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Universidade Federal da Paraíba
Centro de Informática
Programa Pós-Graduação em Informática
Disciplina: Organização e Arquitetura de Computadores.
Resenha: Unidade 3.
Aluna: Priscilla Kelly M. Vieira.
Unidade de Controle Microprogramada
A unidade de controle (UC) é responsável por buscar, interpretar e controlar a execução das instruções, assim como controlar os demais componentes do computador. Desta forma, dependendo do processador e da sua arquitetura é possível duas abordagens para a implementação da UC, como definido no livro Introdução a Sistemas de Computação Digital, por Magalhães e Lino: hardwired, os sinais de controle são gerados por circuitos combinacionais fixos, ou microprogramada, a UC é provida de uma micromemória e os sinais de controle são gerados em função da palavra de controle.
Muito se discute sobre as vantagens e desvantagens de cada abordagem. De acordo com Sheng lian-Lun em Researches on the Technology of High Performance Microprogrammed Control (ICEIT 2010), a arquitetura microprogramada é superior a hardwired em vários aspectos: baixo custo de projeto, fácil implementação e modificação, etc. No entanto, peca em dois pontos: carregar cada instrução na memória de controle, acarretando uma atenuação do desempenho, e necessidade de uma grande memória lógica de controle, ocasionando uma crescimento no tamanho dos chips.
Diante disto, algumas pesquisas começam a trazer um estudo sobre o aumento de desempenho da arquitetura microprogramada. Em Set-direct-control: a new approach of microprogramming (2007), também por Sheng lian-Lun, é proposta uma diminuição na capacidade da memória de controle, diminuindo, portanto, o tamanho do campo das microinstruções. Em Researches on the Technology of High Performance Microprogrammed Control (ICEIT 2010), do mesmo autor, é explanada a técnica multiple-control-field que baseia-se na mudança nos campos da microinstrução, com o objetivo diminuir o número de acessos à memória de controle.
É evidente a flexibilidade da arquitetura microprogramada em relação à hardwired, pois um erro arquitetural ou uma simples modificação no funcionamento desta última pode levar a uma alteração significativa, e muitas vezes impossível, do circuito elétrico, enquanto que na primeira, estas modificações poder refletir apenas na micromemória. No entanto, é sabido também, que o desempenho na arquitetura microprogramada é atenuado. Com isto, ao projetar uma UC é necessário um estudo dos objetivos a serem alcançados: desempenho ou flexibilidade.