Parte IV Architettura della CPU Central Processing Unit

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Parte IV Architettura della CPU Central Processing Unit"

Transcript

1 Parte IV Architettura della CPU Central Processing Unit IV.1

2 Struttura della CPU All interno di un processore si identificano in genere due parti principali: l unità di controllo e il data path (percorso dei dati). Oltre a queste possono esserne presenti altre, per esempio: una FPU(Floating Point Unit) che si occupa di eseguire calcoli in virgola mobile; una MMU (Memory Management Unit) che si occupa di tradurre gli indirizzi di memoria logici in indirizzi fisici, supportando la protezione della memoria e/o uno o più meccanismi di memoria virtuale. Il data path comprende i dispositivi in grado di elaborare i dati (una o più unità aritmetico logiche, ALU, Arithmetic Logic Unit), e alcune unità di memorizzazione temporanea poco capienti e ad accesso molto veloce, i registri, in cui i dati da elaborare e i risultati dell elaborazione vengono conservati per renderne più agevole la gestione; la lunghezza del registro indica il numero di bit che esso può contenere. IV.2

3 Struttura della CPU IV.3

4 La Sezione di Controllo FETCH Fase di prelievo nel corso della quale l istruzione individuata dal registro PC Program Counter viene trasferita nel registro IR Instruction Register e il contenuto di PC viene aggiornato in modo da puntare all istruzione successiva DECODE/EXECUTE Fase di decodifica e di esecuzione dell istruzione contenuta nel registro IR IV.4

5 Pentium II Architettura a 32 bit completamente compatibile con i predecessori, 266 e 333 MHz Aritmetica Floating-point IEEE 754 Bus di memoria a 64 bit Cache 1 o livello 16KB dati +16KB istruzioni Cache 2 o livello 256/512 KB nel package SEC (Single Edge Cartridge) a 242 pin Dissipa oltre 55W! IV.5

6 Microarchitettura del Pentium II A L U IV.6

7 Memorie cache Scopo della cache: disaccoppiare le velocità di CPU e RAM Località spaziale: alta probabilità di accedere in tempi successivi a indirizzi molto vicini Località temporale: alta probabilità di accedere più volte agli stessi indirizzi in tempi molto vicini Gerarchie di cache: a 2 o 3 livelli Cache inclusive: ciascuna contiene sempre quella del livello superiore IV.7

8 Pipeline e architetture superscalari Per aumentare la capacità di elaborazione della CPU: Pipeline a molti stadi (anche 10 e più) Architetture superscalari: parti di pipeline (o intere pipeline) multiple Latenza: tempo necessario a completare l elaborazione di un istruzione Banda della CPU: numero di istruzioni elaborate nell unità di tempo Pipeline e architetture superscalari aumentano la banda della CPU ma non riducono la latenza IV.8

9 Pinout Logico del µp Significato dei vari Pin Indirizzamento Dati Controllo Controllo del ciclo di bus Gestione delle interruzioni Arbitraggio del bus Gestione del coprocessore Segnalazione di stato Vari (alimentazione etc.) IV.9

10 Pinout Logico del µp Significato dei vari Pin due dei parametri chiave che determinano le performance della CPU sono il numero degli address pin e dei data pin un chip con m address pin può indirizzare 2 m locazioni di memoria Un chip con n data pin può leggere e scrivere una n-bit word in una singola operazione ( se n=8 faccio 4 operazioni per leggere una word di 32 bit ) Oggi sia m che n valgono 32 o 64 IV.10

11 I problemi del Pentium II IA-32 è irrimediabilmente meno potente di quanto si necessita al progredire delle tecnologie 4 GB di spazio di indirizzamento: ormai poco per un grosso server IV.11

12 Pentium III Intel potenzia la tecnologia del Pentium II. Il Pentium III, fino a 1.26 GHZ, utilizza: memorie Synchronized Dynamic Random Access Memory (SDRAM), che permettono un veloce trasferimento dei dati tra il microprocessore e la memoria. 70 nuove istruzioni, chiamate Streaming SIMD Extensions, che potenziano le caratteristiche multimediali e 3D. una cache con una più ampia banda 100 MHz front-side bus IV.12

13 Pentium 4 32-bit microprocessore, fino a 3.4MHZ, con tecnologia hyperpipelined, una larghezza di banda tre volte quella del Pentium III, L2 fino a 2 MB, FSB fino a 800 MHz, disegnato per i giochi on line, video e foto digitali, riconoscimento vocale e gestione MP3. Inoltre: Nuova Level 1 cache technology, che migliora ancora la comunicazione tra microprocessore e memoria NetBurst microarchitecture, che raddoppia la lunghezza della pipeline fino a 20 stati. Estensione della Streaming SIMD extension 2 (SSE2) nuove istruzioni, con un 128-bit SIMD integer arithmetic e 128-bit SIMD double precision floating point instructions. IV.13

