Características de Processadores e Coolers

Características Processadores:

• Preço;
• Socket;
• Velocidade de relógio;
• Núcleos;
• Cache L2;
• Velocidade de bus;
• Taxa de multiplicação;
• Gasto de energia;
• Tecnologia de processo de fabrico;
• Marca; 
• Chipsets de motherboards recomendados.

Características de coolers:

• Dimensão;
• Peso;
• Área de Dissipação;
• Aplicação em diferentes tipos de Hardware;
• Aplicação nos tipos de Socket;
• Tipo de Material;
• Ventilador;
• Controlador de Ventiladores;
• Marca;
• Voltagem;
• Modo Silencioso ou não; 
• Velocidades Suportadas;
• Compatibilidade.

Processador OEM : É vendido em grande número e por fabricantes de computadores (Asus,Hp,Sony,etc)
Vantagens: Mais barato, garantia dada pelo fabricante do computador
Desvantagens: Sem Coller
Processador "in a box" : Vendidos ao consumidor unidade por unidade
Vantagens: Com Coller, tem garantia
Desvantagens: Mais caro

OEM o que é  : A sigla OEM significa “Original Equipment Manufacturer”, que em português quer dizer “Fabricante Original do Equipamento”. Produtos com o “selo” OEM não são fabricados para a venda directa ao consumidor. A lista de empresas que usa softwares e peças OEM é bastante grande. Entre tantas marcas, inclui-se as seguinte: HP, a Dell, e a Sony entre muitas outras.

Características e especificações de computadores portáteis

O que é um computador portátil ?

Um computador portátil (em inglês laptop ou notebook) é um computador que integra o conjunto dos elementos dos quais tem necessidade para funcionar, nomeadamente uma alimentação eléctrica com bateria, um ecrã e um teclado, numa caixa de pequena dimensão (em média 360 x 40 x 270).

Características técnicas : 

• Peso ;
• Dimensões;
• Fonte de Alimentação;
• Design;
• Interfaces ( HDMI , VGA , Jack 3,5mm , USB 2.0 e 3.0);
• Comunicações ( Wireless Lan );
• Drive Ótica ( Blu-ray, Double Layer);
• Autonomia;
• Tipo de Ecrã( Led , Full HD);
• Leitor de Cartões;
• Disco Rígido(Sata , IDE , SSD , RPM , Taxa de transferência , Tamanho(GB) ) ;
• Placa Gráfica;
• Processador;
• Memória Ram e Rom;
• Sistema de aúdio;

Características de caixas e fontes de alimentação

Os Computadores desktop utilizam dois tipos de caixas:
Vertical (torres) :

Horizontal : 

Características técnicas : 

• Formato da caixa;
• Tipo de alimentação; 
• Cor;
• Baías;
• Dimensões;
• Ventilação;
• Interface(Usb , Vga , Hdmi);
• Peso;
• Dimensões( Largura, Altura , etc).

Fontes de Alimentação:
Características:

• Voltagem de entrada e saída;
• Capacidade de alimentação;
• Conector(es) de saída; 
• Altura;
• Profundidade;
• Largura;
• Fichas modulares;
• Pinos PCI-E;
• Peripheral;
• Floppy;
• Sata;
• Sistema de arrefecimento.

Interfaces de periféricos

USB - Universal Serial Bus 

Velocidade USB 1.1: 12 Mbps

Velocidade USB 2.0: 480 Mbps
Velocidade USB 3.0:4.8 Gbps

Surgiu em USB 1.1: 1998 / USB 2.0: 2000 e USB3.0: 2009

Comunicação em série
Características 1.1 : Interface única, comunicação em serie;

Características 2.0 : Sem obrigatoriedade de pagar uso, Padrão Firewire foi padronizado para trabalhar com música e vídeo mas como a velocidade do USB 2.0 supera a velocidade das primeiras implementações do Firewire, também se tornou uma opção viável para aplicações multimídia, o que aumentou o seu leque de utilidades.

Características 3.0 : Velocidades muito rápidas , e full-duplex o que faz com que a transferência dados seja bidirecionalmente, capacidade semelhante às ligações de rede. 

Porta Paralela:

A porta paralela é uma interface de comunicação entre um computador e um periférico. Quando a IBM criou o seu primeiro PC ("Personal Computer" ou "Computador Pessoal"), a ideia era conectar a essa porta a uma impressora, mas atualmente, são vários os periféricos que se podem utilizar desta conexão para enviar e receber dados para o computador (exemplos: Scanners, câmeras de vídeo, unidade de disco removível entre outros).

