Aspectos da Arquitetura de Processadores RISC

1 Histórico

O primeiro processador do mundo nasceu juntamente com o primeiro computador, o Eniac (Eletronic Numerical Integrator and Calculator), construído por John Von Neuman em 1946.

O processador é a unidade principal do computador; ele controla o fluxo dos programas, executa operações lógicas e aritméticas, acessa a memória, faz solicitações aos periféricos, confunde-se com a CPU.

Em 1971, na Intel Corporation, Ted Hoff construiu um processador que tinha todas as unidades reunidas em um só chip, o 4004, o primeiro microprocessador.

A diferença básica entre o processador tradicional e o microprocessador é o fato de este último poder ser produzido na linha de montagem, em larga escala, diminuindo drasticamente o custo por causa do preço e do pouco calor dissipado; os microprocessadores se espalharam pelo mundo, conquistaram o mercado e fizeram fortunas incalculáveis.

A idéia original do projeto RISC, de produzir máquinas com um conjunto reduzido de instruções, é, em última análise, uma volta ao início da computação, pois os primeiros computadores digitais tinham poucas instruções.

A crescente complexidade das arquiteturas foi decorrente da necessidade de compatibilizar novos modelos com os anteriores; de reduzir o "gap" semântico entre programas escritos em linguagem de alto nível e o conjunto de instruções das máquinas.

Um projeto de pesquisa da IBM identificou que a maioria das instruções eram usadas com pouca freqüência. Cerca de 20% delas eram usadas 80% das vezes. Os próprios desenvolvedores de sistemas operacionais habituaram-se a determinados subconjuntos de instruções, tendendo a ignorar as demais, principalmente as mais complexas.

A proposta RISC foi então implementar todo um conjunto de instruções em um único chip.

Desde do Eniac, os processadores utilizavam conjuntos de instruções (instruction sets) bastante complexos. Esse tipo de arquitetura, por sua difícil execução, exige que o processador analise as instruções e execute