14 L architettura IA-64 Dopo aver spremuto fino in fondo la IA-32, Intel rompe con il passato e propone una nuova ISA: la IA-64 La IA-64 è una architettura a 64 bit, dual core ( e sono allo studio 80 cuori ), nuovi supermateriali. Nome iniziale Pentium 4 serie 600/Itanium ( 2001/2002) EPIC Explicitly Parallel Instrucion Computing è il termine usato da Intel quando fa riferimento a questa nuova tecnologia Ampio uso di pipeline Raddoppio della memoria cache a 2 MB Tecnologia SpeedStep utilizzata nei notebook per ridurre la dissipazione dei chip Tanto per non parlare di compatibilità all indietro è un processore dual-mode e può eseguire anche il vecchio codice IA-32 IV.14

15 Evoluzione architettura IA-64 Nuovi materiali, puntando a realizzare nuovi microprocessori con circuiti di 45 /32 nanometri ( oggi siamo a 45 ), che vuol dire minore dispersione di corrente (e quindi meno calore e consumo energetico) e aumento della velocità, anche più del 20%. Miglioramenti di architetture interne Enhanced Intel SpeedStep Technology e Intel Virtualization Technology Intel Core 2 Duo Processors 64 bit, dual core, 65nm. IV.15

16 Architettura dei computer paralleli Le frequenze dei clock sono in crescita ma. La velocita della luce e un limite. Sempre di piu emerge il problema della dissipazione di calore.. Per cui l architettura dei computer farà ricorso sempre maggiormente al calcolo in parallelo, come il Dual Core di Intel IV.16

17 Architettura dei computer paralleli Progettati per eseguire in parallelo più job ( tipo banche) Oppure lo stesso job costituito da molti processi paralleli ( come un programma di scacchi) IV.17

18 Architettura dei computer paralleli Multiprocessore tutte le CPU condividono la memoria fisica CPU CPU Memoria condivisa CPU CPU IV.18

19 Multiprocessors (a) multiprocessor con 16 CPU che condividono la stessa memoria (b) Una immagine viene partizionata in 16 sezioni, ognuna analizzata dalle 16 differenti CPU IV.19

20 Architettura dei computer paralleli Multicomputer tutte le CPU hanno la loro memoria CPU + Mem CPU + Mem Rete di interconnessione CPU + Mem CPU + Mem IV.20

21 Multicomputers (a) multicomputer con 16 CPU, ognuno con la propria memoria (b) L immagine della slide precedente viene splittata fra le diverse 16 memorie IV.21

22 Architettura dei computer paralleli I multiprocessori sono difficili da costruire Ma facili da programmare I multicomputer sono facili da costruire Ma difficili da programmare Vari sforzi per costruire sistema ibrido Concentrandosi sulle reti di interconnessione IV.22

23 Esercizio Una Architettura di computer paralleli di tipo multiprocessor è realizzata con sedici CPU e deve analizzare una immagine complessa. Una sola delle seguenti affermazioni è vera: Tutte le CPU lavorano contemporaneamente sull intera immagine L immagine viene divisa in sedici porzioni ciascuna esaminata da una differente CPU A turno ogni CPU esamina l intera immagine Motivare brevemente la risposta (massimo tre righe + 1 figura) IV.23

Parte IV Architettura della CPU

Parte IV Architettura della CPU Parte IV Architettura della CPU IV.1 Pinout Logico del µp Significato dei vari Pin Indirizzamento Dati Controllo Controllo del ciclo di bus Gestione delle interruzioni Arbitraggio del bus Gestione del

Dettagli

Parte IV. Architettura della CPU Central Processing Unit

Parte IV. Architettura della CPU Central Processing Unit Parte IV Architettura della CPU Central Processing Unit 25/01/2010 Informatica Ingegneria Medica - Prof. Gregorio Cosentino 1 IV.1 Struttura della CPU All interno di un processore si identificano in genere

Dettagli

Parte IV. Architettura della CPU Central Processing Unit

Parte IV. Architettura della CPU Central Processing Unit Parte IV Architettura della CPU Central Processing Unit 12/11/2008 Fondamenti Informatica 2 - Prof. Gregorio Cosentino 1 IV.1 Struttura della CPU All interno di un processore si identificano in genere

Dettagli

CPU. Maurizio Palesi

CPU. Maurizio Palesi CPU Central Processing Unit 1 Organizzazione Tipica CPU Dispositivi di I/O Unità di controllo Unità aritmetico logica (ALU) Terminale Stampante Registri CPU Memoria centrale Unità disco Bus 2 L'Esecutore

