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.