Processadores Intel e AMD

Processadores Intel e AMD
Prof. Remy Eskinazi CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores
Agenda Introdução Conceitos básicos Microprocessadores Histórico dos processadores X86 (Intel e AMD) Linha evolutiva dos processadores Mercado de processadores Breve Comparativo Intel x AMD Resumo Processador Celeron Processadores 64 bits Conclusões Bibliografia e sites relacionados CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Resumo Evolução Intel X AMD
8088 / 8086 Resumo Evolução Intel X AMD 80286 80386 AMD 386 80486 AMD 486 Pentium AMD K5 Pentium Pro AMD K6 Pentium II AMD K6-II Pentium III AMD K6-III Celeron (Pentiums limitados) Pentium IV Duron Semprom Athlon CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Evolução X86 Nome Data Transistores K Processador de 16-bit. Base para o IBM PC & DOS Limitado a 1MB de espaço de endereçamento. DOS disponibiliza ao usuário apenas 640K K Modo de endereçamento mais complexo, mas não muito útil Base para IBM PC-AT e Windows K Extensão para 32 bits. Adicionado um novo tipo de endereçamento Capaz de rodar Unix (modos Real, Protegido) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Evolução X86 Nome Data Transistores M Pentium M Pentium II/MMX M Adicionada uma coleção especial de instruções para operar em vetores de 64-bit de dados inteiros de 1, 2, ou 4 bytes PentiumPro M Adionadas as instruções de mov condicional Grande mudança na microarquitetura Preempção de tarefas (saltos) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Evolução X86 Nome Data Transistores Pentium III M Adicionadas instruções “streaming SIMD” para operar sobre vetores de 128-bits de dados inteiro ou ponto flutuante de 1, 2 ou 4 bytes Pentium M Adicionados formatos de 8-bytes e 144 novas instruções para o modo streaming SIMD CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Evolução AMD 1975 1979 1982 1991 1993 1995 1997 1999 2002 Am386 Am486 AMD-K5™ AMD-K6® AMD Athlon™ AMD Athlon XP™ 8080A 8086 286 Transistores 5k k k k k k k k k 10um 0.80um um um um um 2003 2004 2005 + k Transistores 0.13um -> um CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Evolução AMD 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 am386 am486 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 + CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Arquitetura Interna de Microprocessador
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primeiro microprocessador de 16 bits da Intel arquitetura de 16 bits comunicação com a memória em 16 bits (8086) capacidade máxima de memória de 1 MByte 14 registradores (4 dados, 4 endereços, 4 segmentos, ponteiro do programa, flags) endereço físico = segmento * 16 + deslocamento 85 instruções básicas coprocessador: 8087 (67 instruções básicas) sem cache, sem memória virtual mesma arquitetura, barramento externo de 8 bits CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Características da Arquitetura 8086

Dados Endereços Segmento CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Registradores de Segmento 8086
São registradores de endereços; Armazena endereços de programa e dados; Organização de memória: Cada byte na memória possui um endereços de 20 bits iniciando em 0 até ou seja, 1M de memória endereçável; Endereços são representados por 5 dígitos hexadecimais; de FFFFF Problema: 20 bits de endereços é grande demais para ser colocado em registradores de 16 bits; Solução: Segmentação de memória Blocos de memória de 64K consecutivos (65.536); Um número de segmento é um número de 16 bits; Faixa de um endereços de um segmento vai de 0000 a FFFF Em um segmento, uma posição de memória em particular é especificado como sendo um offset (deslocamento); Um offset também tem faixa de 0000 a FFFF CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Segmentação de memória no 8086
one segment linear addresses CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Geração de endereço físico