Dettagli

Architettura hardware

Architettura hardware Architettura dell elaboratore Architettura hardware la parte che si può prendere a calci Sistema composto da un numero elevato di componenti, in cui ogni componente svolge una sua funzione elaborazione

Dettagli

C. P. U. MEMORIA CENTRALE

C. P. U. MEMORIA CENTRALE C. P. U. INGRESSO MEMORIA CENTRALE USCITA UNITA DI MEMORIA DI MASSA La macchina di Von Neumann Negli anni 40 lo scienziato ungherese Von Neumann realizzò il primo calcolatore digitale con programma memorizzato

Dettagli

Struttura del calcolatore

Struttura del calcolatore Struttura del calcolatore Proprietà: Flessibilità: la stessa macchina può essere utilizzata per compiti differenti, nessuno dei quali è predefinito al momento della costruzione Velocità di elaborazione

Dettagli

Il processore. Il processore. Il processore. Il processore. Architettura dell elaboratore

Il processore. Il processore. Il processore. Il processore. Architettura dell elaboratore Il processore Architettura dell elaboratore Il processore La esegue istruzioni in linguaggio macchina In modo sequenziale e ciclico (ciclo macchina o ciclo ) Effettuando operazioni di lettura delle istruzioni

Dettagli

Fondamenti di informatica: un po di storia

Fondamenti di informatica: un po di storia Fondamenti di informatica: un po di storia L idea di utilizzare dispositivi meccanici per effettuare in modo automatico calcoli risale al 600 (Pascal, Leibniz) Nell ottocento vengono realizzati i primi

Dettagli

1.4a: Hardware (Processore)

1.4a: Hardware (Processore) 1.4a: Hardware (Processore) 2 23 nov 2011 Bibliografia Curtin, Foley, Sen, Morin Informatica di base, Mc Graw Hill Ediz. Fino alla III : cap. 3.8, 3.9 IV ediz.: cap. 2.6, 2.7 Questi lucidi 23 nov 2011

Dettagli

Laboratorio di Informatica

Laboratorio di Informatica per chimica industriale e chimica applicata e ambientale LEZIONE 4 La CPU e l esecuzione dei programmi 1 Nelle lezioni precedenti abbiamo detto che Un computer è costituito da 3 principali componenti:

Dettagli

Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni

Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni Corso di Sistemi di Elaborazione delle informazioni LEZIONE 2 (HARDWARE) a.a. 2011/2012 Francesco Fontanella Tre concetti Fondamentali Algoritmo; Automa (o anche macchina); Calcolo; 2 Calcolatore MACCHINA

Dettagli

Esame di INFORMATICA

Esame di INFORMATICA Università di L Aquila Facoltà di Biotecnologie Esame di INFORMATICA Lezione 4 MACCHINA DI VON NEUMANN Anni 40 i dati e i programmi che descrivono come elaborare i dati possono essere codificati nello

Dettagli

Informatica di Base - 6 c.f.u.

Informatica di Base - 6 c.f.u. Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Ingegneria Informatica Informatica di Base - 6 c.f.u. Anno Accademico 2007/2008 Docente: ing. Salvatore Sorce Architettura dei calcolatori I parte Introduzione,

Dettagli

Architettura del calcolatore

Architettura del calcolatore Architettura del calcolatore La prima decomposizione di un calcolatore è relativa a due macro-componenti: Hardware Software Architettura del calcolatore L architettura dell hardware di un calcolatore reale

Dettagli

Architettura dei calcolatori I parte Introduzione, CPU

Architettura dei calcolatori I parte Introduzione, CPU Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Ingegneria Informatica C.I. 1 Informatica ed Elementi di Statistica 2 c.f.u. Anno Accademico 2009/2010 Docente: ing. Salvatore Sorce Architettura dei calcolatori

Dettagli

Calcolatore: Elaborare: Input: Output: John von Neumann: Device: Embedded: Sistemi programmabili:

Calcolatore: Elaborare: Input: Output: John von Neumann: Device: Embedded: Sistemi programmabili: Autore: Maria Chiara Cavaliere Informatica di base Lezione 1 del 21/3/2016 Il corso di Informatica di base si baserà sulla spiegazione di tre moduli: -Architettura Hardware; -Sistema operativo; Parte teorica

Dettagli

Lezione 3: Architettura del calcolatore

Lezione 3: Architettura del calcolatore Lezione 3: Architettura del calcolatore Architettura di Von Neumann BUS, CPU e Memoria centrale Ciclo di esecuzione delle istruzioni Architettura del calcolatore Il calcolatore è: uno strumento programmabile

Dettagli

La macchina di Von Neumann. Central Processing Unit (CPU) Elementi base. Architettura computer. Bus di sistema MEMORIA CENTRALE PERIFERICHE A B INTR

La macchina di Von Neumann. Central Processing Unit (CPU) Elementi base. Architettura computer. Bus di sistema MEMORIA CENTRALE PERIFERICHE A B INTR Architettura di un computer La macchina di Von Neumann Architettura organizzata secondo il modello della macchina di von Neumann definita nei tardi anni 40 all Institute for Advanced Study di Princeton.

