................................................................................................................................3

1.b Tabela de processadores.....................................................................................................................4

1.c Gráficos de comparação.......................................................................................................................4

1.d Benchmark............................................................................................................................................5

2 RISC: Características de execução de instrução.........................................................................................6 2.1 Questionário..............................................................................................................................................6

2.2.a Benchmark com função tempo médio................................................................................................9

2.3 Benchmark .........................................................................................................................................12

3 Paralelismo no Nível de Instruções e Processadores Superescalares......................................................16

4 Referencias Bibliográficas .........................................................................................................................17

1 Comparativo dos Tipos de Processadores

1.a Processadores

Comparamos três dos principais processadores da marca Intel®, o Processador Intel® CoreTM i7-950 com 8M de memória Cache L3, velocidade de clock de 3,06 GHz, velocidade QPI do barramento frontal de 4.8 GT/s Intel® QPI, soquete FCLGA 1366 pinos e tecnologia 45nm com instruções de 64 bits, permitindo a execução de multitarefas com velocidade de 25% superior em relação aos processadores de sua geração anterior. Marcado por ser um processador da “primeira geração” de processadores multi-core da linha i7, possui 4 núcleos de processamento físicos e 4 threads simulados com a tecnologia Hyper-Threading, possui seu próprio controlador de memória, capaz de aceitar apenas memórias DDR3 de até 1.6V, sendo capaz de acessar os três módulos de memória de uma só vez com a arquitetura triple chanel. Como esse processador não possui um controlador PCI Express 2.0 integrado, ele utiliza um barramento chamado de QuickPath Interface QPI, responsável pela comunicação entre o processador e o chipset ponta norte. É capaz de utilizar o Modo Turbo (TURBO BOOST), que permite o processador aumentar o clock dos seus núcleos. Com novos conjuntos de instruções SSE4.2 que trazem 47 novas instruções para o processador e melhorias nas instruções SSE desalinhadas, aprimoramento na microarquitetura sendo capaz de suportar a fusão de instruções no modo 64 bits, controle de energia e o aumento no desempenho da tecnologia de virtualização.

O Processador Intel® CoreTM 2 DUO E7500 com 3M de memória cache L2 compartilhada, com velocidade de clock de 2,93 GHz, velocidade FSB do barramento frontal de 1066 MHz, soquete LGA 775 pinos e tecnologia de 45nm com instruções de 64 bits, processador da família Core 2 com arquitetura Core Intel® capaz de trabalhar com multitarefas tranquilhamente, possui 2 núcleos físicos com 1 thread para cada núcleo, seu acesso a memória é feita por um Hub Controlador de Memoria ou MCH do chipset, sendo assim quem especifica qual tipo de memória a ser usada é a placa mãe e não o processador. Com tecnologia de 64 bits própria da Intel, este processador possui o recurso EM64T (ExtendedMemory 64 Technology), que permite o uso de sistemas operacionais de 64 bits rodem programas de 32 bits e 16bits sem a necessidade de serem recompilados para a plataforma 64 bits, possuem também instruções SSE3 e SSE 4.1, este processador não possui tecnologia de virtualização e nem o Modo Turbo contidos em alguns modelos de processadores da mesma família Core 2 .

O Processador Pentium 4 HT Technology com 1M de memória cache L2, com velocidade de clock de 3.80 GHz, velocidade FSB do barramento frontal 800 MHz, soquete LGA 775 pinos e tecnologia de 90nm com instruções de 32 bits, processador da primeira família Pentium 4 HT com tecnologia Hyper-Threading, possui um núcleo físico com uma thread, o acesso a memória é feita por um HUB MCH do chipset que limita qual memória deverá ser usada. Possui uma arquitetura híbrida CISC/RISC aceitando instruções x86, já que todos os programas são escritos sob este tipo de instrução, o Pentium 4 é capaz de utilizar a tecnologia Modo Turbo (TURBO BOOST), onde o processador pode aumentar o clock do seu núcleo dependendo da instrução executada.

Observamos que existe sim uma evolução entre os modelos e gerações de processadores, o Intel® CoreTM i7-950 é a evolução da arquitetura Core, primeiro a possuir um controle de memoria integrado ao processador e ter 8 MB de memoria cache L3. O Intel® CoreTM 2 DUO E7500 foi criado com o conceito da tecnologia de multiplos núcleos para o uso de ‘multitarefas’ denominada arquitetura Core, baseada na arquitetura do Pentium III. Resolveu o problema de compartilhamento da memória cache L2 que seu antecessor o Pentium D tinha, onde ele alocava um valor fixo de 50%-50% para cada thread do processador, agora ele compartilha a mesma memoria cache L2 para as threads, fazendo o escalonamento de qual thread usará mais a memória cache.

O Intel®Pentium 4 3.8 GHz HT Technology foi o primeiro processador a usar a tecnologia 90mn e Hyper-Thrading, podendo elevar ainda mais o seu clock. Esta geração (Prescott) de processadores Pentium 4 supera a sua geração (NorthWood) anterior de Pentium 4, com algumas novidades nas instruções SSE3 e possuindo um gerenciamento térmico que diminui automaticamento o clock do processador caso ele detecte algum super aquecimento, este processador também era equipado com a tecnologia TURBO BOOST.

1.b Tabela de Processadores

Processador | Intel® Core™ i7-950 Processor (8M Cache, 3.06 GHz, 4.80 GT/s Intel® QPI) | Intel® Core™2