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Intel Pentium 4
Giovanni Rizzo de Paiva - RA023908
Matheus Tasso Perugini - RA024670
Rafael Rodrigues Dias - RA024940
MC722 - Projeto de Sistemas Computacionais
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
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
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
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
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.
Pipelines - Contras
Custo e complexidade elevados Tamanho fisico do processador Instrucoes complexas
O desvio atrapalha o Pipelining Desvios Condicionais
Processamento inutil
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
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
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
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
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
Hyper-Threading - (cont...)
Intel alega 30% de aumento na eficiencia.
Esquematico:
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.
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
Pentium 4 – 64 Bits
Registrador 64 Bits
Necessita um SO compativel Ultimos SuSE, Ubuntu.
Comparacao AMD x P4
Processador Clock Interno Clock Externo Dados por Clock Cache L1 Cache L2SoquetePentium 4 2.66 2.66 Ghz 133 MHz 4 16 KB 512 KB 478Athlon XP 2700+ 2.1 Ghz 166 MHz 2 128 KB 256 KB 462
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
Intel Pentium 4 2.66 Ghz:
Athlon XP 2700 (2100 Mhz)
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
Conclusao
Comparacao com AMD Preco elevado Alta necessidade energetica Superaquecimento Desempenho nao impressionou
Mostra-se uma equivalencia nos benchmarks
Fim
Obrigado. Duvidas ?
Giovanni Rizzo de Paiva - Ra023908 Matheus Tasso Perugini - Ra024670 Rafael Rodrigues Dias - Ra024940
Grupo 04