Geração de endereço físico
Registrador de segmento * 16 + offset Offset Value (16 bits) Segment Register (16 bits) Adder Physical Address (20 Bits) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Organização de memória
Bloco Dados 01 Área de memória para o usuário (64 Kb) 02 Área de memória para o usuário (128 Kb) 03 Área de memória para o usuário (192 Kb) 04 Área de memória para o usuário (256 Kb) 05 Área de memória para o usuário (320 Kb) 06 Área de memória para o usuário (384 Kb) 07 Área de memória para o usuário (448 Kb) 08 Área de memória para o usuário (512 Kb) 09 Área de memória para o usuário (576 Kb) 10 Área de memória para o usuário (640 Kb) 11 Memória de Vídeo 12 13 Área de Extensão da ROM 14 15 ROM-BIOS do sistema 16 ROM-BIOS do sistema e ROM-BASIC CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Microprocessador Intel 80286
Praticamente a mesma arquitetura do 8086 Data bus 16 bits (D0 – D15), Address bus 24 bits (16Mb memória) Modos real (8086) e protegido (memória vitual & 16Mb memória) 4 Unidades funcionais EU – Unidade de execução de Instruções BU – Unidade de Acesso e Controle de Barramento IU – Unidade de decodificação de instruções AU – Unidade de Formação de endereços Comunicação com a memória em 16 bits 14 registradores (os do 8086) Endereço físico ou virtual 15 instruções extras ( = 107 instr. básicas) Co-processador: 80287 Sem cache Memória virtual segmentada (apenas no modo protegido) Maior parte dos programas desenvolvidos para modo Real CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Modos real (8086), protegido e virtual86 6 Unidades funcionais EU – Unidade de execução de Instruções BU – Unidade de Acesso e Controle de Barramento IU – Unidade de decodificação de instruções PU – Unidade de pre-fetch com fila de até 16 bytes PgU – Unidade de formação de endereços (paging unit) SU – Unidade de formação de endereços (segmentation unit) Comunicação com a memória 16 (SX) ou 32 bits (DX) Capacidade máxima de memória de 4 GByte 14 registradores do 8086, com 32 bits, e mais 2 regs. de segmento 44 instruções extras = 153 instruções básicas Endereço físico ou virtual (64 TByte) Memória virtual segmentada (sempre) e paginada (opcional), ambas apenas no modo protegido CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

31 16 15 8 7 EAX AH AL acumulador EBX BH BL base ECX CH CL contador EDX DH DL dado ESP ponteiro para pilha EBP ponteiro base ESI índice fonte EDI índice destino apontador de instruções EIP EF flags CS segmento de código DS segmento de dados SS segmento de pilha ES segmento extra FS segmento extra GS segmento extra CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Conceito do Memória Virtual grande espaço de endereçamento endereço gerado pelas instruções sendo executadas mapeamento por hardware pequeno espaço de endereçamento CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Questões da Memória Virtual: quando mover um bloco da memória secundária para a memória primária (real) ? por demanda quando mover um bloco da memória real para a memória secundária? quando faltar espaço na memória real qual o tamanho ideal de um bloco? constante (paginação) ou variável (segmentação) onde colocar um novo bloco transferido para a memória principal? onde houver área livre (paginação) ou no “melhor” lugar (segmentação) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Dinâmica da Memória Virtual: programa gera endereço virtual CPU transforma endereço virtual em endereço físico (hardware) bloco está na memória principal? Sim: calcular o endereço físico (hardware) Não: buscar o bloco da memória secundária (software) existe espaço para o bloco na memória principal? Sim: carregar o bloco e atualizar descritor (software) Não: retirar um outro bloco, carregar o bloco e atualizar descritores (software) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Memória Virtual Segmentada: (Segmentação => Converte endereços lógicos em endereços lineares) endereço lógico ou virtual CS DS SS ES ... endereço linear (ainda não é o físico) (Global ou Local) (Caso a paginação não esteja sendo utilizada, se converte em endereço físico) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Memória virtual segmentada
programa gera endereço virtual CPU transforma endereço virtual em endereço físico segmento está na memória principal? Sim: calcular o endereço físico. Se este endereço estiver fora do segmento, gerar erro Não: buscar o segmento da memória secundária existe espaço suficiente para o o segmento na memória principal? Sim: carregar o segmento na “melhor posição” e atualizar descritor Não: retirar um (ou mais) segmentos, carregar novo segmento e atualizar descritores CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Memória virtual paginada
(Paginação => Converte endereços lineares em endereços físicos) (PT) ... ... Tabelas (1024 x 32) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Memória virtual paginada
programa gera endereço virtual CPU transforma endereço virtual em endereço físico página está na memória principal? Sim: calcular o endereço físico. Este endereço sempre está dentro da página. Não: buscar a página da memória secundária existe espaço suficiente para a página na memória principal? Sim: carregar a página em qualquer lugar e atualizar descritor Não: retirar uma página (é suficiente), carregar nova página e atualizar descritores CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

