TECNOLOGIA HT (HYPERTHREADING)

A tecnologia HyperThreading, desenvolvida pela Intel, é mais uma técnica criada para oferecer maior eficiência na utilização dos recursos de execução do processador. Segundo a Intel, a HyperThreading oferece um aumento de desempenho de até 30%, dependendo da configuração do sistema.

A tecnologia HyperThreading simula em um único processador físico dois processadores lógicos. Cada processador lógico recebe seu próprio controlador de interrupção programável e conjunto de registradores. Os outros recursos do processador físico, tais como cache de memória, unidade de execução, unidade lógica e aritmética, unidade de ponto flutuante e barramentos, são compartilhados entre os processadores lógicos.

Em termos de software, significa que o sistema operacional pode enviar tarefas para os processadores lógicos como se estivesse enviando para processadores físicos em um sistema de multiprocessamento.

FONTE: Disponível em: <www.marceloperecim.web.br.com/.../

Arquitetura+de+Computadores...>. Acesso em: 30 ago. 2012.

NOTA

TÓPICO 4 | TECNOLOGIAS ATUAIS DOS PROCESSADORES

O primeiro processador da Intel a implementar a tecnologia HyperThreading foi o Intel Xeon. O Intel Xeon utiliza a arquitetura NetBurst e é voltado para o mercado de servidores. Essa tecnologia deu muito certo. Hoje, praticamente quase todos os processadores da Intel possuem HT. Novos processadores i7 trabalham com até seis núcleos HT na versão Extreme.

Na figura a seguir, podemos observar o funcionamento dos processadores HT com dois programas. Dentro do processador, os dois programas podem estar simultaneamente em execução. Porém, fora do processador eles irão compartilhar o barramento de dados. Observe que são executadas mais instruções do programa 1 (amarelo) do que o programa 2 (azul), pois o amarelo roda num núcleo real, já o azul no núcleo HT.

FIGURA 79 – TECNOLOGIA HYPERTHREADING

FONTE: Disponível em: <www.dsystem.com.br/DKD721>. Acesso em: 15 fev. 2012.

4 TECNOLOGIA DUAL CORE

A tecnologia DUAL CORE, encontrada em alguns processadores Intel e AMD, é na verdade a implementação de dois processadores numa única placa de silício. Como pode ser observado na figura a seguir, os dois processadores internos e o barramento para esses dois processadores são completamente independentes.

Dessa forma, é tarefa do sistema operacional decidir qual programa vai utilizar qual processador. Note que os programas executam simultaneamente, de verdade, um dentro de cada núcleo.

FIGURA 80 – TECNOLOGIA DUAL CORE

FONTE: Disponível em: <www.dsystem.com.br/DKD721>. Acesso em: 15 fev. 2012.

A figura a seguir ilustra também a forma de processamento em um sistema Dual Core.

FIGURA 81 – PROCESSADOR DUAL CORE

FONTE: Disponível em: <http://www.xtrahost.co.uk/files/dual-core-comparison.jpg>.

Acesso em: 15 fev. 2012.

A seguir apresentamos um processador com a tecnologia Dual Core.

TÓPICO 4 | TECNOLOGIAS ATUAIS DOS PROCESSADORES

FIGURA 82 – NÚCLEO DE UM PROCESSADOR DUAL CORE

FONTE: Disponível em: <http://www.tt-hardware.com/img/news4/

news201205_18dujour.gif>. Acesso em: 15 fev. 2012.

5 TECNOLOGIA MULTICORE

Os processadores com vários núcleos simbolizam um avanço dos processadores antigos. Eles são na verdade processadores com dois ou mais núcleos. A sua forma de processamento é idêntica aos processadores Dual Core, porém com a quantidade maior de núcleos.

Vale salientar que, mesmo com multicore, geralmente são associados multi HT, um para cada núcleo.

Caro(a) acadêmico(a), leia o texto a seguir, extraído de “Inovação Tecnológica”.

Nele você entende o poder dos processamentos com múltiplos núcleos (multicore).

PROCESSAMENTO PARALELO CHEGA AOS COMPUTADORES DE MESA

Pesquisadores da Universidade de Maryland, Estados Unidos, deram um passo importante rumo ao objetivo de trazer para os computadores de mesa o poder do processamento paralelo utilizado pelos supercomputadores. Eles criaram uma nova arquitetura que permite que dezenas ou centenas de processadores sejam vistos pelos softwares como se fossem um só.

PROCESSAMENTO PARALELO

Os supercomputadores já utilizam o processamento paralelo há anos. Entretanto, não tem sido possível trazer esse conceito para os computadores pessoais devido à grande dificuldade em se desenvolver programas que tirem vantagem dos múltiplos processadores.

Todos os aplicativos conhecidos teriam que ser inteiramente reescritos, e com um nível de complexidade que não estaria ao alcance de muitos programadores.

