Como os Processadores Funcionam

Diagrama em Blocos de um Processador

Na Figura 6 você pode ver um diagrama em blocos básico de um processador moderno. São muitas as diferenças entre as arquiteturas da AMD e da Intel, e planejamos escrever artigos específicos sobre cada uma delas num futuro próximo. Acreditamos que entender o diagrama em blocos básico de um processador moderno seja o primeiro passo para entender como funcionam os processadores da Intel e da AMD e quais são as diferenças entre eles.

Figura 6: Diagrama em blocos básico de um processador.

A linha pontilhada na Figura 6 representa o corpo do processador, já que a memória RAM está localizada fora do processador. O caminho de dados entre a memória RAM e a CPU tem geralmente largura de 64 bits (ou de 128 bits quando é usada configuração de memória “dual channel”), rodando ao clock da memória ou ao clock externo do processador, o que for mais baixo. O número de bits usado e a taxa de clock podem ser combinados em uma unidade chamada taxa de transferência, medida em MB/s. Para calcular a taxa de transferência, a fórmula é o número de bits x clock / 8. Para um sistema usando memórias DDR400 em configuração single channel (64 bits) a taxa de transferência da memória será de 3.200 MB/s, ao passo que o mesmo sistema usando memórias dual channel (128 bits) terá taxa de transferência de memória de 6.400 MB/s. Para mais informações sobre esse assunto, leia nosso tutorial Memórias DDR Dual Channel.

Todos os circuitos dentro da caixa pontilhada rodam no mesmo clock interno do processador. Dependendo do processador, algumas de suas partes internas podem até mesmo rodar a uma taxa de clock mais alta. Além disso, o caminho de dados entre as unidades do processador pode ser mais largo, isto é, transferir mais bits por ciclo de clock do que 64 ou 128. Por exemplo, o caminho de dados entre a memória cache L2 e o cache de instrução L1 em processadores modernos tem normalmente 256 bits de largura. Quanto maior o número de bits transferidos por ciclo de clock, mais rápida a transferência será feita (em outras palavras, a taxa de transferência será mais alta). Na Figura 5 usamos uma seta vermelha entre a memória RAM e a memória cache L2 e setas verdes entre todos os outros blocos para expressar as diferentes taxas de clock e largura de caminho de dados usadas.