Microarquitetura (µarch)

Definição - O que significa Microarquitetura (µarch)?

Microarquitetura, abreviado como µarch or uarca, é o design fundamental de um microprocessador. Inclui as tecnologias utilizadas, os recursos e os métodos pelos quais o processador é fisicamente projetado para executar um conjunto de instruções específico (ISA ou arquitetura de conjunto de instruções). Simplificando, é o design lógico de todos os componentes eletrônicos e caminhos de dados presentes no microprocessador, dispostos de uma forma específica que permite a execução ideal das instruções. Na academia, isso é chamado de organização de computadores.

Definirtec explica microarquitetura (µarch)

A microarquitetura é a representação lógica de como um microprocessador é projetado para que as interconexões entre os componentes - a unidade de controle, a unidade aritmética-lógica, registros e outros - interajam de maneira otimizada. Isso inclui como os barramentos, os caminhos de dados entre os componentes, são dispostos para ditar os caminhos mais curtos e as conexões adequadas. Em microprocessadores modernos, muitas vezes existem várias camadas para lidar com a complexidade. A ideia básica é traçar um circuito que possa executar comandos e operações definidas em um conjunto de instruções.

Uma técnica que é usada atualmente na microarquitetura é o caminho de dados em pipeline. É uma técnica que permite uma forma de paralelismo que é aplicada no processamento de dados, permitindo que várias instruções se sobreponham na execução. Isso é feito por meio de vários pipelines de execução executados em paralelo ou quase em paralelo.

As unidades de execução também são um aspecto crucial da microarquitetura. As unidades de execução realizam as operações ou cálculos do processador. A escolha do número de unidades de execução, sua latência e rendimento é uma consideração central do projeto da microarquitetura. O tamanho, latência, taxa de transferência e conectividade das memórias dentro do sistema também são decisões de microarquitetura.

Outra parte da microarquitetura é o design em nível de sistema. Isso inclui decisões sobre desempenho, como nível e conectividade de entrada, bem como de saída e dispositivos de E / S.

O projeto da microarquitetura presta mais atenção às restrições do que à capacidade. Uma decisão de projeto de microarquitetura afeta diretamente o que entra em um sistema; ele atende a questões como:

  • atuação
  • Área / custo do chip
  • Complexidade lógica
  • Facilidade de depuração
  • Testabilidade
  • Facilidade de conectividade
  • Consumo de energia
  • Capacidade de fabricação

Uma boa microarquitetura é aquela que atende a todos esses critérios.