outras características Co-processador: ( = 73 instr. básicas) Sem cache TLB: pequena memória associativa que retém os últimos e mais freqüentes endereços de página acessado uma pequena cache de endereços físicos apareceram vários microprocessadores compatíveis no mercado AM386 CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Idêntico ao 386 Modos real (8086), protegido e virtual86 Comunicação com a memória em 32 bits Capacidade máxima de memória de 4 GByte 16 registradores (os do 80386, também em 32 bits) 6 instruções extras ( = 157 instruções básicas) Endereço físico ou virtual Memória virtual segmentada e paginada (opcional) Co-processador: (para 80486SX) integrado no 80486DX Com cache de 8 KByte FPU CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Microprocessador Intel Pentium
Reestruturação do 486 Modos real (8086), protegido e virtual86 16 registradores (os do 80386, também em 32 bits) Memória virtual segmentada e paginada Comunicação com a memória em 64 bits Capacidade máxima de memória de 4 GByte 5 instruções extras ( = 162 instr. básicas) FPU: coprocessador aritmético integrado Cache de 16 KByte (2 x 8 KByte) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

2 pipelines para inteiros, operando em paralelo cada pipeline inteiro consta de 5 estágios: busca de instrução (a partir da cache de instruções), decodificação de instrução, geração de endereço, execução, escrita (write back). FPU também em pipeline (mas não em paralelo) operação super-escalar: mais de uma instrução pronta em um ciclo de relógio CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Microprocessador Intel Pentium Pro (P6)
Re-estruturação do Pentium (P5) Mesmas características de (mem. virtual) e do Pentium (largura de dados de 64 bits) FPU cache de 16 KByte (2 x 8 KByte) 5 instruções extras ( = 167 instr. básicas) Operação super-escalar 14 unidades internas Execução fora de sequência Execução especulativa CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Microprocessador Intel Pentium MMX
Arquitetura do Pentium (P5) Novo tipo de dado: “packed” 57 instruções extras (além das 167 instr. básicas) Com cache de 32 KByte (2 x 16 KByte) Operação super-escalar Não possui as características do Pentium Pro (execução fora de sequência, exec.especulativa) Instruções para processamento de vetores (8 bytes, 4 palavras ou 2 palavras duplas) 8 novos registradores lógicos (MMX0 a MMX7) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Pentium II (P6) Pentium Pro com MMX Mesmas características do Pentium Pro Instruções MMX Cinco unidades internas Execução fora de sequência Execução especulativa Pentium MMX Pro PentiumII CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Pentium III Novo tipo de dado: “floating packed” (Ponto flutuante) 70 instr. extras (além das 167 básicas e 57 MMX) Instruções para processamento de vetores inteiros (MMX) ou de ponto flutuante (SSE) 8 novos registradores físicos (XMM0 a XMM7), de 128 bits, para as instruções SSE No de série do processador (Inst. CPUID) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Pentium 4 Lançado em novembro de 2000 Pipeline de 20 estágios (“hyper pipeline”) Até 128 instruções em execução (3 vezes mais que no Pentium III) Algoritmo melhorado para previsão de desvios, com tabela de 4K Novo sistema de cache de nível 1 Cache de execução de 12 K micro-operações (Execution Trace Cache) Cache de dados de 8 KBytes CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Pentium 4 Instruções SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2) novas instruções 67 instruções para vetores de pontos flutuante de precisão dupla (64 bits) 69 novas instruções MMX, para vetores inteiros de 128 bits (utilizando os registradores XMM) 8 instruções para controle de cache Barramento do sistema “Net Burst” de 400 MHz CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Pentium 4 - Diagrama Resumido