Comunicação em paralelo: Na comunicação em paralelo, grupos de bits são transferidos simultaneamente (em geral, byte a byte) através de diversas linhas condutoras dos sinais. Desta forma, como vários bits são transmitidos simultaneamente a cada ciclo, a taxa de transferência de dados (throughput) é alta.

Porta Série:

As portas série (igualmente chamadas RS-232, nome da norma à qual fazem referência) representam as primeiras interfaces que permitiram aos computadores trocar informações com "o mundo externo". O termo série designa um envio de dados através de um fio único: os bits são enviadas uns a seguir aos outros.

No início, as portas série permitiam unicamente enviar dados, mas não receber, é por isso que foram criadas portas bi diretivas; as portas séries bi diretivas têm por isso necessidade de dois fios para efetuar a comunicação. 

Comunicação em série: A comunicação série faz-se de maneira assíncrona, o que significa que nenhum sinal de sincronização é necessário: os dados podem ser enviados a intervalos de tempo arbitrários. Por outro lado, o periférico deve ser capaz de distinguir os caracteres (um carácter tem um comprimento de 8 bits) entre a sequência de bits que lhe é enviada. 

FireWire:

O Firewire (também conhecido como i.Link, IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus/HPSB) é uma porta em série, criada pela Apple, Inc., para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo, que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real. Pode ser considerado uma tecnologia sucessora da quase obsoleta interface paralela SCSI.

Utilizações mais comuns:

O FireWire é uma tecnologia de entrada/saída de dados de alta velocidade para conexão de dispositivos digitais, desde camcorders e câmaras digitais, até computadores portáteis e desktops. Amplamente adotada por fabricantes de periféricos digitais como Sony, Canon, JVC e Kodak, o FireWire tornou-se um padrão estabelecido na indústria tanto por consumidores como por profissionais.

e-Sata:

O eSATA (external SATA) é um padrão de conector SATA externo, que mantém a mesma velocidade de transmissão. As placas-mãe mais recente já contêm conectores eSATA embutidos, mas também é possível utilizar uma controladora PCI Express, ou mesmo PCI.

O eSATA está a ser usado por diversos modelos de gavetas para HD, substituindo ou servindo como opção ao USB. A vantagem é que não se corre o risco do desempenho do HD ser limitado pela interface, já que temos 150 MB/s no eSATA (ou 300 MB/s no SATA 300), contra os 60 MB/s (480 megabits) do USB 2.0. Obviamente, isso só faz alguma diferença quando o HD transmite dados guardados no cache, ou no caso dos HDs topo de linha, lendo dados sequenciais.

Light Peak :

A tecnologia Light Peak será provavelmente a tecnologia a usar no futuro das ligações, uma vez que é considerada a mais rápida para transmissão de dados até ao momento através de um simples cabo. Esta tecnologia foi desenvolvida pela Intel (adaptada recentemente pela Apple e baptizada com o nome de Thunderbolt), e como já referido permite velocidades de transmissão na ordem dos 10 Gbps, com potencial de no futuro atingir os 100 Gbps.

A título de exemplo, se usarmos a tecnologia Light Peak a 10 Gbps é possível transferir a informação um filme em Blu-Ray em apenas 30 segundos ou por exemplo fazer o backup de 1 ano da reprodução continua de ficheiros MP3 em apenas 10 minutos.

Esta tecnologia permite usar conectores mais pequenos e cabos mais longos e flexíveis do que os usados nas tecnologias actuais.  A tecnologia Light Peak suporta múltiplos protocolos em simultâneo, e permite ligar os mais diversos dispositivos (ex. Discos, Blu-ray, monitores, etc), substituindo todas as interfaces do computador.

Características:

• Múltiplos protocolos I/O em simultâneo no mesmo cabo;
• Possibilidade de usar conectores mais pequenos, comparando com as tecnologias actuais;
• Suporte para cabos mais longos;
• Maior largura de banda;
• Bidirecional;
• Compatível com dispositivos DisplayPort;
• Suporte para cabos ópticos ou eléctricos;
• Baixa latência;
• Suporte para Power over cable.

