MICROARQUITETURA Atividade

MICROARQUITETURA

A microarquitetura é a descrição de um circuito elétrico de um computador, uma unidade central de processamento ou um processador digital de sinais, que é suficiente para descrever completamente a operação de hardware.

2 - Nível da Microarquitetura

O microprograma é um interpretador cuja função geral é buscar, decodificar e executar instrução por instrução do nível ISA (i.e. instrução de máquina)

Cada instrução de máquina é interpretada e pode dar origem à execução de muitas microinstruções.

3 implementação

Conjunto de registradores, unidades lógicas e aritméticas que buscam e executam as instruções

Cada instrução (ISA) é quebrada em micro instruções dentro da micro arquitetura

Implementação da Arquitetura

O nível ISA pode ser implementado de várias formas

Cada forma de implementar a ISA tem suas vantagens e desvantagens

Critérios para implementação da micro arquitetura:

Desempenho

Custo

Complexidade

Dividido em duas partes

Caminho de dados (datapath)

Caminho de controle

Pode ser implementada de várias formas

Único Ciclo

Uma instrução por ciclo de clock

Múltiplos Ciclos

Cada instrução é quebrada em vários passos menores

Pipelined

Cada instrução é quebrada em vários passos

Várias instruções são executadas por vez .

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Projetos do nível da microarquitetura

Velocidade X Custo: O número de ciclos de clock gastos na execução de um conjunto de operações é conhecido como comprimento do caminho. A velocidade é a metade do problema, o custo é a outra metade, um dos fatores fundamentais para a determinação da velocidade do clock é a quantidade de trabalho a ser executado em cada ciclo de clock.

Redução do comprimento do caminho de execução: União do loop de interrupção com o microcódigo: A ideia de sobrepor o início da execução de uma instrução com a execução de outra pode ser melhorada; A microinstrução correspondente ao loop principal pode ser deslocado para o final da sequência de microinstruções