Mercado de Processadores
Low –End Destinado à construção de máquina de baixo poder computacional Usuário iniciante (Celeron D (Intel), Semprom (AMD) Mid-Range Destinado à construção de máquinas de maior poder computacional Ferramentas CAD, design house Pentium IV (Intel), Athlon (AMD) High-End Destinado à maquinas de alto poder computacional e compartilhamento Servidores de Rede Gerenciamento de Clusters Pentium HT (Intel), Athlon 64 D (AMD) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Comparativo entre Processadores Intel e AMD
Intel foi isoladamente a líder em fabricação de CPUs até início dos anos 90 Até a fabricação do Não houve concorrência da AMD Concorrência começou devido a fabricação do AM386 DX Intel Pentium X AMD AM5x86 Intel Pentium, Pentium PRO X AMD K5 Equivalente mas lançado 3 anos depois do Pentium Intel Pentium MMX, II X AMD K6 Vantagem AMD: Mais barato Intel Celeron X AMDK6 Celeron:Versão “light” do Pentium II Intel Celeron X AMD Sempron CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Estado da Arte em Processadores
AMD Desktop: AMD Athlon 64 FX, AMD Athlon 64 Server: AMD Opteron Intel Desktop: Intel Pentium 4 w/ HT, Intel Pentium 4 Extreme Edition Server: Intel Itanium 2, Xeon CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Resumo Processadores Celeron
Os processadores Celeron diferenciam-se dos processadores Pentium II, III e IV pela limitação das seguintes características: Tamanho da Cache L2 Clock interno Clock do barramento externo CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Modelo Nome-código Baseado no Cache L1 Cache L2 Tecnologia Barramento Externo Soquete Celeron SEPP Convington Pentium II com núcleo Deschutes 32KB - 0.25µm 66MHz Slot 1 Celeron A Mendocino 128KB 66MHz Celeron PPGA 32KB 128KB Soquete 370 Celeron Coppermine Coppermine Pentium III com núcleo Coppermine 0.18µm 66MHz / 100MHz Celeron Tualatin Tualatin Pentium III com núcleo Tualatin 256KB 0.13µm 100MHz Celeron Willamette Willamette Pentium 4 com núcleo Willamette 8KB 0.18µm 400MHz Soquete 478 Celeron Northwood Northwood Pentium 4 com núcleo Northwood 0.13µm Celeron D Prescott Pentium 4 com núcleo Prescott 256KB 0.09µm 533MHz Soquete 478 / Soquete 775 CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Resumo Processadores Celeron D
Processador Clock Interno Clock Externo Cache L2 Soquete Hyper-Threading 350 3,2 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 345 3,06 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 340 2,93 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 335 2,80 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 330 2,66 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 325 2,53 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Resumo Processadores Sempron
Processador Clock Interno Clock Externo Cache L1 Cache L2 Soquete Sempron ,50 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron ,58 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron ,67 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron ,70 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron ,83 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron GHz 333 MHz 128 KB 512 KB 462 CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Exemplo: Celeron D 16Kb Cache L1 256Kb Cache L2 Clock ext. 533MHz (Burst 133MHz) Clock int. 2,13 GHz a 3,2 GHz Suporte Hyper – Threading => não disponível CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Extreme Edition CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Extreme Edition Características: Primeiro processador desktop da Intel com tecnologia dual-core. Basicamente é evolução do Pentium IV Hyper-Threading (HT) : 2 processadores (lógico + Físico) Processador dual-core : 4 processadores (2 lógicos + 2 Físicos) Hyper-Threading + dual-core: execução de 4 threads simultaneamente CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Extreme Edition Processador “lógico” barramentos, caches e unidades de execução são compartilhados cada processador lógico tem estado próprio, bem como registradores de propósitos gerais. Processador físico tem seus próprios conjuntos de registradores e caches. CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Extreme Edition Cache 2 caches de 16KB (L1). 2 caches de 1 MB (L2), sendo 1 MB para cada core. principal vantagem: redução do tráfego do barramento. Trace cache cada core tem uma trace cache de até 12KB de micro-operações já decodificadas. principais vantagens: remoção da etapa de decodificação em loops e em execução de desvios. CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Extreme Edition Segurança: bit para desabilitar execução: recurso aliado ao S.O define áreas ativas ou não-ativas de memória. Conjunto de instruções instruções dedicadas ao processamento de imagens e compressão de dados mantém compatibilidade com IA-32. Gerenciamento de energia: capacidade de desligamento de pinos e outras partes do chip. CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Intel Extreme Edition Perspectivas: Aumento da velocidade do barramento PCI e AGP (média de 3.5 vezes). Facilidades para os softwares multi-threads do futuro. Dual-core : será base para as pesquisas da Intel nas tecnologias Hyper-Threading e EM64T. CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

