Intel Pentium 4 Giovanni Rizzo de Paiva - RA023908 Matheus Tasso Perugini - RA024670 Rafael Rodrigues Dias - RA024940 MC722 - Projeto de Sistemas Computacionais.

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1 Intel Pentium 4 Giovanni Rizzo de Paiva - RA023908 Matheus Tasso Perugini - RA024670 Rafael Rodrigues Dias - RA024940 MC722 - Projeto de Sistemas Computacionais

2 Visao Geral Micro-Arquitetura Netburst Atinge altas frequencias de clock, em detrimento do valor do IPC e de alto gasto energetico. Nao atingiu o objetivo de 10GHz

3 Caracteristicas Pipeline com muitos estagios Alteracao da localizacao do cache L1 ( Trace Cache ) Anterior `a unidade de busca para posterior `a unidade de decodificacao Decodificador CISC-RISC Transforma instrucoes CISC em micro- instrucoes RISC

4 Caracteristicas - (continuacao) Hyper-Threading Emula um sistema multiprocessado Tecnologia SpeedStep Eficiencia energetica – reduz processamento eXecute Disable bit Controle contra ataques mal intencionados Memoria extendida 64 bits Tecnologia EM64T

5 Pipelines Pipeline é uma lista de todos os estágios que uma dada instrução precisa percorrer dentro do processador para ser executada. [1] Cria paralelismo com as microinstrucoes Pipelines de 20 estagios 31 estagios para Prescott

6 Pipelines - (continuacao) Maior o numero de estagios – maior a frequencia de operacao Em um mesmo clock, um Pentium III pode obter um desempenho melhor que um Pentium 4, dado o tamanho de seu Pipeline.

7 Pipelines - Contras Custo e complexidade elevados Tamanho fisico do processador Instrucoes complexas O desvio atrapalha o Pipelining Desvios Condicionais Processamento inutil

8 Previsao de Desvio Determina se um desvio condicional vai ser acionado na lista de instrucoes Existencia de muitos loopings Buffer de instrucoes Um buffer de previsão de desvios é uma pequena memória indexada pela parte menos significativa do endereço da instrução de desvio. [1]. Nao e` necessario buscar na memoria principal Buffer para 100 instrucoes

9 Previsao de Desvio - (cont...) Pentium 4: Static Branch Predictor – Previsao estatica de desvio Assume-se que o desvio e' feito para tras Trace Cache Armazena microinstrucoes ja decodificadas

10 Cache de instrucoes A Trace Cache Armazena microinstrucoes ja decodificadas e nao instrucoes a serem carregadas pela unidade de busca Muito util em estruturas de repeticao BTB de 512 entradas

11 Hyper-Threading O que e' hyper-threading ? tecnologia multi-thread Como e' alcancada? Duplica-se o hardware necessario por guardar o estado de um processo

12 Hyper-Threading - (cont...) Cada unidade logica possui Seu proprio controlador de interrupcoes e conjunto de registradores Compartilham: cache de memoria, unidade de execucao, unidade logica e aritmetica, de ponto flutuante e barramentos

13 Hyper-Threading - (cont...) Intel alega 30% de aumento na eficiencia. Esquematico:

14 Termal Throttling Controle de risco – superaquecimento Diminui o processamento Possui duas classes: TM1 – cria delay TM2 – diminui o multiplicador de clock Dificuldade de detectar o acionamento do recurso. Lentidao.

15 Pentium 4 – 64 Bits Enderecamento de 64 Bits Sem a tecnologia EM64T, o Pentium endereca 4GB de memoria. Com ela, 32TB de RAM. Limitacao: chipset da placa mae Apontadores de 64 Bits Registradores de 64 Bits

16 Pentium 4 – 64 Bits Registrador 64 Bits Necessita um SO compativel Ultimos SuSE, Ubuntu.

17 Comparacao AMD x P4 ProcessadorClock InternoClock ExternoDados por ClockCache L1Cache L2Soquete Pentium 4 2.662.66 Ghz133 MHz 416 KB512 KB478 Athlon XP 2700+2.1 Ghz 166 MHz2128 KB256 KB462

18 Comparacao AMD x P4 Pentium 4 2.66 Athlon XP 2700+ Clock Interno 2.66Ghz 2.1Ghz Clock Externo 133MHz 166 Mhz Cache L1 16KB 128KB Cache L2 512KB 256KB Soquete 478 462 Utilizando os benchmarks Sandra, Aida, SuperPI e PC Mark

19 Intel Pentium 4 2.66 Ghz:

20 Athlon XP 2700 (2100 Mhz)

21 Conclusao A Microarquitetura NetBurst – fracasso tecnologico Intel ressussita caracteristicas do P6, com pipelines nao tao extensos, e clock nao tao alto. Aumento na frequencia de operacao nao acarreta em aumento de potencia/desempenho

22 Conclusao Comparacao com AMD Preco elevado Alta necessidade energetica Superaquecimento Desempenho nao impressionou Mostra-se uma equivalencia nos benchmarks

23 Fim Obrigado. Duvidas ? Giovanni Rizzo de Paiva - Ra023908 Matheus Tasso Perugini - Ra024670 Rafael Rodrigues Dias - Ra024940 Grupo 04