Interfaces de memória secundária

IDE (Integrated Drive Electronics) : 

O termo IDE refere-se não somente à definição do conector e interface, mas também ao fato do controlador estar integrado na drive, não estando separado ou ligado à placa-mãe. Com a introdução do Serial ATA em 2003, esta configuração foi retroativamente renomeada para Parallel ATA (ou PATA, ATA Paralelo) referindo-se ao método como os dados eram transferidos pelos cabos desta interface.

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) :

"Serial-ATA" é uma ligação de dados entre o processador e o disco rígido em computadores. O padrão de ligação "Serial-ATA" é o desenvolvimento do padrão ATA e oferece uma velocidade de transferência de dados até 600 Mbps. Além disso, o "Serial-ATA" simplifica o encaminhamento de cabos e permite a substituição de suportes de dados durante o funcionamento.

SCSI (Small Computer System Interface) :

Interface de um computador que pode ser utilizado para ligação de discos rígidos, scanners, gravadores de CD, etc. Esta tecnologia permite conectar aproximadamente sete aparelhos ao mesmo interface e, ainda assim, manter uma boa performance.
Existem vários tipos de SCSI com características diferentes, distinguindo-se principalmente pelas taxas de transferência de dados que apresentam (entre os 4 e os 80 MB por segundo). SCSI-1, SCSI-2, Wide SCSI, Fast Wide SCSI, Ultra SCSI, SCSI-3, Ultra2 SCSI e Wide Ultra2 SCSI são algumas das versões existentes.

Barramentos de Expansão

ISA
Numero de bits: 8 ou 16 bits
Velocidade, 8bits: 2.33MB/S, 16bits: 8.33MB/S
Data em que surgiu: 1981

PCI

Numero de bits: 32 ou 64 bits

Velocidade, 32bits: 132MB/S

Data em que surgiu: 1992

AGP

Versões : AGP 1x , AGP 4x, e AGP 8x

Numero de bits: 32 bits
Velocidade, 32bits AGP 1x : 266 MB/S , AGP 4x: 1064 MB/S , AGP 8x : 2128 MB/S
Data em que surgiu: 1997

PCI Express

Numero de bits: 32 bits e 64 bits
Velocidade, 32bits PCI Express 1x : 250 MB/S , PCI Express 2x:  500 MB/S , PCI E. 8x: 2000 MB/S
PCI E. 16x: 4000 MB/S
Data em que surgiu: 2004

Gestão de Memória e o DMA

DMA :

O DMA permite a uma interface efectuar o controlo da transferência directa dos dados da interface para a memória central, sem intervenção do CPU.

Dado este modo de operação, seria pouco conveniente termos um programa que, por exemplo, numa leitura de disco, por cada byte vindo da interface, tivesse de o ler, primeiro para um registador do CPU e, depois, movê-lo para um buffer em memória central. Assim, surgiu a motivação para o mecanismo de acesso directo a memória, conhecido pela sigla DMA (direct memory access).

Bus Mastering :

Bus Mastering é um recurso suportado por algumas arquiteturas de barramento, que permitem que um controlador - principalmente discos rígidos, unidades de CD-ROM e DVD-ROM, conectado a interface IDE ou SATA - comunique diretamente com outro dispositivo, ou seja, a memória. Quem monitoriza essa operação não será o processador, mas sim o chipset da placa mãe, ou seja, um conjunto de circuitos de apoio à placa mãe.

 As arquiteturas de barramentos modernas, incluindo PCI, suportam o bus mastering devido ao seu significante ganho de performance e atualmente quase todas as placa mães modernas suportam bus mastering. 

Memória Cache

Definição:

Na área da computação, cache é um dispositivo de acesso rápido, interno a um sistema, que serve de intermediário entre um operador de um processo e o dispositivo de armazenamento ao qual esse operador acede. A vantagem principal na utilização de uma cache consiste em evitar o acesso ao dispositivo de armazenamento - que pode ser demorado -, armazenando os dados em meios de acesso mais rápidos.

O uso de memórias cache visa obter uma velocidade de acesso a memória próxima da velocidade de memórias mais rápidas, e ao mesmo tempo disponibilizar no sistema uma memória de grande capacidade, a um custo similar de memórias de semicondutores mais baratas.

Tipos de memória cache :

(clique para ampliar)

Componentes onde é aplicada :

• Cpu;
• Placas Gráficas;
• Discos Rígidos.

