Microprocessador - Classificação

Um microprocessador pode ser classificado em três categorias -

Processador RISC

RISC significa Reduced Instruction Set Computer. Ele é projetado para reduzir o tempo de execução, simplificando o conjunto de instruções do computador. Usando processadores RISC, cada instrução requer apenas um ciclo de clock para executar os resultados em tempo de execução uniforme. Isso reduz a eficiência, pois há mais linhas de código, portanto, mais RAM é necessária para armazenar as instruções. O compilador também precisa trabalhar mais para converter instruções de linguagem de alto nível em código de máquina.

Alguns dos processadores RISC são -

  • Power PC: 601, 604, 615, 620
  • DEC Alpha: 210642, 211066, 21068, 21164
  • MIPS: Processador RISC TS (R10000)
  • PA-RISC: HP 7100LC

Arquitetura de RISC

A arquitetura do microprocessador RISC usa um conjunto de instruções altamente otimizado. É usado em dispositivos portáteis como o Apple iPod devido à sua eficiência de energia.

Características do RISC

As principais características de um processador RISC são as seguintes -

  • Consiste em instruções simples.

  • Ele suporta vários formatos de tipo de dados.

  • Ele utiliza modos de endereçamento simples e instruções de comprimento fixo para pipelining.

  • Suporta registro para uso em qualquer contexto.

  • Tempo de execução de um ciclo.

  • As instruções “LOAD” e “STORE” são usadas para acessar o local da memória.

  • Consiste em maior número de registros.

  • Consiste em menos número de transistores.

Processador CISC

CISC significa Complex Instruction Set Computer. Ele é projetado para minimizar o número de instruções por programa, ignorando o número de ciclos por instrução. A ênfase está na construção de instruções complexas diretamente no hardware.

O compilador tem que fazer muito pouco trabalho para traduzir uma linguagem de alto nível em linguagem de nível de assembly / código de máquina porque o comprimento do código é relativamente curto, então muito pouca RAM é necessária para armazenar as instruções.

Alguns dos processadores CISC são -

  • IBM 370/168
  • VAX 11/780
  • Intel 80486

Arquitetura do CISC

Sua arquitetura foi projetada para diminuir o custo de memória porque mais armazenamento é necessário em programas maiores, resultando em um custo de memória mais alto. Para resolver isso, o número de instruções por programa pode ser reduzido incorporando o número de operações em uma única instrução.

Características do CISC

  • Variedade de modos de endereçamento.
  • Maior número de instruções.
  • Tamanho variável de formatos de instrução.
  • Vários ciclos podem ser necessários para executar uma instrução.
  • A lógica de decodificação de instruções é complexa.
  • Uma instrução é necessária para oferecer suporte a vários modos de endereçamento.

Processadores Especiais

Esses são os processadores projetados para alguns fins especiais. Alguns dos processadores especiais são brevemente discutidos -

Coprocessador

Um coprocessador é um microprocessador especialmente projetado, que pode lidar com sua função específica muitas vezes mais rápido do que o microprocessador comum.

For example - Co-processador matemático.

Alguns coprocessadores matemáticos da Intel são -

  • 8087 usado com 8086
  • 80287-usado com 80286
  • 80387 usado com 80386

Processador de entrada / saída

É um microprocessador especialmente projetado com memória local própria, usada para controlar dispositivos de E / S com envolvimento mínimo da CPU.

For example -

  • Controlador DMA (acesso direto à memória)
  • Controlador de teclado / mouse
  • Controlador de display gráfico
  • Controlador de porta SCSI

Transputer (computador transistor)

Um transputador é um microprocessador especialmente projetado com sua própria memória local e tendo links para conectar um transputador a outro transputador para comunicações entre processadores. Ele foi projetado pela primeira vez em 1980 pela Inmos e é voltado para a utilização da tecnologia VLSI.

Um transputador pode ser usado como um sistema de processador único ou pode ser conectado a links externos, o que reduz o custo de construção e aumenta o desempenho.

For example - T212 de 16 bits, T425 de 32 bits, os processadores de ponto flutuante (T800, T805 e T9000).

DSP (Processador de Sinal Digital)

Este processador é especialmente projetado para processar os sinais analógicos em formato digital. Isso é feito amostrando o nível de tensão em intervalos regulares de tempo e convertendo a tensão naquele instante em uma forma digital. Este processo é realizado por um circuito denominado conversor analógico para digital, conversor A para D ou ADC.

Um DSP contém os seguintes componentes -

  • Program Memory - Armazena os programas que o DSP usará para processar dados.

  • Data Memory - Armazena as informações a serem processadas.

  • Compute Engine - Realiza o processamento matemático, acessando o programa da memória de programa e os dados da memória de dados.

  • Input/Output - Ele se conecta ao mundo exterior.

Suas aplicações são -

  • Síntese de som e música
  • Compressão de áudio e vídeo
  • Processamento de sinal de vídeo
  • Aceleração de gráficos 2D e 3D.

For example - Série TMS 320 da Texas Instrument, por exemplo, TMS 320C40, TMS320C50.