Harvard – RISC (Características)
·
A
estrutura que é utilizada para criar computadores mais velozes por executarem
um conjunto reduzido de instruções - Menor quantidade de Instruções;
·
Todas com largura fixa ;
·
Execução
Otimizada de chamada de funções;
·
Menor
quantidade de modos de endereçamento;
·
Modo
de execução com Pipelining, assim os processadores alcançam duas
a quatro vezes a performance dos processadores CISC usando tecnologia de
semicondutor equivamente e os mesmos valores de clock;
· Execução de cada instrução em um
ciclo de relógio;
· É um conceito mais recente que a de
Von-Neumann, tendo vindo da necessidade de pôr o micro controlador para
trabalhar mais rápido;
· É uma arquitetura de computador que
se distingue das outras por possuir duas memórias diferentes e independentes em
termos de barramento e ligação ao processador;
·
Possui
memórias específicas para dados e para instruções, cada uma com seu barramento
de dados específico;
·
As
operações lógicas e aritméticas entre registradores possuem instruções de três
endereços;
·
Baseia-se
na separação de barramentos de dados das memórias onde estão as instruções de
programa e das memórias de dados, permitindo que um processador possa acessar
as duas simultaneamente, obtendo um desempenho melhor do que a da Arquitetura
de von Neumann, pois buscar uma nova instrução enquanto executa outra;
·
A
principal vantagem desta arquitetura é dada pela dupla ligação às memórias de
dados e programa (código), permitindo assim que o processador leia uma
instrução ao mesmo tempo em que faz um acesso à memória de dados;
·
A arquitetura de Havard também possui um
repertório com menos instruções que a de Von Neumann, e essas são executadas
apenas num único ciclo
de relógio;
·
Os
microcontroladores com arquitetura Havard são também conhecidos como
“microcontroladores RISC” (Computador com conjunto Reduzido de Instruções);
·
os
microcontroladores com uma arquitetura Von Neumann, de “Microncontroladores CISC
(Computador com um conjunto Complexo de Instruções).
A Arquitetura de Harvard (AO 1945: Arquitectura de Harvard) baseia-se em um conceito mais recente que a de Von Neumann, tendo surgido da necessidade de se pôr o microcontrolador para trabalhar mais rápido. É uma arquitetura de computador que se distingue das outras por possuir duas memórias diferentes e independentes em termos de barramento e ligação ao processador. É utilizada nos microcontroladores PIC. Tem, como principal característica, o acesso à memória de dados de modo separado em relação à memória de programa.[1][2][3][4]
Baseada também na separação de barramentos de dados das memórias onde estão as instruções de programa e das memórias de dados, permite que um processador possa acessar as duas simultaneamente, obtendo um desempenho melhor do que a da Arquitetura de von Neumann, pois pode buscar uma nova instrução enquanto executa outra.[5][6]
A principal vantagem dessa arquitetura é que a leitura de instruções e de alguns tipos de operandos pode ser feita ao mesmo tempo em que a execução das instruções (tempo Tcy). Isso significa que o sistema fica todo o tempo executando instruções, o que acarreta um significativo ganho de velocidade. Enquanto uma instrução está sendo executada, a seguinte está sendo lida. Esse processo é conhecido como pipelining (canalização).
A arquitetura Havard também possui um repertório com menos instruções que a de von Neumann, e essas são executadas apenas num único ciclo de relógio.
Arquiteturas de Harvard são normalmente utilizadas em qualquer sistemas especializados ou para usos específicos. É utilizado em processamento de sinal digital especializados (DSP), normalmente por produtos de áudio e vídeo de transformação. Ele também é usado em muitos pequenos microcontroladores utilizados em aplicações eletrônicas, tais como máquinas RISCO Advanced (ARM) para produtos à base de muitos vendedores.
Os microcontroladores com arquitetura Havard são também conhecidos como "microcontroladores RISC" (Computador com Conjunto Reduzido de Instruções), e os microcontroladores com uma arquitetura Von-Neumann, de "microcontroladores CISC" (Computador com um Conjunto Complexo de Instruções). Porém, atualmente as linhas CISC e RISC é muito tênue, não existindo mais essa diferenciação, visto que os processadores atuais tem instruções complexas ao mesmo tempo que buscam minimizar o tempo de execução.