Memória Ram

SRAM - "Static RAM". Esta é a tecnologia mais rápida e mais cara de fabricar uma célula de RAM. É a mais cara porque requer 4-6 transistors enquanto na DRAM 1 transistor e 1 condensador bastam, logo para conseguirmos mais memória vamos ter chips mais densos. É mais rápida porque é baseada em "flip-flops". Isto permite que o nível de energia que representa o 1 ou o 0 seja permanente mesmo depois de uma leitura, não necessitando de ser reescrito.

Podemos encontrar este tipo de memória, por exemplo, na cache dos nosso CPUs.Funcionalmente caracteriza-se por:

• Pequenos tempos de acesso (5-25 ns);
• Quatro vezes mais espaço requerido que DRAM;
• Custo elevado.

DRAM - "Dynamic RAM". É a tecnologia utilizada nos módulos de RAM dos nossos PC. É barata o suficiente para serem produzidos módulos de memória de elevada capacidade, rápidos e com preços aceitáveis no mercado. Caracteriza-se pelo facto de perder os valores sempre que é lida. Os valores são perdidos e têm de ser reescritos, o que faz aumentar os tempos de acesso.

Funcionalmente caracteriza-se por:

• Grandes tempos de acesso (30 – 80 nanosegundos (ns));
• Pequeno espaço requerido;
• Baixo custo.

Tipos de Ram:

• SDRAM 
• DDR-SDRAM
• RDRAM

SDRAM:

• Síncronas com o relógio de sistema 

DDR-SDRAM:

• Reagem a ambos os flancos do sinal de relógio;
• Muito utilizadas em PCs Evolução: DDR (2000) DDR-2 (2003) DDR-3 (2007).

RDRAM(Rambus):

• Têm esta designação porque os módulos de memória estão ligadas em série num barramento (bus);
• Pouco utilizadas em PCs, usadas em consolas. 

Endereçamento de Memória

Caracteristicas :

• Acesso aleatório;
• Permitem escrita e leitura de informação binária.

Bloco Básico( Ram de 1 bit)

•   End:  Entrada de endereços (ativa uma dada localidade);
•   D :  Entrada de Dados (escrita do novo estado de localidade);
•   X:   Controle de Escrita (‘1’) / Leitura (‘0’).

Para efetuar uma escrita :

• Acionar a entrada de endereços (End=1);
• Injetar a informação a ser escrita no terminal de dados (D = I);
• Acionar o terminal de controlo/escrita (X=1).

Para efetuar uma leitura :

• Acionar a entrada de endereços (End=1) com o terminal de controle/escrita inativo (X=0);
• Ler informação na saída de leitura.

Endereçamento

k linhas de endereço c/ n bits por endereço

• 2k endereços ou palavras
• 1 palavra = n bits
• Capacidade = 2k palavras = 2k x n bits

 

Arquitetura de Von Neumann e Harvard

A Arquitetura de von Neumann , é uma arquitetura de computador que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar os seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular esses mesmos programas.

A máquina proposta por Von Neumann reúne os seguintes componentes: uma memória,  uma unidade aritmética e lógica (ALU), uma unidade central de processamento (CPU) e uma Unidade de Controlo (CU), cuja função é a mesma da tabela de controlo da Máquina de Turing universal: procurar um programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada.

Cada um dos elementos apresentados é realizado à custa de componentes físicos independentes, cuja implementação tem variado ao longo do tempo, consoante a evolução das tecnologias de fabricação.

A Arquitetura de Harvard baseia-se num conceito mais recente que a de Von Neumann, tendo vindo da necessidade de por o microcontrolador a trabalhar mais rápido. É uma arquitetura de computador que se distingue das outras por possuir duas memórias diferentes e independentes em termos de barramento e ligação ao processador. É utilizada nos microcontroladores PIC, tem como principal característica aceder à memória de dados separadamente da memória de programa.

Baseada também na separação de barramentos de dados das memórias onde estão as instruções de programa e das memórias de dados, permitindo que um processador possa aceder às duas simultaneamente, obtendo um desempenho melhor do que a da Arquitetura de von Neumann, pois pode procurar uma nova instrução enquanto executa outra.



Arquitetura de Computadores

   Arquitetura de computadores é a estrutura e a organização dos hardwares e refere-se ao funcionamento interno do computador, como está organizado e arranjado a parte não vista pelo utilizador do computador.

