Arquitetura de Computadores

 SMP, ou seja, multiprocessamento simétrico, refere-se à arquitetura do computador onde vários processadores idênticos são interconectados a uma única memória principal compartilhada, com total acessibilidade a todos os dispositivos de E / S, ao contrário do MP assimétrico.

https://www.caetano.eng.br/aulas/2012a/aoc/aoc_aula13.pdf

PIPELINE

A segmentação de instruções (em inglês, pipeline) é uma técnica de hardware que permite que a CPU realize a busca de uma ou mais instruções além da próxima a ser executada. Estas instruções são colocadas em uma fila de memória dentro do processador (CPU) onde aguardam o momento de serem executadas: assim que uma instrução termina o primeiro estágio e parte para o segundo, a próxima instrução já ocupa o primeiro estágio.

Em resumo, é o processo pelo qual uma instrução de processamento é subdividida em etapas, uma vez que cada uma destas etapas é executada por uma porção especializada da CPU, podendo colocar mais de uma instrução em execução simultânea. Isto traz um uso mais racional da capacidade computacional com ganho substancial de velocidade. Entre os problemas enfrentados estão a dependência de instruções anteriores e desvios que dificultam o processo, bem como a diferença de complexidade de instruções que fazem com que as mesmas possam levar um tempo variável para execução.

A técnica de segmentação de instruções é utilizada para acelerar a velocidade de operação da CPU, uma vez que a próxima instrução a ser executada está normalmente armazenada nos registradores da CPU e não precisa ser buscada da memória principal que é muito mais lenta.

Conceito

A técnica de segmentação de instruções é semelhante a uma linha de produção de fábrica. Cada instrução de um microprocessador passa por diversas fases até sua execução. Estas fases podem ser:

• Decodificação
• Acesso à memória ou aos registradores
• Processamento aritmético

Se conseguirmos separar todas estas fases de forma independente, e separar cada fase por ciclo de relógio, teríamos (neste exemplo) 3 ciclos por instrução. Se usarmos uma técnica de segmentação de instruções, poderíamos colocar 3 instruções ao mesmo tempo no microprocessador (cada uma numa fase distinta) e termos 3 instruções em 3 ciclos (1 instrução por ciclo idealmente). Outros problemas advêm desta técnica, como desvios (como saber as próximas instruções), e dependência de instruções (a próxima depende da anterior). Na prática, todos os microprocessadores modernos se utilizam de várias (dezenas) fases no processamento, para usufruir de ciclos de relógio maiores (quanto menor a fase, mais rápido pode ser o ciclo).^[1]