Universidade Federal da Paraíba

Centro de Informática

Programa Pós-Graduação em Informática 

Disciplina: Organização e Arquitetura de Computadores.

Resenha: Unidade 7.

Aluna: Priscilla Kelly M. Vieira.

Processador - Conjunto de Instruções      

        Um dos recursos mais importantes de um processador é o seu conjunto de instruções (Instruction Set Architecture - ISA). Este é responsável por definir quais instruções podem ser executadas pela CPU (Unidade de Processamento e Controle). Em suma, programas de alto nível são traduzidos por compiladores para a linguagem assembly, que é dependente da arquitetura. Estes, em seguida, são traduzidos em códigos binários executáveis.

        O conjunto de instruções de um processador pode ter uma grande influência no fator de desempenho do processador como um todo, tal como no seu consumo de energia. Muitos estudos são direcionados para a definição ideal do conjunto de instruções. Definição esta, que deve ser eficiente, o mais completa possível e que atenue o consumo de energia.

        No âmbito do consumo de energia, em Energy Efficient Code Generation using rISA, por Shrivastava entre outros autores (ASPDA’2004) é descrita uma arquitetura com um recurso adicional capaz de reduzir o número de instruções de um programa. Em síntese, o processador executa instruções do tipo normal e do tipo reduzido. O grupo de instruções reduzidas é composto por aquelas que são mais frequentes no código. Estas são codificadas em menos bits. Programas que possuem instruções reduzidas solicitam menos acessos à memória de instruções, atenuando, assim, o consumo de energia. Experimentos realizados indicaram uma redução do consumo de energia proporcional à compactação do código.

        Em Explorando o Espaço de Projeto com o Objetivo de Redução do Consumo de Energia usando Reduced Bit-width Instruction Set Architecture (rISA) (WSCAD’ 2007), é explanado um framework que auxilia o projetista a determinar o conjunto de instruções reduzidas com o objetivo de reduzir o consumo de energia.

         Uma variação do rISA é proposta em Adaptive Reduced Bit-width Instruction Set Architecture (adapt-rISA), por Soares entre outros autores ( VLSI-SoC, 2009) . Em suma, adapt-rISA consiste em múltiplas rISA por aplicação. Experimentos indicaram que o a variação proposta chega a ter uma melhora de quase 7% no consumo de energia em relação ao rISA comum.

        É evidente que o conjunto de instruções deve ser refinado de tal forma que sua execução atenda aos requisitos do sistema como um todo, no entanto deve-se observar até que ponto suas variações estão influenciando no desempenho de execução dos programas, assim como seu consumo de energia. Este último, de grande importância para dispositivos pequenos, largamente utilizados atualmente.