Dettagli

La Memoria d Uso. La Memoria d Uso

La Memoria d Uso. La Memoria d Uso Fondamenti dell Informatica A.A. 2000-2001 La Memoria d Uso Prof. Vincenzo Auletta 1 Fondamenti dell Informatica A.A. 2000-2001 Memorie di Massa Processore CU e ALU Memorie di massa esterne La Memoria

Dettagli

Lezione n.19 Processori RISC e CISC

Lezione n.19 Processori RISC e CISC Lezione n.19 Processori RISC e CISC 1 Processori RISC e Superscalari Motivazioni che hanno portato alla realizzazione di queste architetture Sommario: Confronto tra le architetture CISC e RISC Prestazioni

Dettagli

I componenti di un Sistema di elaborazione. CPU (central process unit)

I componenti di un Sistema di elaborazione. CPU (central process unit) I componenti di un Sistema di elaborazione. CPU (central process unit) I componenti di un Sistema di elaborazione. CPU (central process unit) La C.P.U. è il dispositivo che esegue materialmente gli ALGORITMI.

Dettagli

Le infrastrutture Hardware: architettura

Le infrastrutture Hardware: architettura Le infrastrutture Hardware: architettura Corso di Informatica CdL: Chimica Claudia d'amato claudia.damato@di.uniba.it Il calcolatore: modello concettuale 1. Elaborazione 2. Memorizzazione Interconnessione

Dettagli

ARCHITETTURA DEL CALCOLATORE

ARCHITETTURA DEL CALCOLATORE Orologio di sistema (Clock) UNITÀ UNITÀ DI DI INGRESSO Schema a blocchi di un calcolatore REGISTRI CONTROLLO BUS DEL SISTEMA MEMORIA DI DI MASSA Hard Hard Disk Disk MEMORIA CENTRALE Ram Ram ALU CPU UNITÀ

Dettagli

Unità Periferiche. Rete Di Controllo

Unità Periferiche. Rete Di Controllo MODELLO LOGICO-FUNZIONALE DI UN ELABORATORE Centrale di canale Periferiche CPU Memoria centrale ALU CU Memoria Locale ALU = Aritmetic Logic Unit CU = Registri CU ISTRUZIONE Decodificatore Rete Di Controllo

Dettagli

Il Processore: i registri

Il Processore: i registri Il Processore: i registri Il processore contiene al suo interno un certo numero di registri (unità di memoria estremamente veloci) Le dimensioni di un registro sono di pochi byte (4, 8) I registri contengono

Dettagli

Calcolo numerico e programmazione Architettura dei calcolatori

Calcolo numerico e programmazione Architettura dei calcolatori Calcolo numerico e programmazione Architettura dei calcolatori Tullio Facchinetti 30 marzo 2012 08:57 http://robot.unipv.it/toolleeo Il calcolatore tre funzionalità essenziali:

Dettagli

Corso di Calcolatori Elettronici I A.A. 2010-2011 Il processore Lezione 18

Corso di Calcolatori Elettronici I A.A. 2010-2011 Il processore Lezione 18 Corso di Calcolatori Elettronici I A.A. 2010-2011 Il processore Lezione 18 Università degli Studi di Napoli Federico II Facoltà di Ingegneria Calcolatore: sottosistemi Processore o CPU (Central Processing

Dettagli

Componenti di base di un computer

Componenti di base di un computer Componenti di base di un computer Architettura Von Neumann, 1952 Unità di INPUT UNITA CENTRALE DI ELABORAZIONE (CPU) MEMORIA CENTRALE Unità di OUTPUT MEMORIE DI MASSA PERIFERICHE DI INPUT/OUTPUT (I/O)

Dettagli

Introduzione all'architettura dei Calcolatori

Introduzione all'architettura dei Calcolatori Introduzione all'architettura dei Calcolatori Introduzione Che cos è un calcolatore? Come funziona un calcolatore? è possibile rispondere a queste domande in molti modi, ciascuno relativo a un diverso

Dettagli

Calcolatori Elettronici

Calcolatori Elettronici Calcolatori Elettronici Classificazione dei calcolatori elettronici Sistemi basati sull architettura di Von Neumann Sistemi basati sull architettura Harward Architettura dei calcolatori: definizioni Evoluzione

