Modelo De Arquitectura Segmentada

Arquitecturas Segmentadas.

Las arquitecturas segmentadas o con segmentación del cauce buscan mejorar el desempeño realizando

paralelamente varias etapas del ciclo de instrucción al mismo tiempo. El procesador se divide en varias

unidades funcionales independientes y se dividen entre ellas el procesamiento de las instrucciones

ESTA AUMENTA EL RENDIMIENTO DEL COMPUTADOR ES EL FOMENTO DEL

PARALELISMO IMPLÍCITO, QUE CONSISTE EN LA SEGMENTACIÓN DEL PROCESADOR

(PIPE-LINE), DESCOMPONIÉNDOLO EN ETAPAS PARA PODER PROCESAR UNA

INSTRUCCIÓN DIFERENTE EN CADA UNA DE ELLAS Y TRABAJAR CON VARIAS A LA

VEZ.

LA ARQUITECTURA EN PIPELINE (BASADA EN FILTROS) CONSISTE EN IR

TRANSFORMANDO UN FLUJO DE DATOS EN UN PROCESO COMPRENDIDO POR VARIAS

FASES SECUENCIALES. ESTA ARQUITECTURA ES MUY COMÚN EN EL DESARROLLO DE

PROGRAMAS PARA EL INTÉRPRETE DE COMANDOS, YA QUE SE PUEDEN CONCATENAR

COMANDOS FÁCILMENTE CON TUBERÍAS (PIPE). TAMBIÉN ES UNA ARQUITECTURA

MUY NATURAL EN EL PARADIGMA DE PROGRAMACIÓN FUNCIONAL, YA QUE EQUIVALE

A LA COMPOSICIÓN DE FUNCIONES MATEMÁTICAS. LA ARQUITECTURA PIPE-LINE SE

APLICA EN DOS LUGARES DE LA MAQUINA, EN LA CPU Y EN LA UAL.

SI SE TRATA DE UNA INSTRUCCIÓN A SER EJECUTADA POR LA ALU PODEMOS DECIR

QUE LA CPU REALIZA A LO LARGO DEL CICLO DE MAQUINA ESTAS 5 TAREAS. UNA VEZ

QUE TERMINA DE EJECUTAR UNA INSTRUCCIÓN VA A BUSCAR OTRA Y TARDA EN

EJECUTARLA UN TIEMPO T, ES DECIR CADA T SEGUNDOS EJECUTA UNA INSTRUCCIÓN.

SUPONGAMOS LA CPU DIVIDIDA EN 5 UNIDADES, DE TAL FORMA QUE C/U TARDE LO

MISMO EN REALIZAR SU PARTECITA. ES DECIR C/U TARDARÁ T/5.

PARA QUE UNA INSTRUCCIÓN SE EJECUTE SE NECESITA T SEGUNDOS ENTONCES PARA

QUE USAR PIPE-LINE.

EN UNA CPU NORMAL A UNA CON PIPE-LINE, LA CANTIDAD DE INSTRUCCIONES QUE

SE HACEN POR SEGUNDO AUMENTA, ES DECIR AUMENTA EL FLUJO DE

INSTRUCCIONES QUE SE EJECUTAN POR SEGUNDO.

La ejecución de una instrucción podría descomponerse en las siguientes 5 etapas:

1. F: Alimentación de la instrucción (fetch)

2. D: Decodificación de la instrucción / Lectura de registros

3. E: Ejecución (en la ALU ) / Cálculo de la dirección efectiva

4. M: Acceso a memoria

5. W: Escritura del resultado en registros de la CPU.

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