Existem vários modos de uso do termo, que podem ser usados referindo-se a:

•  O desenho da arquitetura da CPU do computador, o seu conjunto de instruções, "addressing modes" e técnicas, tais como paralelismo SIMD e MIMD.
•  Arquiteturas de hardware mais generalizadas, tais como computação em cluster e arquiteturas NUMA (acesso não-uniforme à memória).
•  A utilização menos formal do termo refere-se a uma descrição dos requisitos (especialmente requisitos de velocidades e interligação) ou implementação do design para as várias partes de um computador, tais como memória, placa-mãe, periféricos eletrónicos ou, mais frequentemente, CPU.
•  A arquitetura é frequentemente definida como o conjunto de atributos da máquina que um programador deve compreender para que consiga programar o computador específico com sucesso, ou seja, para que consiga compreender o que o programa irá fazer quando for executado. Por exemplo, parte da arquitetura são as instruções e o raio de operadores manipulados por elas.

Função da North Bridge e South Bridge

North Bridge : Também conhecido como memory controller hub (MCH) em sistemas Intel (AMD, VIA, SiS e outros geralmente usam northbridge), é tradicionalmente um dos dois chips que constituem o chipset numa placa-mãe de PC, sendo o outro o southbridge. Separar o chipset em northbridge e southbridge é comum, embora existam casos raros em que ambos são combinados num único die quando a complexidade do design e os processos de fabricação o permitem.

South Bridge : Também conhecido como I/O Controller Hub em sistemas Intel (AMD, VIA, SiS e outros geralmente usam southbridge), é um chip que implementa as capacidades mais "lentas" da placa-mãe numa arquitetura de chipset northbridge/southbridge. O southbridge pode ser geralmente diferenciado do northbridge por não estar diretamente ligado à UCP. Em vez disso, o northbridge liga o southbridge à UCP.

Chipset : Chipset é o chip responsável pelo controlo de diversos dispositivos de entrada (input) e saída (output) como o barramento, o acesso à memória, o acesso ao HD, periféricos on-board e off-board, comunicação do processador com a memória RAM e entre outros componentes da placa-mãe.

FSB : Front Side Bus ou FSB é o barramento de transferência de dados que transporta informação entre o Processador e o northbridge.

DMA : O DMA permite que certos dispositivos de hardware num computador acedam a memória do sistema para leitura e escrita independentemente da CPU. 

Circuitos Integrados TTL e CMOS

A família TTL é principalmente reconhecida pelo facto de ter duas séries que começam pelos números 54 para os componentes de uso militar e 74 para os componentes de uso comercial.

• TTL 74L de Baixa Potência;
• TTL 74H de Alta Velocidade;
• TTL 74S Schottky;
• TTL 74LS Schottky de Baixa Potência (LS-TTL);
• TTL 74AS Schottky Avançada (AS-TTL);
• TTL 74ALS- TTL Schottky Avançada de Baixa Potência.

TTL – Transistor Transistor Logic :

• Série 54 (-55 a +125 ºC) – utilizações militares;
• Série 74 ( 0 a +75 ºC) – utilizações industriais;
• Sub-famílias: STD, S, LS, ALS, AS.

Séries CMOS:

• 4000/14000 (foram as primeiras séries da família CMOS);
• 74C (compatível, pino a pino e função por função, com os dispositivos TTL);
• 74HC (CMOS de Alta Velocidade);
• 74HCT (os dispositivos 74HCT - CMOS de Alta Velocidade - podem ser alimentados directamente por saídas de dispositivos TTL).

CMOS – Complementary MOS :

• A que menos consome;
• Muito lenta;
• Problemas na interface TTL para CMOS;
• Em grande desenvolvimento;
• Funciona com alimentação entre 3 e 5 V.

Classificação dos Circuitos Integrados:

• Integração em pequena escala (SSI) < 100 portas
• Integração em média escala (MSI) 100 < NP <1 000
• Integração em larga escala (LSI) 1 000 < NP < 10 000
• Integração em muito larga escala (VLSI) > 10 000 portas

Circuitos Integrados

Definição de circuitos integrados :

Os circuitos integrados são circuitos electrónicos funcionais, constituídos por um conjunto de transístores, díodos, resistências e condensadores, fabricados num mesmo processo, sobre uma substância comum semicondutora de silício que se designa vulgarmente por chip.

Tipos de encapsulamento dos circuitos integrados :

Os 4 principais tipos são:

• Cápsulas com dupla fila de pinos (DIL ou DIP – Dual In Line);
• Cápsulas planas (Flat-pack);
• Cápsulas metálicas TO-5 (cilíndricas);
• Cápsulas especiais.