O processamento paralelo possibilita ao computador fazer várias tarefas simultaneamente, em contraste com o processamento serial dos computadores pessoais atuais, nos quais uma tarefa deve terminar para que a próxima possa se iniciar.

SUPERCOMPUTADOR DE MESA

O novo computador representa, segundo os engenheiros que o criaram, a próxima geração de computadores pessoais. A tecnologia é baseada no processamento paralelo em um único chip, conseguindo alcançar velocidades até 100 vezes maiores do que os mais modernos computadores de mesa atuais.

O protótipo, desenvolvido pela equipe do Dr. Uzi Vishkin, utiliza uma placa com as dimensões aproximadas de uma placa-mãe normal, sobre a qual foram montados 64 processadores paralelos. Para controlar esses processadores, os engenheiros desenvolveram uma arquitetura de processamento paralelo que permite que os processadores trabalhem em conjunto, tornando a tarefa de desenvolvimento de aplicativos mais simples e mais rápida.

FONTE: Disponível em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias.php>. Acesso em: 2 jul. 2012.

DICAS

RESUMO DO TÓPICO 4

Caro(a) acadêmico(a), a seguir se encontra um resumo das tecnologias atuais dos processadores Intel e AMD.

● Os atuais processadores da AMD possuem a tecnologia chamada Phenom II X6, cujas características são:

Processamento 64 Bits Barramento DDR3

Velocidade Mais de até 3,3 GHz Núcleos 6

Barramento DDR3, operando em 4 canais Velocidade Até 3,9 GHz

Núcleos 6

Tecnologias HyperThreading Vídeo interno no processador

8MB de cache, podendo chegar a 15MB em alguns modelos

● A tecnologia HyperTransport da AMD faz com que os processadores Athlon acessem a memória sem passar pelo controle do chip set da placa-mãe. Esse processo torna a leitura e escrita em memória mais rápida.

● A tecnologia HyperThreading da Intel faz com que em um único processador possam ser executados dois programas paralelamente, pois a HT simboliza dois processadores físicos em um único chip. Os processadores HT não podem ser chamados de processadores de dois núcleos, porque alguns dispositivos, como os registradores e caches, entre outros, são compartilhados entre os dois seminúcleos de processamento.

● Os processadores DUAL CORE simbolizam processadores com dois núcleos completos.

● Os processadores MULTICORE simbolizam processadores com vários núcleos,

Olá, acadêmico(a), agora é só você resolver as questões a seguir e estará reforçando seu aprendizado. Boa atividade!

AUTOATIVIDADE

1 Destaque as características dos processadores AMD e Intel.

2 Destaque as diferenças de acesso à memória entre os processadores AMD e Intel.

3 Descreva as tecnologias HyperTransport e HyperThreading.

4 Qual a diferença entre os processadores Dual Core e Quad Core?

5 Cite exemplos de processadores Intel com a arquitetura Pentium IV.

6 Cite exemplos de processadores AMD com a arquitetura Athlon.

TÓPICO 5 ARQUITETURA DE

MEMÓRIAS

UNIDADE 2

1 INTRODUÇÃO

O segundo componente que iremos estudar da arquitetura computacional são as memórias. Como já vimos, o processador interage sempre com a memória principal para a busca dos dados. Esses dados são processados e os resultados desses processamentos também são gravados na memória.

Dessa forma, o processador não encaminha nem recebe dados de nenhum outro periférico sem passar pela memória. Portanto, ela é um dos principais dispositivos encontrados numa arquitetura computacional. Na figura a seguir relacionamos a comunicação do processador com a memória.

FIGURA 83 – COMUNICAÇÃO MEMÓRIA x PROCESSADOR

FONTE: Disponível em: <http://www.babooforum.com.br/idealbb/files/21405-dualch4.jpg>. Acesso em: 15 fev. 2012.

Da mesma forma que os processadores, as memórias possuem características, como:

● frequência de operação, medida atualmente em MHz;

● tamanho do barramento, medida em bits;

● taxa de transferência, que se refere à capacidade que a memória possui de transferir dados para o processador ou de receber dados deste, medida em MB/s, dentre outras.

O computador possui diversos tipos de memórias. Podemos encontrar desde memórias dentro do próprio processador, como as memórias caches e os registradores, e memórias fora do processador, como as memórias RAMs (Random Access Memory), ROMs (Read Only Memory), HDs, CDs/DVDs/BluRays, fitas magnéticas etc. (os dispositivos como CD/DVD, HD são considerados memórias de massa, também conhecidas como memória secundária).

FIGURA 84 – EVOLUÇÃO DAS MEMÓRIAS

FONTE: Disponível em: <http://i4.ebayimg.com/05/s/07/6c/c0/d1_2.JPG>.

Acesso em: 15 fev. 2012.

Podem ser vistos na Figura 84 pentes de memória de 256 KB, como a primeira ilustração, até pentes de memória de 1GB, conforme é demonstrado