Questão 11944

• Banca: CESPE / CEBRASPE
• Órgão: Polícia Federal
• Ano: 2004
• Provas: CESPE - 2004 - Polícia Federal - Perito Criminal Federal - Informática
• Disciplina: Arquitetura de Computadores
• Assuntos: Pipeline; Processamento Paralelo

Ao se escolher uma configuração de computador do tipo PC,
diversos aspectos devem ser considerados, como custo,
desempenho, tipo de aplicação etc. Com relação às características
de configuração desse tipo de computador, julgue os itens a seguir.

Atenção especial deve ser dada ao processador, o principal
elemento do computador. Uma indicação de alta capacidade
de processamento é a utilização de superpipeline na sua
arquitetura, que é a capacidade de o processador gerenciar
simultaneamente diversos pipelines paralelos.

• C. Certo
• E. Errado

Gabarito: E

Comentários

• A arquitetura superpipeline subdivide cada
  estágio do pipeline em subestágios e
  múltiplica o clock internamente
  
  Cada subestágio continua executando uma
  instrução por clock, mas como o clock
  interno é multiplicado, o pipeline pode
  aceitar duas ou mais instruções para cada
  clock externo.
  
• Processadores SuperpipelineOs processadores Superpipeline tomam vantagemdo paralelismo de instruções para reduzir o tempo do ciclo.Num Processador Superpipeline, os estágios doprocessador pipeline são divididos emsubestágios. O grau de superpipeline é medido pelo númerode subestágios em que é dividido um estágio.Para obter a subdivisão dos estágios, é necessário ter um relógio funcionando numa freqüência múltipla da freqüência do estágio de forma a poder lançar a execução de uma instrução a cadasubestágio.Superpipelines podem obter resultados mais rapidamente que Superescalares em operações simples graças ao fato de obter resultados nos meios-estágios.Pontos negativos:• Existe a necessidade de usar, entre ossubestágios, registradores que ajudam a aumentar o ciclo total da instrução. • Existe uma necessidade maior de controle que leva a existir um skew do relógio (atraso devido ao tempo de comunicação).Origem: http://www.inf.ufrgs.br/gppd/disc/cmp134/prog/SScalar5_4.pdf

• Eu não entendi o erro da questão!

• Há dois conceitos misturados na questão: arquitetura superpipeline e arquitetura superescalar.
  
  Arquitetura Superpipeline: cada instrução não requer um ciclo de relógio completo para ser executado. Um ciclo de instrução pode ser resumido como sendo busca da instrução, decodificação, busca do operando, execução. Numa pipeline comum, cada um leva um ciclo de relógio. Numa superpipeline, cada instrução leva menos que metade de um ciclo de relógio. Então, considere, p. ex:
  Considere que x, de "Instrução x", seja cada uma das instruções do ciclo de instrução (busca, dec, op, exec).
  
  
  Pipeline normal:
  
  Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
                     Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
                                        Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
                                                           Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
  SuperPipeline:
  
  Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
         Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
                Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
                       Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
  
  
  Percebe-se que na superpipeline as instruções levam menos de 1 ciclo de relógio para serem executadas.
  
  Em uma arquitetura Superescalar:
  
  Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
  Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
                     Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
                     Instrução 1 Instrução 2 Instrução 3 Instrução 4
  
  Percebe-se que na superescalar há um paralelismo, que é a definição da questão. No exemplo acima, há duas pipelines em paralelo.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• Gostei do esclarecimento do Wilson mas gostaria de ser mais objetivo quanto a resposta mesmo discordando da formulação da pergunta.
  
  Gerenciar simultaneamente diversos pipelines paralelos é sim uma vantagem do superpipeline porém a técnica superescalar faz uso do paralelismo real com duas ou mais instruções sendo processadas em paralelo, com melhora significativa da performace.
  
  Conclusão: É uma pergunta difícil pois apesar de usar a vantagem do paralelismo ele não se baseia no paralelismo real usado pela técnica superescalar, gerando dúvida quanto a resposta correta. Eu mesmo errei a resposta devido ao superpipeline fazer uso desta vantagem. Não achei a pergunta muito bem formulada.
  

• Pipeline: permite que todos os elementos da CPU funcionem ao mesmo tempo(ex: um componente busca, outro decodifica, outro executa etc), minimizando, assim, a ocorrência de circuitos ociosos. 

  Superpipeline:

  Alguns pesquisadores, entretanto, perceberam que, quando se subdividia a pipeline em um maior número de níveis, alguns destes estágios precisavam de muito menos tempo de execução que um ciclo de clock. Assim, propôs-se o uso de um duplicador de clock interno na CPU, de maneira que muitos destes estágios do pipeline pudessem ser finalizados na metade do tempo, acelerando ainda mais o processamento final.

  Ressaltando que o aumento de desempenho é oriundo de um menor tempo de processamento de cada instrução(elas ainda estão sendo executadas uma a uma).

• A definição da questão seria correta se alterado superpipeline por SUPERESCALAR.

   

  As arquiteturas superescalares incluem todos os aspectos do pipeline e ainda acrescentam o fato de as instruções poderem estar executando no mesmo estágio do pipelining(em linhas pipelining diferentes).

• Gabarito Errado

  Na arquitetura superescalar, várias instruções podem ser iniciadas simultaneamente e executadas independentemente umas das outras. A arquitetura pipeline permite que diversas instruções sejam executadas ao mesmo tempo, desde que estejam em estágios diferentes do pipeline.

   

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