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técnica de pipeline será igual ao número de estágios do pipeline • Instruções MIPS em cinco etapas • Desempenho de ciclo único e desempenho com pipeline – – – – – Buscar instrução da memória Ler registradores enquanto a instrução é decodificada Executar a operação ou calcular um endereço Obter acesso a um operando na memória de dados Escrever o resultado em um registrador – Ciclo de clock pior caso igual a 200ps – Sem pipelining: 3 x 800 = 2400 ps – Com pipelining: 3 x 200 = 600 ps – Tempo entre instruções = (Tempo entre instruções sem pipeline)/(número de estágios do pipeline) – T = 800/5 = 160 ps • O Pipeline MIPS a ser explorado apresenta 5 estágios Pipelining Pipeline hazards • Projeto do conjunto de instruções para pipelining • Pipeline hazards são situações em que a próxima instrução não pode ser executada no ciclo de clock seguinte – Todas as instruções MIPS tem o mesmo tamanho, assim pode-se buscar as instruções no primeiro estágio e decodificá-las no segundo estágio – MIPS tem poucos formatos de instruções com campos de registrador de origem localizados no mesmo lugar; essa simetria permite que o segundo estágio pode começar a ler o banco de registradores ao mesmo tempo em que o hardware está determinando que tipo de instrução foi lida – Operações em memória só aparecem em loads e stores – Os operandos estão alinhados na memória: os dados solicitados podem ser transferidos entre o processador e a memória em um único estágio do pipeline • Três tipos…

File Write Addr Write Data ALUSrc 16 Sign Extend Address ALU Read Data 2 MemtoReg Read Data Write Data ALU cntrl Prof. Dr. Luciano José Senger MEM/WB Branch Read Addr 1 Instruction Memory Solucionando Hazards no pipeline Shift left 2 32 MemWrite MemRead ALUOp RegDst Soluç Solução com encaminhamento ( forwarding ) Forma mais simples de resolver hazard de dados stall O r d e r stall sub $4,$1,$5 IM Reg DM Reg DM Reg sub $4,$1,$5 and $6,$7,$1 or $8,$1,$1…

entre si por meio de uma rede de comunicação. A figura 3 mostra uma máquina MIMD de memória compartilhada onde cada processador tem sua própria unidade de controle e todos compartilham dados localizados em um mesmo sistema de memória. Redes de computadores são máquinas MIMD denominadas de memória distribuída. Atualmente, esta categoria de máquinas (MIMD) é a mais difundida para computação de alto desempenho. Na seção 2.2 são apresentadas as principais subcategorias em que este tipo de…

Profº. Eduardo Bezerra Porto Alegre, 28 de Abril de 2009 Sumário Introdução 3 Arquitetura do microprocessador 8086 4 Registradores de Uso Geral 5 Registradores de Segmento 6 Apontador de Instrução: IP 7 Registrador de FLAGS 7 Memória 9 Modos de Endereçamento 10 Linguagem Assembly 11 Introdução ao Projeto dos Simuladores 12 Decodificação das Instruções 13 Exemplo de Fluxo de Instruções no Diagrama de Blocos 16 Sobre o arquivo teste 17…

endereços. Isso acontece porque a memória é endereçada a byte, e uma vez que uma word contém 32 bits, é necessário buscar 4 bytes da memória para obter uma instrução ou dado. O MIPS usa a semântica Big Endian, ou seja, os primeiros bytes buscados da memória são os mais significativos da word. Por exemplo, se for referenciado o endereço de memória 4 para buscar uma instrução, então serão buscados os bytes das posições 4 (contendo os bits 31 até 24), 5 (bits 23 até 16), 6 (bits 15 até 8) e…

Pipelines Pipelining é uma técnica de aceleração de execução de operações inicialmente associada a processadores RISC, mas atualmente utilizada de forma extensa em todos processadores modernos. Em computadores, pipelines são utilizados principalmente no processamento de instruções e de operações aritméticas, que podem ser convenientemente subdivididas em passos menores de execução. Princípio de operação Considere uma tarefa que utiliza, para sua execução, um módulo de processamento…

unidade para inteiros que inclui o suporte para SIMD, bem como 63 registradores de 64 bits cada (o 64° registrador é fixo no estado zero). Possui também um pipeline de 5 estágios (opcional de 9 estágios), realizando 4 multiplicações e 3 adições a cada ciclo, chegando a uma freqüência de clock de 400 MHz. As instruções para estes processadores são fixas em 32 bits, suportando números inteiros e de pontos flutuantes. A Figura 1 mostra…

no decorrer do desenvolvimento da técnica de pipeline, apresentando os projetos nos quais elas foram utilizados, seus responsáveis e as datas. Tecnologia Resumo Responsável Ano Stretch IBM 7030 Primeiro computador que fez uso de CPU com pipeline de 4 estágios Gerrit Blaauw e Freed Brooks Jr. 1962 CDC 6600 Previsão de desvio de 2 bit’s; Empacotamento avançado. Seymour Cray; Jim Smith e Thorton 1964 IBM 360/91 Detecção dinâmica de hazards de memória e forwarding; Algoritmo…

Arquitetura e Organização de Computadores II Jundiaí 2015 Conflitos Pipeline. Aluno RA: Raul Mauricio Rodrigues 3705602623 Lucas Zamboni 3715668990 Lucas Matheus Assaf Cassaro 5697147400 Murilo Schiavinato 3708631059 Lucas Donizeth 4236799852 Jundiaí 2015 O…

Resumo I I Resumo 1 Alunos: Giuliano Barbosa Prado Marcello de Paula Ferreira Costa Guilherme Nishina Fortes 7961109 7960690 7245552 Página 1 de 4 Resumo I 1-) Encontrar solução via software para conflito de dados e jumps. A solução via software para o problema de hazard de dados e controle será responsabilidade do compilador. Este terá de reconhecer uma instrução jump para assim introduzir NO-OPS (Instruções que não alteram memória ou registradores), para assim não carregar na…