Computador

Arquitectura de Computadores

A arquitectura de computadores é a teoria por detrás do desenho de um computador. Da mesma maneira que um arquitecto de edifícios define os principios e os objectivos de um projecto de edificação como base dos projectos do projectista, assim também um arquitecto de computadores o faz, definindo a base das especificações do desenho do sistema. A Arquitectura de computadores pode também ser definida como a estrutura e a organização dos hardwares e se refere ao funcionamento interno do computador, como está organizada e arranjada a parte não vista pelo usuário de computador.

Existem vários modos de uso do termo, que podem ser usados referindo-se a:

O desenho da arquitectura do CPU do computador, o seu conjunto de instruções, "addressing modes" e técnicas, tais como paralelísmo SIMD e MIMD.
Arquitecturas de hardware mais generalizadas, tais como computação em conjunto e arquitecturas NUMA (acesso não-uniforme à memória).
A utilização menos formal do termo refere-se a uma descrição dos requisitos (especialmente requisitos de velocidades e interligação) ou implementação do design para as várias partes de um computador, tais como memória, placa-mãe, periféricos electrónicos ou, mais frequentemente, CPU.
A arquitectura é frequentemente definida como o conjunto de atributos da máquina que um programador deve compreender para que consiga programar o computador específico com sucesso, ou seja, para que consiga compreender o que o programa irá fazer aquando da sua execução. Por exemplo, parte da arquitectura são as instrucções e o raio de operadores manipulados por elas. De uma maneira semelhante, a frequência em que o sistema opera não é incluida na arquitectura. Esta definição revela as duas principais considerações dos arquitectos de computadores: (1)desenhar hardware que se comporta como o programador pensa que se irá comportar, (2)utilizar implementações existentes de tecnologias (por exemplo, semicondutores) para construir o melhor computador possível. A 2ª consideração é frequentemente referida como a microarquitectura.
Arquitetura ARM (primeiramente Acorn RISC Machine, atualmente Advanced RISC Machine) é uma arquitetura de processador de 32 bits e é usado principalmente em sistemas embarcados. Muito usado na indústria e na informática, seu desenvolvimento se deu principalmente para ter o melhor desenpenho possível com a limitação de ser simples, ocupar pouca área e ter baixo consumo de energia.

São conhecidos pela sua versatilidade pois possuem poucas instruções para programação. Encontrados em PDAs, telefones celulares, calculadoras, periféricos de computador, fora as aplicações industriais.

Características da arquitetura
- Arquitetura Load-Store: as instruções somente processarão (soma, subtração, etc) valores que estiverem nos registradores e sempre armazenarão os resultados em algum registrador.

- Instruções fixas de 32 bits de largura (com exceção das instruções Thumb compactas de 16 bits) alinhadas em 4 bytes consecutivos da memória, com execução condicional, com poderosas instruções de carga e armazenamento de múltiplos registradores, capacidade de executar operações de deslocamento e na ULA com uma única instrução executada em um ciclo de clock

- Formato de instruções de 3 endereços (isto é, os dois registradores operandos e o registrador de resultado são independendemente especificados)

- 15 registradores de 32 bits para uso geral

- Manipulação de periféricos de I/O como dispositivos mapeados na memória com suporte à interrupções.

- Conjunto de instruções aberto a extensões através de coprocessador, incluindo a adição de novos registradores e tipos de dados ao modelo do programador.

- Pipelines de 3 e 5 estágios