HARDWARE- PROCESSADORES

HARDWARE- PROCESSADORES

1. INTRODUÇÃO

   • CONSIDERAMOS COMO UMA ´´GERAÇÃO´´ TODOS OS PROCESSADORES QUE UTILIZAM A MESMA ARQUITETURA. UM PROCESSADOR DE GERAÇÃO MAIS RECENTE NÃO É NECESSARIAMENTE SUPERIOR A UM PROCESSADOR ANTERIOR.

2. PROCESSADORES DE 1° GERAÇÃO 8086, 8088, V20

   • O PROCESSADOR 8086 FOI O PRIMEIRO PROCESSADOR X86 A SER LANÇADO, PORÉM ELE USAVA UM BARRAMENTO DE DADOS DE 16 BITS, E NA ÉPOCA OS CIRCUITOS DE APOIO QUE SERIAM NECESSÁRIOS NA PLACA-MÃE ERAM MUITO CAROS. O 8088, ERA IDÊNTICO AO 8086 MAS USAVA UM BARRAMENTO DE DADOS DE 8 BITS, O QUE PERMITIA O USO DE CIRCUITOS DE APOIO MAIS BARATOS. O V20, LANÇADO PELA NEC, ERA UM PROCESSADOR COMPATÍVEL PINO A PINO COM 8088, PORÉM MAIS RAPIDO.
   • principais características do x86 1° geração
     • FUNCIONAMENTO DE MODO REAL
       • REGISTRADORES DE 16 BITS
         • BARRAMENTO DE OITO BITS(8088 E V20) OU 16 BITS(8086)
           • BARRAMENTO DE 20 BITS, PERMITINDO ACESSO A ATÉ 1 MiB
             • PERMITIA USO DO COPROCESSADOR MATEMATICO 8087

3. PROCESSADORES DE 2° GERAÇÃO 286

   • OFICIALMENTE CHAMADO 80286, FOI O ÚNICO DE SEGUNDA GERAÇÃO LANÇADO. ELE INCLUÍA O NOVO MODO PROTEGIDO DE 16 BITS, MAS DEVIDO A MEMÓRIA TER DE SER ACESSADA EM SEGMENTOS DE 64 kiB E O PROCESSADOR NÃO TER UMA INSTRUÇÃO PARA VOLTAR O MODO REAL, RAROS FORAM OS SISTEMAS OPERACIONAIS QUE USAVAM ESTE MODO DE OPERAÇÃO.
   • PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
     • INCLUSÃO DO MODO PROTEGIDO DE 16 BITS
       • BARRAMENTO DE 16 BITS
         • BARRAMENTO DE ENDEREÇO DE 24 BITS, PERMITINDO ACESSO DE 16 MiB
           • PERMITIA O USO DE COOPROCESSADOR MATEMATICO 287

4. MODO PROTEGIDO DE 16 BITS

   • PROTEÇÃO DE MEMORIA
     • CONTROLE DE MULTITAREFA POR HARDWARE
       • MEMORIA VIRTUAL( 1GiB DE TOTAL, VIRTUAL + RAM)

5. PROCESSADORES DE TERCEIRA GERAÇÃO 386

   • CHAMADO DE 80386, FOI O PRIMEIRO PROCESSADOR DE 32 BITS LANÇADO, E O MODO PROTEGIDO DE 32 BITS INTRODUZIDO COM ESTE PROCESSADOR É USADO ATÉ HOJE. TINHA INSTRUÇÃO PARA VOLTAR PARA O MODO REAL E A MEMÓRIA PODIA SER ACESSADA DE FORMA LINEAR
   • BARRAMENTO DE DADOS DE 32 BITS OU 16 BITS
     • PERMITIA O USO DE COPROCESSADOR MATEMATICO 387DX

6. MODO PROTEGIDO DE 32 BITS

   • ACESSO A ATÉ 4 GiB DE MEMORIA TOTAL( VIRTUAL + RAM)
     • EXPANSÃO DO MODO PROTEGIDO DE 32 BITS
       • INCLUSÃO DO MODO VIRTUAL 8086
         • PROTEÇÃO DE MEMORIA
           • CONTROLE DE MULTITAREFA POR HARDWARE
             • MEMORIA VIRTUAL USANDO UM SISTEMA DE PAGINAÇÃO

7. PROCESSADORES DE 4° GERAÇÃO 486

   • manteve todas as inovações trazidas pelo 386, integrando um coprocessador dentro do processador, fazendo com que o usuário não precisasse mais comprar e instalar este componente, caso exigisse passou a vir com uma pequena quantidade de memória cache dentro do chip, a fim de aumentar o desempenho.
   • PRIMEIRO COM COPROCESSADOR MATEMATICO INTEGRADO DENTRO DO PROCESSADOR( FPU
     • ADIÇÃO DE 8 KiB DE MEMORIA CACHE L1 DENTRO DO PROCESSADOR
       • PLACAS-MÃE PARA O 486 PODERIAM VIR COM UM CACHE DE MEMORIA NA PLACA
         • SOQUETES
           • varios processadores usando um mesmo tipo de soquete. com isso, uma mesma placa-mãe pode ser compatível com vários modelos diferentes
           • 5X86:
             •  é um 486dx com cache de memoria l1 de 16 kIb e quadruplicação do clock. da cyrix era um 6x86 desse mesmo fabricante, mas com pinagem de 486