Dettagli

ARCHITETTURA DELL ELABORATORE

ARCHITETTURA DELL ELABORATORE 1 ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE ANGIOY ARCHITETTURA DELL ELABORATORE Prof. G. Ciaschetti 1. Tipi di computer Nella vita di tutti giorni, abbiamo a che fare con tanti tipi di computer, da piccoli o piccolissimi

Dettagli

Calcolatori Elettronici L-A

Calcolatori Elettronici L-A 1 Calcolatori Elettronici L-A Obiettivo del modulo è lo studio dei seguenti aspetti dell hardware dei calcolatori: l architettura i principi di funzionamento le tecniche di progettazione l impatto dell'architettura

Dettagli

La macchina di Von Neumann. Archite(ura di un calcolatore. L unità di elaborazione (CPU) Sequenza di le(ura. Il bus di sistema

La macchina di Von Neumann. Archite(ura di un calcolatore. L unità di elaborazione (CPU) Sequenza di le(ura. Il bus di sistema La macchina di Von Neumann rchite(ura di un calcolatore us di sistema Collegamento Unità di Elaborazione (CPU) Memoria Centrale (MM) Esecuzione istruzioni Memoria di lavoro Interfaccia Periferica P 1 Interfaccia

Dettagli

CPU pipeline 4: le CPU moderne

CPU pipeline 4: le CPU moderne Architettura degli Elaboratori e delle Reti Lezione 25 CPU pipeline 4: le CPU moderne Proff. A. Borghese, F. Pedersini Dipartimento di Scienze dell Informazione Università degli Studi di Milano L 25 1/16

Dettagli

L evoluzione delle CPU

L evoluzione delle CPU L evoluzione delle CPU La storia del computer è legata alla storia di Intel, che con la sua linea di processori economicamente accessibili ha permesso lo sviluppo e l ampia diffusione dei PC. Altri produttori,

Dettagli

Calcolatori Elettronici

Calcolatori Elettronici Calcolatori Elettronici La Pipeline Superpipeline Pipeline superscalare Schedulazione dinamica della pipeline Processori reali: l architettura Intel e la pipeline dell AMD Opteron X4 Ricapitolando Con

Dettagli

LABORATORIO di INFORMATICA

LABORATORIO di INFORMATICA Università degli Studi di Cagliari Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l Ambiente ed il Territorio LABORATORIO di INFORMATICA A.A. 2010/2011 Prof. Giorgio Giacinto ARCHITETTURA DEI CALCOLATORI

Dettagli

Il processore - CPU. PDF created with pdffactory trial version www.pdffactory.com

Il processore - CPU. PDF created with pdffactory trial version www.pdffactory.com Il processore - CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT) Funzionamento o Programmi e dati risiedono in file memorizzati in memoria secondaria. o Per essere eseguiti (i programmi) e usati (i dati) vengono copiati

Dettagli

L Architettura di un Calcolatore

L Architettura di un Calcolatore ASTE Information Technology Excellence oad (I.T.E..) L Architettura di un Calcolatore aurizio Palesi Salvatore Serrano aster ITE Informatica di Base aurizio Palesi, Salvatore Serrano 1 Sommario Architettura

Dettagli

Tecniche di parallelismo, processori RISC

Tecniche di parallelismo, processori RISC Testo di riferimento: [Congiu] 9.1-9.3 (pg. 253 264) Tecniche di parallelismo, processori RISC 09.a Pipelining Altre tecniche di parallelismo Processori superscalari Caratteristiche dei processori RISC

Dettagli

Introduzione. Classificazione di Flynn... 2 Macchine a pipeline... 3 Macchine vettoriali e Array Processor... 4 Macchine MIMD... 6

Introduzione. Classificazione di Flynn... 2 Macchine a pipeline... 3 Macchine vettoriali e Array Processor... 4 Macchine MIMD... 6 Appunti di Calcolatori Elettronici Esecuzione di istruzioni in parallelo Introduzione... 1 Classificazione di Flynn... 2 Macchine a pipeline... 3 Macchine vettoriali e Array Processor... 4 Macchine MIMD...

Dettagli

INFORMATICA CORSO DI INFORMATICA DI BASE ANNO ACCADEMICO 2015/2016 DOCENTE: SARRANTONIO ARTURO

INFORMATICA CORSO DI INFORMATICA DI BASE ANNO ACCADEMICO 2015/2016 DOCENTE: SARRANTONIO ARTURO INFORMATICA CORSO DI INFORMATICA DI BASE ANNO ACCADEMICO 2015/2016 DOCENTE: SARRANTONIO ARTURO PROGRAMMA Descrizione funzionale di un calcolatore elementare, COS'E' UN ELETTRONICO HARDWARE SOFTWARE HARDWARE