AMD Athlon 64 CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

AMD Athlon 64 Resumo Processadores AMD Atuais Desktop Semprom (Low End) Athlon 64 (Mid Range) Athlon 64 FX Athlon 64 X2 Notebooks Athlon 64 Mobile Turion 64 Servidores Opteron CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

AMD Athlon 64 1975 1979 1982 1991 1993 1995 1997 1999 2002 Am386 Am486 AMD-K5™ AMD-K6® AMD Athlon™ AMD Athlon XP™ 8080A 8086 286 Transistores 5k k k k k k k k k 10um 0.80um um um um um 2003 2004 2005 + k Transistores 0.13um -> um CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

AMD Athlon 64 UCP ‘North Bridge’ L1/L2 L3 ‘South USB E/ISA Bus E / ISA Bus PCI REDE LAN Bus SCSI Adaptador SCSI Super I/O Interface Gráfica ROM BIOS RAM PCI PCMCIA Som CD-ROM HD Scaner Floppy Mouse AGP COM LPT CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

AMD Athlon 64 Novas características incorporadas 1MB L2 Cache Controlador de Memória DDR incorporado HyperTransport Channel Menor consumo de potencia Novo Core Processador Registradores em dobro Pipeline maior (10 12 estágios) Maior “Look Aside Buffer” (TLB) CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

AMD64 Architecture Register Differences: AMD64 vs x86
GPR x87 79 31 AH EAX AL 7 15 In x86 MMX0 SSE 127 MMX7 EIP RAX 63 AMD64 64-bit integer registers 48-bit Virtual Address 40-bit Physical Address REX - Register Extensions Sixteen 64-bit integer registers Sixteen 128-bit SSE registers SSE2 Instruction Set Double precision scalar and vector operations 16x8, 8x16 way vector MMX operations SSE1 already added with AMD Athlon MP Added by AMD64 EDI XMM8 MMX8 MMX15 R8 R15 CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Um Processador AMD64 pode rodar sistemas operacionais de 32 ou 64 bits
OS for x64-based Systems 32-bit and 64-bit on a single platform Um Processador AMD64 pode rodar sistemas operacionais de 32 ou 64 bits START BOOT UP Using 32 bit BIOS Load 32 bit OS Look at OS Load 64 bit OS 32-bit 64-bit Run 32 bit Applications Run 32 & 64 bit apps CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Características da arquitetura AMD64
Processamento nativo em 32 e 64 bits Controlador de memória DDR integrado ao processador Tecnologia Hyper Transport Cool’n’quiet (PowerNow! para servers e mobile) Proteção anti-vírus por hardware Benefícios Excelente desempenho Melhor custo/benefício Sistemas mais confiávies Preparado para software de 64 bits CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Arquitetura do sistema com AMD64
Sistema típico Sistema AMD64 CPU DDR CPU AMD64 PCI-X North Bridge PCI Bridge PCI Express DDR PCI-X PCI Bridge - Túnel HT PCI Express IDE, FDC, USB, Etc. South Bridge PCI IDE, FDC, USB, Etc. I/O Hub PCI CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Processador “single-core” Processador “dual-core”
Processadores AMD64 de dois núcleos Diferenças na fabricação e compatibilidade de socket e placa Processador “single-core” Núcleo Athlon 64 Athlon 64 FX Sempron Opteron Turion Athlon 64 X2 Opteron Processador “dual-core” Núcleos CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores Placa mãe

Processadores AMD64 de dois núcleos Diferenças na fabricação e compatibilidade de socket e placa CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Cache, Load/Store & Bussing Unit 144-bit wide DRAM interface
Fluxo de Dados em um AMD64 CPU 1MB L2 Cache AMD64 CPU L1 Data Cache L1 Inst. Cache Memory Controller DRAM Controller Crossbar Switch 64-bits wide Bussing Unit Processor Core Cache, Load/Store & Bussing Unit Integrated North Bridge Load/Store Unit System Request Queue (SRQ) HyperTransport Technology BUS 144-bit wide DRAM interface FP Unit Execution Unit Fetch Scan Align 128-bits wide CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