Cápsulas com dupla fila de pinos (DIL ou DIP – Dual In Line)

As cápsulas de dupla fila de pinos são as mais utilizadas, podendo conter vários chips interligados.

Cápsulas planas (Flat-pack)

As cápsulas planas têm reduzido volume e espessura e são formadas por terminais dispostos horizontalmente. Pelo facto de se disporem sobre o circuito impresso a sua instalação ocupa pouco espaço.

Cápsulas metálicas TO-5 (cilíndricas)

Têm um corpo cilíndrico metálico, com os terminais dispostos em linha circular, na sua base.
A contagem dos terminais inicia-se pela pequena marca, em sentido horário, com o componente visto por baixo.

Cápsulas especiais

As cápsulas especiais são as que dispõem de numerosos terminais para interligarem a enorme integração de componentes que determinados chips dispõem (por exemplo, CI contendo microprocessadores).

SuperCondutores

Definição:

   Na sua definição, supercondutores são elementos metálicos que são capazes de conduzir electricidade sem qualquer resistência, desde que a uma baixa temperatura (aproximadamente -250 Cº, dependendo de elemento para elemento). 

   Os supercondutores estão divididos em dois tipos. Os do primeiro tipo são basicamente metais comprimidos e são estes que necessitam de uma temperatura mais baixa para efectuar o fenómeno do magnetismo. O segundo tipo de supercondutores difere do primeiro, na transição para o estado de supercondutividade, uma vez que, ao contrário dos primeiros, permitem alguma penetração de campos magnéticos exteriores, permitindo assim o acontecimento de um fenómeno chamado «Vortex de fluxo», possível de visualizar com os aparelhos adequados.

   Segundo os investigadores, os supercondutores são uma das últimas grandes barreiras da descoberta científica, devido à constante revisão das teorias já aceites sobre esta temática. A Supercondutividade foi inicialmente descoberta por Heike Kamerlingh Onnes em 1911. Ele arrefeceu o mercúrio até uma temperatura de -269 Cº e verificou que o elemento não apresentou resistência eléctrica. Este trabalho valeu-lhe o Prémio Nobel da Física em 1913.

Heike Kamerlingh Onnes :

   Físico holandês que, na sequência da sua análise eléctrica de metais puros (como o mercúrio, o estanho ou o chumbo) descobre o estado de "Supercondutividade", abrindo caminho a novas inovações no campo da condutividade dos materiais.

   Mas foram Robert Ochsenfeld e Walter Meissner, que revolucionaram a temática dos Supercondutores, ao apresentarem o ‘’Efeito de Meissner’’, onde é possível registar que um magneto ao passar por um condutor, induz-lhe uma corrente eléctrica, resultando isto num campo magnético, que dará origem à levitação.

  Efeito de Meissner :

   As linhas do campo magnético, representadas como flechas, são excluídas de um supercondutor quando este se encontra abaixo da temperatura critica.

       

 Video explicativo do efeito Meissner:

Pipeline

Introdução :

Na década de 70 surge uma nova técnica chamada pipeline, onde a execução das instruções é dividida em

várias fases consecutivas e o processador é organizado em estágios correspondentes para execução dessas

instruções. 

Pipeline é uma técnica de implementação de processadores que permite a sobreposição temporal de

diversas fases de execução de instruções. 

Analogia com uma lavandaria (sem a utilização de Pipeline)

Analogia com uma lavandaria (com a utilização de Pipeline)

 Divisão da Instrução em estágios

Formula : 

Tradicionalmente as instruções do MIPS são executadas até cinco passos:

1. Busca Instrução na memória;
2. Leitura dos registadores e descodificação de instruções;
3. Execução de operação ou cálculo de endereço;
4. Acesso a operando na memória;
5. Escrita do resultado em registador. 

Ordem de execução de programas:

Síntese final: 

Em suma, o pipeline melhora o desempenho por meio do aumento do throughput das instruções, ou seja, aumento o número de instruções executadas na unidade de tempo, e não pela diminuição do tempo de execução de uma instrução individual.

•  Speedup ideal é o número de estágios no pipeline.

•  Throughput (ou taxa de transferência) é a quantidade de dados transferidos de um lugar a outro, ou a quantidade de dados processados em um determinado espaço de tempo.

• Speedup potencial = número de estágios do pipeline.