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Termos técnicos sobre processadores: FSB, cache, etc


EduardoS

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  • Membro VIP

Nos processadores há muitas siglas e nomes que podem confundir as pessoas, mas o que elas significam?

Considerações dos usuários

-Muitos usuários do forum possuem um grande conhecimento quando o assunto é processadores, o que eles tem a dizer:

Clock e Cache

\ disse:

Pense num computador: um grande sistema elétrico com transistores, capacitores, vias de dados. O que aconteceria se os diversos componentes perdessem a sincronia? Como fazer com que cada componente saiba a hora correta de receber e transmitir informações? Como garantir que nenhuma peça do computador consulte determinada posição de memória antes do previsto pelas outras partes?

Simples, crie um tipo de sinal que "ande" de um lado a outro do processador, avisando que é hora de transmitir dados, trabalhar, acessar a memória, etc. E como o computador é elétrico, obviamente, esse sinal é elétrico. Seu nome: "clock".

Enfim, o "clock" é um sinal de sincronia que viaja pelo processador alertando ele que ele pode fazer as coisas.

Quanto ao cache, é simplesmente um "xaxo" (um "quebra-galho" ou uma "resolução parcial") desenvolvido pelos fabricantes de processadores devido as dificuldades em aumentar a velocidade da RAM principal. A ideia do cache é colocar as informações que serão usadas pelo processador em um lugar mais rápido, antes que ele necessite delas. Assim, o cache evita que o processador precise acessar a memória principal na hora em que necessitar desses dados. Entendeu?

Se não, pense em um aluno fazendo suas tarefas. Ele pega alguns exercícios nos seus livros de tarefas, cata as fórmulas em outros livros de consulta e faz. Só que esses livros não têm índice nem título, e ele possui mais de 200 deles. Ah, e a cada segundo ele fica mais rápido para fazer os exercícios, mas a procura continua igualmente lenta. O que você faria?

Pois bem, o aluno, que é inteligente pra caramba (o fato dele não lembrar dessas fórmulas é mera liberdade poética minha :D) copia algumas fórmulas e exercícios, mais usados, em um pequeno caderno. Não dá para todos, mas serve para alguns, e é muito mais rápido do que procurar em centenas de livros. E ele aproveita para, quando copiar um exercício ou fórmula, pegar também os vizinhos, sabendo que ele provavelmente terá de cumpri-los em sequência (os exercícios e fórmulas não estão tão mal organizados assim). Pronto!

Só que começa a haver um problema: com o tempo, o aluno fica ainda mais rápido na resolução dos exercícios. O que ele faz? Decora algumas fórmulas e exercícios, mais usados. Ao invés de ter que procurar no caderno ou checar os livros, ele apenas tem que se lembrar de algumas fórmulas e exercícios. Novamente, não são todas as fórmulas e exercícios que ele consegue decorar: não mais do que umas dez. Mas, considerando que essas dez são as mais usadas, ele pode ficar horas fazendo apenas essas fórmulas. E, de quebra, chama um amigo dele para ler a lista de exercícios com antecedência e pegar algumas fórmulas e exercícios antes que ele necessite deles.

Entendeu? O aluno é o processador, os livros de consulta e os de exercícios são a memória principal, o caderno é o cache L2, as coisas decoradas, o L1, o amigo, o circuito de prebusca.

Quanto a questão do tamanho X velocidade: um aumento no tamanho do cache torna ele mais lento, devido ao tempo necessário para buscar os dados nos diversos locai onde eles podem estar. Mas, em compensação permite um maior volume de dados. Mas lembre-se, que aumentar o cache, ou torná-lo mais rápido, não vem de graça. Exige um gasto de transistores. O cache L1 é menos denso, mais caro, usa mais transitores e exige controladoras extremamente complexas que podem atrapalhar o projeto do processador, tudo isso para diminuir a latência. O cache L2 é maior, mais denso, menos complexo, ocupa uma área menos nobre (longe das unidades de execução), possui uma boa largura de banda, mas tem uma latência enorme...

Existem mais alguns detalhes, mas eu não sei explicá-los de forma inteligível para não-vulcanianos...

Na verdade, já fiquei impressionado por ter explicado essas coisas sem usar linguagem alienígena.

Links externos

-O que o resto da internet diz sobre esses nomes:

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EduardoS, eu andei olhando por cima essa coisa que eu escrevi há algum tempo... Hum, a parte de "clock" é bem limitada, tem que melhorar... a parte de cache é bem melhor, mas ainda falta alguma coisa.

Vou ver se consigo acumular alguma força de vontade pra fazer um troço mais completo nas férias... um guia sobre esses termos mais comuns, pelo menos, com umas analogias decentes. Hum, acumular força de vontade... eu mesmo posso precisar de um troço como esse em um futuro mais ou menos distante, mas quem disse que adianta?

Ah, tem um erro bem simples de corrigir, eu disse que clock é senoidal... pois é, eu tinha lido em algum lugar (não sei qual) uma explicação do QDR do P4 que só faria sentido em uma onda senoidal. Aí é que tá: a explicação não faz sentido, e o clock é uma onda quadrada mesmo, às vezes até bem pulsante.

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  • Membro VIP

Ah, tem um erro bem simples de corrigir, eu disse que clock é senoidal... pois é, eu tinha lido em algum lugar (não sei qual) uma explicação do QDR do P4 que só faria sentido em uma onda senoidal. Aí é que tá: a explicação não faz sentido, e o clock é uma onda quadrada mesmo, às vezes até bem pulsante.

Eu nem tinha reparado nisso... Removi a citação, na teoria deveria ser uma onda quadrada, o projeto lógico admite que ela é uma onde quadrada, na prática é um trapézio com cantos levemente arredondados... Mas deixa pra la, isso não é muito importante para o objetivo do tópico.

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  • 2 semanas depois...
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Bom, está realmente de parabens, mas preciso tirar uma duvida rápida, pelo que eu li, deu a entender que o cache L1 tem menos latencia que o L2, porém, é mais complexo e podem atrapalhar o projeto do processador. Essa parte que eu não entendi... Já dei uma olhada e não encontrei nesse post nenhuma dúvida tirada. Essa será a primeira, espero não incomoda-lo... Ah e qual a diferença entre os processadores 32bit e 64bit? O que isso diferencia em um processador? Obrigado.

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