Dettagli

CALCOLATORI ELETTRONICI

CALCOLATORI ELETTRONICI CALCOLATORI ELETTRONICI Giuseppe Coldani Tel. 0382 985678 e-mail: giuseppe.coldani@unipv.it giuseppe.coldani@tin.it orario delle lezioni: Mercoledì 14.00-18.00 orario di ricevimento: su appuntamento 1

Dettagli

L Unità Centrale di Elaborazione

L Unità Centrale di Elaborazione L Unità Centrale di Elaborazione ed il Microprocessore Prof. Vincenzo Auletta 1 L Unità Centrale di Elaborazione L Unità Centrale di Elaborazione (Central Processing Unit) è il cuore di computer e notebook

Dettagli

Elementi di Informatica e Programmazione. # Memoria di massa. Problema: comprare un PC. Architettura del calcolatore. Architettura di Von Neumann

Elementi di Informatica e Programmazione. # Memoria di massa. Problema: comprare un PC. Architettura del calcolatore. Architettura di Von Neumann Elementi di Informatica e Programmazione Architettura del calcolatore (prima parte) Corsi di Laurea in: Ingegneria Civile Ingegneria per l Ambiente e il Territorio Università degli Studi di Brescia Problema:

Dettagli

L architettura di riferimento

L architettura di riferimento Architetture degli elaboratori e delle reti Lezione 10 L architettura di riferimento Proff. A. Borghese, F. Pedersini Dipartimento di Scienze dell Informazione Università degli Studi di Milano L 10 1/27

Dettagli

UNITÀ DI ELABORAZIONE (CPU) UNITÀ DI ELABORAZIONE (CPU) Opcode OpCode Operazione

UNITÀ DI ELABORAZIONE (CPU) UNITÀ DI ELABORAZIONE (CPU) Opcode OpCode Operazione RCHITETTUR DI UN ELORTORE MCCHIN DI VON NEUMNN Ispirata al modello della Macchina di Von Neumann (Princeton, Institute for dvanced Study, anni 40). UNITÀ FUNZIONLI fondamentali Processore (CPU) Centrale

Dettagli

L HARDWARE parte 1 ICTECFOP@GMAIL.COM

L HARDWARE parte 1 ICTECFOP@GMAIL.COM L HARDWARE parte 1 COMPUTER E CORPO UMANO INPUT E OUTPUT, PERIFERICHE UNITA DI SISTEMA: ELENCO COMPONENTI COMPONENTI NEL DETTAGLIO: SCHEDA MADRE (SOCKET, SLOT) CPU MEMORIA RAM MEMORIE DI MASSA USB E FIREWIRE

Dettagli

Il processore - CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT)

Il processore - CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT) Il processore - CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT) Funzionamento Programmi e dati risiedono in file memorizzati in memoria secondaria. Per essere eseguiti (i programmi) e usati (i dati) vengono copiati nella

Dettagli

ARCHITETTURA DI UN PERSONAL COMPUTER

ARCHITETTURA DI UN PERSONAL COMPUTER ARCHITETTURA DI UN PERSONAL COMPUTER Processore Tastiera Mouse CD-ROM Bus Memoria FD HD Stampante La struttura logica Fisicamente l unità centrale è costituita da:... la gabbia per le schede (rack)...

Dettagli

CPU pipeline 4: le CPU moderne

CPU pipeline 4: le CPU moderne Architettura degli Elaboratori e delle Reti Lezione 25 CPU pipeline 4: le CPU moderne Proff. A. Borghese, F. Pedersini Dipartimento di Scienze dell Informazione Università degli Studi di Milano L 25 1/17

Dettagli

Informatica 1. 6 Sistemi operativi e software. ing. Luigi Puzone

Informatica 1. 6 Sistemi operativi e software. ing. Luigi Puzone Informatica 1 6 Sistemi operativi e software ing. Luigi Puzone Windows caratteristiche principali: Windows è un Sistema Operativo Con Interfaccia Grafica Multiutente Multitasking Multithreading Multiprocessing

Dettagli

Informatica per l Ingegneria Industriale. Introduzione ai calcolatori

Informatica per l Ingegneria Industriale. Introduzione ai calcolatori Informatica per l Ingegneria Industriale Introduzione ai calcolatori Gualtiero Volpe gualtiero.volpe@unige.it 1. Struttura del calcolatore 1 Che cosa è un computer? A prescindere dalle dimensioni e dal

Dettagli

Architettura dei computer

Architettura dei computer Architettura dei computer In un computer possiamo distinguere quattro unità funzionali: il processore (CPU) la memoria principale (RAM) la memoria secondaria i dispositivi di input/output Il processore

Dettagli

Parte II.2 Elaboratore

Parte II.2 Elaboratore Parte II.2 Elaboratore Elisabetta Ronchieri Università di Ferrara Dipartimento di Economia e Management Insegnamento di Informatica Dicembre 1, 2015 Elisabetta Elisabetta Ronchieri II Software Argomenti

Dettagli

Architetture CISC e RISC

Architetture CISC e RISC FONDAMENTI DI INFORMATICA Prof. PIER LUCA MONTESSORO Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine Architetture CISC e RISC 2000 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n.

