PIPELINE

Páginas: 5 (1191 palavras) Publicado: 29 de junho de 2014


SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
MEC – SETEC
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO TRIÂNGULO MINEIRO
CAMPUS ITUIUTABA

CURSO ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS
3º PERÍODO

BRUNNO EDUARDO VILELA BATISTA
CAROLINA MALTA OLIVEIRA




ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO COMPUTADORES















Ituiutaba - MG
JUNHO/2014

FOLHA DE IDENTIFICAÇÃO



Alunos:Brunno Eduardo Vilela Batista, Carolina Malta Oliveira.
Trabalho de Arquitetura e Organização de Computadores: DEFINIÇÃO DE PIPELINE.





















SUMÁRIO



1. Introdução Pipeline

2. Definição de Pipeline.

3. Como o pipeline melhora o desempenho.

4. Compare desempenho em ciclo único versus desempenho com pipeline.

5. Desenho/diagrama pipeline commúltiplos ciclos de clock de 5 instruções.

6. Como funciona os processadores super escalares?

7. Referências.






















1 INTRODUÇÃO



Até o 386, os processadores da família x86 eram capazes de processar apenas uma instrução de cada vez. Uma instrução simples podia ser executada em apenas um ciclo de clock, enquanto instruções mais complexas demoravamvários ciclos de clock para serem concluídas. Seria mais ou menos como montar um carro de maneira artesanal, peça por peça.

Para melhorar o desempenho do 486, a Intel resolveu usar o pipeline, uma técnica inicialmente usada em processadores RISC, que consiste em dividir o processador em vários estágios distintos. O 486, possui um pipeline de 5 níveis, ou seja, é dividido em 5 estágios.


2DEFINIÇÃO DE 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. Estas instruções são colocadas em uma fila de memória dentro do processador (CPU) onde aguardam o momento de serem executadas, só poderá começar quando a outra instrução acabar só assim dá sequência ao procedimento.

Em resumo, é o processopelo qual uma instrução de processamento é subdivida em etapas, uma vez que cada uma destas etapas é executada por uma porção especializada da CPU, podendo colocar mais de uma instrução em execução simultânea. Isto traz um uso mais racional da capacidade computacional com ganho substancial de velocidade. Entre os problemas enfrentados estão a dependência de instruções anteriores e desvios quedificultam o processo, bem como a diferença de complexidade de instruções que fazem com que as mesmas possam levar um tempo variável para execução.

A técnica de pipeline é utilizada para acelerar a velocidade de operação da CPU, uma vez que a próxima instrução a ser executada está normalmente armazenada nos registradores da CPU e não precisa ser buscada da memória principal que é muito mais lenta.3 Como o pipeline melhora o desempenho


Com a constante necessidade de maquinas cada vez mais poderosas, o desperdício de tempo dentro do processador deve ser evitado ao máximo. A técnica de Pipeline possibilita a execução paralela das micro instruções. Ou seja, esta técnica permite uma sobreposição temporal das fases de execução de uma instrução. Diante do antigo paradigma onde cadainstrução era executada separadamente, passando por todas as fazes de execução no processador (Por exemplo: leitura da memória principal, carregamento nos registradores, utilização da ULA para processamento, escrita no registrado e escrita na memória principal), a utilização do Pipeline dividir esta execução em etapas permitindo a serialização no processamento das instruções.
Esta técnicafoi evoluindo com o tempo e, com isso, incorporando novas ideias de implementação de forma a aumentar o desempenho do processador. A seguir veremos alguns tipos de Pipeline e como elas funcionam resumidamente.


4 Compare desempenho em ciclo único versus desempenho com pipeline


Em uma máquina com 1 processador e ciclo único, tem–se:
Tempo de execução do programa = taxa de finalização...
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