8. PROCESSADORES DE QUINTA GERAÇÃO (X86,sOQUETE 7)

   • placas-mãe usando estes tipos de soquetes podem ter circuito de cache de memória, chamado cache de memória externo ou l2. capacidades típicas da época eram 265 kiB ou 512 kiB. este circuito aumenta o desempenho do pc
   • PENTIUM
     • UTILIZA OS MESMOS MODOS DE OPERAÇÃO E CARACTERÍSTICAS INTRODUZIDAS COM O 386 (PROTEGIDO DE 32 BITS) E COM O 486(COPROCESSADOR MATEMÁTICO E CACHE DE MEMÓRIA INTERNO), COM MODIFICAÇÕES IMPORTANTES EM SUA ARQUITETURA INTERNA PARA QUE ELE PASSASSE A SER MAIS RÁPIDO. USAVA O ESQUEMA DE MULTIPLICAÇÃO DE CLOCK, ONDE O CLOCK INTERNO DO PROCESSADOR ERA OBTIDO MULTIPLICANDO-SE O CLOCK EXTERNO POR UM FATOR
     • BARRAMENTO DE DADOS 64 BITS
       • CACHE DE MEMORIA L1 DE 16 KiB DIVIDIDO EM DOIS, 8 kiB PARA INSTRUÇOES E 8 PARA DADOS
         • CIRCUITO DE PREVISÃO DE DESVIOS
           • ARQUITETURA SUPERESCALAR COM DUAS CANALIZAÇÕES
             • USO DE SOQUETES DA TABELA DESCRITA ACIMA
   • PENTIUM MMX
     • ERA UM PROCESSADOR PENTIUM COM UM CONJUNTO DE INSTRUÇÕES MMX O CACHE DE MEMÓRIS INTERNO FOI AUMENTADO DE 16 kiB PARA 32 kiB, POR CAUSA DESSA MODIFICAÇÃO ERA MAIS RÁPIDO DO QUE UM PENTIUM CLÁSSICO DE MESMO CLOCK
   • PENTIUM OVERDRIVE
     • ERA UM PENTIUM COM A PINAGEM DE 486 PARA USUÁRIOS QUE QUERIAM FAZER UM UPGRADE DE 486 PARA O PENTIUM SEM TROCAR A PLACA-MÃE, MAIS LENTO QUE O PENTIUM VERDADEIRO
   • 6X86
     • DA CYRIX INCLUIU RECURSOS QUE SÓ FORAM ADOTADOS PELA INTEL EM SEUS PROCESSADORES DE SEXTA GERAÇÃO. ERA COMPATÍVEL COM O SOQUETE 7 E TRAZIA AS MESMAS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO PENTIUM, COMO BARRAMENTO DE DADOS DE 64 BITS, COPROCESSADOR MATEMÁTICO INTEGRADO E MODO PROTEGIDO DE 32 BITS
     • CACHE DE MEMORIA INTERNO(L1) DE 16 kiB,UNIFICADO
       • ARQUITETURA SUPERESCALAR COM DUAS CANALIZAÇÕES
         • PRIMEIRO A TER ARQUITETURA HIBRIDA CISC/RISC
           • EXECUÇÃO FORA DE ORDEM
             • RENOMEAMENTO DE REGIDTRADORES
               • EXECUÇÃO ESPECULATIVA
   • 5X86
     • DA AMD ERA UM 486DX5, O 5X86 DA CYRIX ERA, NA REALIDADE, UM 6X86 COM PINAGEM DE 486, TAL COMO OCORRIA COM O PENTIUM OVERDRIVE
   • K5
     • UTILIZAVA O SOQUETE 7 E, PORTANTO, BARRAMENTO DE DADOS DE 64 BITS TAL COMO O PENTIUM. TINHA UM COPROCESSADOR MATEMÁTICO INTEGRADO E MODO PROTEGIDO DE 32 BITS
     • CACHE DE MEMORIA L1 DE 24 kiB DIVIDIDO EM DOIS, UM DE 16 kib PARA INSTRUÇOES E UM DE 8 kiB PARA DADOS
       • ARQUITETURA SUPERESCALAR COM SEIS CANALIZAÇÕES
         • PREVISÃO DE DESVIOS
           • ARQUITETURA HIBRIDA CISC/RISC
             • EXECUÇÃO FORA DE ORDEM
               • RENOMEAMENTO DE REGISTRADORES
                 • EXECUÇÃO ESPECULATIVA
   • K6
     • NÃO FOI CRIADO A PARTIR DO K5, SENDO O PROJETO Nx86 DA NExGEN
     • CACHE DE MEMORIA INTERNO L1 DE 64 kib DIVIDIDO EM DOIS, UM DE 32 KIB PARA INSTRUÇÕES E UM DE 32 kib PARA DADOS
       • ARQUITETURA SUPERESCALAR DE SETE CANALIZAÇÕES
         • PREVISÃO DE DESVIOS
           • ARQUITETURA HIBRIDA CISC/RISC
             • EXECUÇÃO FORA DE ORDEM
               • RENOMEAMENTO DE REGISTRADORES
                 • EXECUÇÃO ESPECULATIVA
                   • SUPORTE A INSTRUÇÕES MMX