Dettagli

Architettura di un computer

Architettura di un computer Architettura di un computer Modulo di Informatica Dott.sa Sara Zuppiroli A.A. 2012-2013 Modulo di Informatica () Architettura A.A. 2012-2013 1 / 36 La tecnologia Cerchiamo di capire alcuni concetti su

Dettagli

Architettura di un calcolatore: introduzione

Architettura di un calcolatore: introduzione Corso di Calcolatori Elettronici I Architettura di un calcolatore: introduzione Prof. Roberto Canonico Università degli Studi di Napoli Federico II Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie

Dettagli

Il calcolatore elettronico. Parte dei lucidi sono stati gentilmente forniti dal Prof. Beraldi

Il calcolatore elettronico. Parte dei lucidi sono stati gentilmente forniti dal Prof. Beraldi Il calcolatore elettronico Parte dei lucidi sono stati gentilmente forniti dal Prof. Beraldi Introduzione Un calcolatore elettronico è un sistema elettronico digitale programmabile Sistema: composto da

Dettagli

Interpreti e compilatori La macchina di Von Neumann

Interpreti e compilatori La macchina di Von Neumann Interpreti e compilatori La macchina di Von Neumann Informatica@Matematica Simone Martini a.a. 2014-2015 1 / 38 Parte I Interpreti e compilatori 2 / 38 Macchine astratte Una macchina astratta è un esecutore

Dettagli

Lezione 5 Architettura degli elaboratori. Mauro Piccolo piccolo@di.unito.it

Lezione 5 Architettura degli elaboratori. Mauro Piccolo piccolo@di.unito.it Lezione5 Architetturadeglielaboratori MauroPiccolo piccolo@di.unito.it Esecutore Unelaboratoreelettronico`eunaesecutore generalpurpose (ossia confinalitagenericheenonpredeterminate). Lecomponentiprincipali,cheanalizzeremonelseguito,sono:

Dettagli

Architettura del Calcolatore. Emilio Di Giacomo e Walter Didimo

Architettura del Calcolatore. Emilio Di Giacomo e Walter Didimo Architettura del Calcolatore Emilio Di Giacomo e Walter Didimo Computer e programmi Il computer è una macchina programmabile Grazie alla possibilità di eseguire programmi diversi, il computer può svolgere

Dettagli

Dispensa di Fondamenti di Informatica. Architettura di un calcolatore

Dispensa di Fondamenti di Informatica. Architettura di un calcolatore Dispensa di Fondamenti di Informatica Architettura di un calcolatore Hardware e software La prima decomposizione di un calcolatore è relativa ai seguenti macro-componenti hardware la struttura fisica del

Dettagli

L architettura del calcolatore (Prima parte)

L architettura del calcolatore (Prima parte) L architettura del calcolatore (Prima parte) Percorso di Preparazione agli Studi di Ingegneria Università degli Studi di Brescia Docente: Massimiliano Giacomin Calcolatore astratto e reale Concetto astratto

Dettagli

Informatica di base. Hardware: CPU SCHEDA MADRE. Informatica Hardware di un PC Prof. Corrado Lai

Informatica di base. Hardware: CPU SCHEDA MADRE. Informatica Hardware di un PC Prof. Corrado Lai Informatica di base Hardware: CPU SCHEDA MADRE HARDWARE DI UN PC 2 Hardware (parti fisiche) Sono le parti fisiche di un Personal Computer (processore, scheda madre, tastiera, mouse, monitor, memorie,..).

Dettagli

La macchina programmata Instruction Set Architecture (1)

La macchina programmata Instruction Set Architecture (1) Corso di Laurea in Informatica Architettura degli elaboratori a.a. 2014-15 La macchina programmata Instruction Set Architecture (1) Schema base di esecuzione Istruzioni macchina Outline Componenti di un

Dettagli

memoria virtuale protezione

memoria virtuale protezione Memoria Virtuale Le memorie cache forniscono un accesso veloce ai blocchi di memoria usati più di recente La memoria virtuale fornisce un accesso veloce ai dati sulle memorie di massa usati più di recente.

