Engenharia elétrica computer-architecture

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Como podemos ter certeza de que os computadores nunca trocam acidentalmente um 0 por 1?

Eu li um pouco sobre a construção de um computador digital em Shocken / Nisan: The Elements of Computing Systems . Mas este livro não diz nada sobre certos aspectos elétricos em computadores, por exemplo: Costuma-se dizer que 0 e 1 são representados por tensão, se a tensão estiver no …

63 computers computer-architecture

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Por que a transmissão serial digital é usada em qualquer lugar? ou seja, SATA, PCIe, USB

Ao olhar para SATA, PCIe, USB, SD UHS-II, percebi que eles são todos iguais: fluxo de bits serial digital, transmitido usando pares diferenciais (geralmente codificados em 8b / 10b), com algumas diferenças nas camadas de link / protocolo. Por quê então? Por que isso se tornou o padrão? Por que …

47 digital-communications computer-architecture

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Por que as portas NAND são usadas para criar portas AND nos computadores?

Por que isso é um padrão para portões AND quando poderia ser feito com dois FETs e um resistor?

41 transistors logic-gates computer-architecture

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Como uma CPU pode fornecer mais de uma instrução por ciclo?

A página Instruções da Wikipedia por segundo diz que um i7 3630QM fornece ~ 110.000 MIPS a uma frequência de 3,2 GHz; seria (110 / 3,2 instruções) / 4 núcleos = ~ 8,6 instruções por ciclo por núcleo ?! Como um único núcleo pode fornecer mais de uma instrução por …

41 microprocessor cpu computer-architecture

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Como o cache pode ser tão rápido?

Aqui está uma captura de tela de uma referência de cache: No benchmark, a velocidade de leitura do cache L1 é de cerca de 186 GB / s, com a latência sendo de cerca de 3-4 ciclos de clock. Como essa velocidade é alcançada? Considere a memória aqui: a velocidade …

37 cpu computer-architecture cache

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O sinal analógico é aritmético mais rápido que o digital?

Seria teoricamente possível acelerar os processadores modernos se alguém usasse aritmética de sinal analógico (ao custo de exatidão e precisão) em vez de FPUs digitais (CPU -> DAC -> FPU analógica -> ADC -> CPU)? É possível a divisão de sinal analógico (como a multiplicação de FPU geralmente leva um …

37 digital-logic analog signal-processing computer-architecture floating-point

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Por que o chip Haswell da Intel permite que a multiplicação de FP seja duas vezes mais rápida que a adição?

Eu estava lendo esta pergunta muito interessante no Stack Overflow: A multiplicação de números inteiros é realmente feita na mesma velocidade da adição em uma CPU moderna? Um dos comentários dizia: "Não vale nada que, em Haswell, a taxa de transferência de multiplicação de FP seja o dobro da adição …

35 cpu computer-architecture alu floating-point intel

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Por que o hardware aberto é tão raro? [fechadas]

Estou tentando entender por que o hardware aberto é muito mais difícil de encontrar do que o software. Tentei procurar on-line e não consegui encontrar uma explicação satisfatória. Entendo que o hardware é muito mais fácil de manter o proprietário e muito mais difícil (impossível) fazer a engenharia reversa (no …

34 fpga design computer-architecture open-hardware

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Por que o Digital 0 não é 0V em sistemas de computador?

Estou fazendo um curso de design de sistemas de computadores e meu professor nos disse que, nos sistemas digitais, as voltagens convencionais usadas para denotar 0 digital e 1 digital mudaram ao longo dos anos. Aparentemente, nos anos 80, 5 V era usado como 'alto' e 1 V era usado …

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O que exatamente o ARM vende aos fornecedores?

Suposições: Arquitetura do computador: descreve como os diferentes módulos de um processador interagem entre si. Uma arquitetura de computador é definida usando vhdlarquivos Organização do computador: descreve o layout físico dos módulos do processador em silício. Uma organização de computadores é definida usando um conjunto de máscaras fotográficas (e processo …

28 arm computer-architecture

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Por que dispositivos relativamente mais simples, como microcontroladores, são muito mais lentos que as CPUs?

Dado o mesmo número de estágios de tubulação e o mesmo nó de fabricação (digamos, 65 nm) e a mesma voltagem, os dispositivos simples devem funcionar mais rápido que os mais complicados. Além disso, a mesclagem de vários estágios do pipeline em um só deve diminuir a velocidade por um …

25 microcontroller microprocessor computer-architecture speed

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O transistor é o único componente eletrônico em uma CPU?

Eu tenho lido sobre CPUs recentemente e soube que todos os blocos lógicos e memória na CPU podem ser feitos de transistores. Então, é o único componente eletrônico na CPU? Editar (Feito após as duas primeiras respostas): Mas o Making of CPU fala apenas sobre a projeção de diagramas de …

24 transistors integrated-circuit cpu computer-architecture fabrication

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Por que as CPUs normalmente se conectam a apenas um barramento?

Encontrei uma arquitetura de placa-mãe aqui: Esse parece ser o layout típico das placas-mãe. EDIT: Bem, aparentemente, não é mais tão típico. Por que a CPU se conecta a apenas 1 barramento? Aquele ônibus da frente parece um grande gargalo. Não seria melhor colocar 2 ou 3 barramentos diretamente na …

24 cpu computer-architecture computers bus processor

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Quais são as vantagens do uso de FPGAs sobre TTL na arquitetura de computadores de introdução?

Dou aulas no primeiro curso de arquitetura de computadores de uma faculdade de artes liberais. O curso é obrigatório para os maiores e menores de ciência da computação. Não temos cursos de engenharia da computação, engenharia elétrica, outros equipamentos de hardware etc. Meu principal objetivo no curso é que os …

24 digital-logic fpga ttl computer-architecture

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Como uma CPU pode mudar dinamicamente sua frequência de clock?

Minha CPU Intel altera a velocidade do relógio dependendo do uso, mas como ele decide em que velocidade o relógio deve ser executado? A velocidade do relógio é determinada pelo software do sistema operacional usando um algoritmo ou é baseada em hardware? Depende do número de interrupções? A rotatividade do …

15 clock cpu computer-architecture clock-speed

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