Question

Na aula 4 de arquitetura de computadores é descrito que, para o programador, não importa o modo de implementação da instrução. Considerando essa descrição, o que então é importante para o programador?.

Answer 1

Uma vez que um conjunto de instruções e uma microarquitetura tenham sido projetados, uma máquina prática deve ser desenvolvida. Esse processo de design é chamado de implementação. A implementação geralmente não é considerada projeto de arquitetura, mas sim engenharia de projeto de hardware.

A implementação pode ser dividida em várias etapas:

• A implementação lógica projeta os circuitos necessários em um nível de porta lógica.
• A implementação do circuito faz projetos no nível do transistor de elementos básicos (por exemplo, portas, multiplexadores, travas), bem como de alguns blocos maiores (ALUs, caches etc.) que podem ser implementados no nível da porta lógica ou mesmo no nível físico se o projeto assim o exigir.
• A implementação física desenha circuitos físicos. Os diferentes componentes do circuito são colocados em uma planta de chip ou em uma placa e os fios que os conectam são criados.
• A validação de projeto testa o computador como um todo para ver se ele funciona em todas as situações e em todos os momentos. Uma vez que o processo de validação do projeto é iniciado, o projeto no nível lógico é testado usando emuladores lógicos. No entanto, isso geralmente é muito lento para executar um teste realista. Assim, após fazer as correções com base no primeiro teste, os protótipos são construídos usando Field-Programmable Gate-Arrays (FPGAs). A maioria dos projetos de hobby param nesta fase. A etapa final é testar protótipos de circuitos integrados, que podem exigir vários redesenhos.

Para CPUs, todo o processo de implementação é organizado de maneira diferente e geralmente é chamado de design de CPU.

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