Processadores

Evolução das CPUs:
Dual e Quad Core
Cesar Sposito
Mário J. Filho
Rodrigo Ferrassa

... os computadores sequenciais estão se aproximando do limite físico fundamental em sua energia potencial computacional. Tal limite é a velocidade da luz...
Angel L. DeCegama

EACH

EACH

Introdução – Limite: Pentium IV


Desafio: Aumento frequência de clock.



Corrida por clock (Intel X AMD).



Athlon Thunderbird X Pentium III.



Intel: Movimento arriscado.





Investimento em um processador com um longo pipeline.
Pentium IV.

EACH

Pentium IV: longo pipeline


Pipeline é uma técnica de hardware que permite que a CPU realize a busca de uma ou mais instruções além da próxima a ser executada. 

Pentium III: 10 estágios.



Pentium IV: 20 estágios a 31 estágios.



Dobrar o número de estágios no processador é como dobrar o número de funcionários de uma empresa.

EACH

Longo pipeline: Consequencias






Com mais estágios, o processador seria capaz de atingir freqüências mais altas.
Adicionar
mais estágios tornou o processador menos eficiente, pois as instruções precisavam do dobro do número de ciclos do processador para serem processadas. Possuir o dobro de estágios significa também possuir aproximadamente o dobro de transistores e consumir o dobro da eletricidade. EACH

Mais consumo – Maior aquecimento







Maior consumo gera maiores desperdícios.
Maior desperdicio gera maiores aquecimentos. A dissipação térmica (W/cm^2) de um
Pentium 4, é próximo do núcleo de um reator nuclear.
Se
a produção de processadores continuasse da mesma forma, num futuro não muito distante, teríamos um processador com dissipação térmica próxima a da superfície solar.

EACH

Aquecimento

Fonte: http://blogs.intel.com

EACH

A barreira dos 3.4 GHZ









Desde 1983 até 2002, as taxas de frequência de clock aumentaram de 5 MHz
para