144-bit wide DRAM interface
Arquitetura Interna 64-bits wide 1MB L2 Cache 128-bits wide FP Unit Execution Unit Fetch Scan Align DRAM Controller 144-bit wide DRAM interface L1 Inst. Cache Bussing Unit Load/Store Unit AMD64 CPU Memory Controller L1 Data Cache Crossbar Switch System Request Queue (SRQ) 64-bits wide 1MB L2 Cache 128-bits wide FP Unit Execution Unit Fetch Scan Align L1 Inst. Cache Bussing Unit Load/Store Unit AMD64 CPU L1 Data Cache HyperTransport Technology BUS CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Processadores AMD Sempron
Processamento nativo em 32 e 64 bits Controlador de memória DDR integrado ao processador Barramento de sistema Hyper Transport Cool’n’quiet para modelos acima do Sempron 2800+ Proteção anti-vírus por hardware Acesso à memória em 64 bits Computação do dia-a-dia CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Processadores AMD Athlon 64
Processamento nativo em 32 e 64 bits Controlador de memória DDR integrado ao processador Barramento de sistema Hyper Transport Cool’n’quiet - Gerenciamento avançado de energia Proteção anti-vírus por hardware Excelente custo/benefício AMD Athlon 64 FX: Campeão em aplicações single thread Jogos CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Processadores AMD Athlon 64 X2
Dois núcleos AMD64 (Dual Core) Processamento nativo em 32 e 64 bits Controlador de memória DDR integrado ao processador Barramento de sistema Hyper Transport de 2.0GHz Cool’n’quiet - Gerenciamento avançado de energia Proteção anti-vírus por hardware Acesso à memória em 128 bits Alto desempenho multi-tarefa CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Processadores AMD Opteron
Para servidores com 1, 2, 4 ou 8 processadores Processamento nativo em 32 e 64 bits Controlador de memória DDR integrado ao processador Barramento de sistema Hyper Transport – Sem gargalos de FSB Power Now! - Gerenciamento avançado de energia Acesso à paralelo à memória, em 128 bits Inclui modelos Dual Core Excelente consumo de energia CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Funcionamento de servidor Dual Alta demanda - controlador de memória no chipset CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Funcionamento de servidor Dual Alta demanda – arquitetura AMD64

Sistema Quad-processado Solução do problema de gargalo no chipset/FSB
Típico sistema multiprocessado Sistema AMD Opteron™ South Bridge PCI IDE, FDC, USB, Etc. PCI-X North Processor DDR Memory Expander PCI-X Bridge I/O Hub PCI IDE, FDC, USB, Etc. AMD Opteron Opteron™ Other DDR CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Multiprocessamento com CPUs de núcleo duplo Necessidade da evolução da arquitetura de interconexão CPU CPU 8 GB/S SRQ Crossbar HT Mem.Ctrlr I/O Hub PCI-E Bridge Memory Controller Hub I/O Hub PCI-E Bridge PCI-E Bridge PCI-E Bridge I/O Hub USB PCI Arquitetura x86 tradicional FSB compartilhado por CPUs, Memória e I/O Mais CPUs ≠ Maior performance AMD64 com DirectConnect Arquitetura x86 padrão de mercado Sem gargalo de FSB Menor latência no acesso à memória CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

O futuro do Microprocessador Mais transistores, mais núcleos, mais threads Mais núcleos Núcleos especializados Mais controladores integrados ... CPU de 16 núcleos CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

BenchMark AMD X Intel CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Conclusões Processadores AMD atuais são mais indicados para aplicativos (Business), Jogos, Aplicativos 2D com melhor taxa de preço Processadores Intel estão mais indicados para aplicativos 3D e Multitasking CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Bibliografia e Sites Recomendados
Patterson, D. - Organizacao e projeto de computadores - a interface hard/software Torres, G. – Hardware – Curso completo Weber, R. – Arquitetura de computadores pessoais Intel Home page: AMD Home Page: CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

Pesquisa: Explicar em linhas gerais, as principais diferenças entre os seguintes processadores: Intel Pentium HT (HyperThreading ) Intel Pentium D (Dual Core) Intel Pentium EE (Extreme Edition) Enviar resposta para lista de discussão com subject: Nome do aluno CEFET-PE Arquitetura e redes de Computadores

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