Dettagli

In realtà, non un solo microprocessore, ma un intera famiglia, dalle CPU più semplici con una sola pipeline a CPU molto complesse per applicazioni ad

In realtà, non un solo microprocessore, ma un intera famiglia, dalle CPU più semplici con una sola pipeline a CPU molto complesse per applicazioni ad Principi di architetture dei calcolatori: l architettura ARM. Mariagiovanna Sami Che cosa è ARM In realtà, non un solo microprocessore, ma un intera famiglia, dalle CPU più semplici con una sola pipeline

Dettagli

IL DSP - Digital Signal Processor

IL DSP - Digital Signal Processor IL DSP - Digital Signal Processor Processore dei segnali digitali 1. Generalità Il Digital Signal Processor (DSP, processore di segnali digitali) è un particolare tipo di microprocessore, ottimizzato per

Dettagli

Nuovi sviluppi x86 CALCOLATORI ELETTRONICI LM

Nuovi sviluppi x86 CALCOLATORI ELETTRONICI LM Nuovi sviluppi x86 CALCOLATORI ELETTRONICI LM 1 CMP Chip Multi Processor In questo contesto I/O indica qualunque comunicazione con il mondo esterno (I/O vero e proprio, memoria, cache esterne etc.). Shared

Dettagli

Cosa è l informatica

Cosa è l informatica Cosa è l informatica Informazione + automatica Scienza del trattamento automatico delle informazioni Insieme dei processi e delle tecnologie che rendono possibile Elaborare (trasformare) l informazione

Dettagli

Corso: Informatica+ Andrea Cremonini. Lezione del 20/10/2014

Corso: Informatica+ Andrea Cremonini. Lezione del 20/10/2014 Corso: Informatica+ Andrea Cremonini Lezione del 20/10/2014 1 Cosa è un computer? Un elaboratore di dati e immagini Uno smartphone Il decoder di Sky Una console di gioco siamo circondati! andrea.cremon

Dettagli

Anatomia e fisiologia del computer: l architettura del calcolatore

Anatomia e fisiologia del computer: l architettura del calcolatore Corso di Laurea Ingegneria Civile Fondamenti di Informatica Dispensa 01 Anatomia e fisiologia del computer: l architettura del calcolatore Marzo 2009 L architettura del calcolatore 1 Nota bene Alcune parti

Dettagli

ORGANIZZAZIONE DEI CALCOLATORI INTRODUZIONE

ORGANIZZAZIONE DEI CALCOLATORI INTRODUZIONE ORGANIZZAZIONE DEI CALCOLATORI INTRODUZIONE Mariagiovanna Sami 1 08-2 - UN PO DI STORIA L idea di calcolatore programmabile risale alla prima metà dell Ottocento - la macchina analitica di Charles Babbage

Dettagli

Microprocessori, Microcontrollori e DSP (Digital Signal Processors)

Microprocessori, Microcontrollori e DSP (Digital Signal Processors) Microprocessori, Microcontrollori e DSP (Digital Signal Processors) Il microprocessore è un dispositivo integrato digitale che può essere programmato con una serie di istruzioni per effettuare una specifica

Dettagli

Architetture CISC e RISC. Misura della potenza di calcolo. Cos'è la potenza di calcolo. Prestazioni della CPU. Fondamenti di Informatica

Architetture CISC e RISC. Misura della potenza di calcolo. Cos'è la potenza di calcolo. Prestazioni della CPU. Fondamenti di Informatica FONDAMENTI DI INFORMATICA Prof. PIER LUCA MONTESSORO Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine Architetture CISC e RISC 2000 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n.

Dettagli

La microarchitettura. Didattica della strumentazione digitale e sistemi a microprocessore anno accademico 2006 2007 pagina 1

La microarchitettura. Didattica della strumentazione digitale e sistemi a microprocessore anno accademico 2006 2007 pagina 1 La microarchitettura. anno accademico 2006 2007 pagina 1 Integer Java virtual machine Ogni microprocessore può avere una microarchitettura diversa, ma la modalità di funzionamento per certi aspetti è generale.

Dettagli

Architettura hw. La memoria e la cpu

Architettura hw. La memoria e la cpu Architettura hw La memoria e la cpu La memoria centrale e la CPU Bus controllo Bus indirizzi Bus dati Bus di collegamento con la cpu indirizzi controllo dati Bus Indirizzi 11 Bus controllo Leggi/scrivi

Dettagli

Architettura del Personal Computer AUGUSTO GROSSI

Architettura del Personal Computer AUGUSTO GROSSI Il CASE o CABINET è il contenitore in cui vengono montati la scheda scheda madre, uno o più dischi rigidi, la scheda video, la scheda audio e tutti gli altri dispositivi hardware necessari per il funzionamento.

Dettagli

Aumentare il parallelismo a livello di istruzione (2)

Aumentare il parallelismo a livello di istruzione (2) Processori multiple-issue issue Aumentare il parallelismo a livello di istruzione (2) Architetture Avanzate dei Calcolatori Valeria Cardellini Nei processori multiple-issue vengono lanciate più istruzioni

Dettagli

Architettura dei calcolatori

Architettura dei calcolatori Architettura dei calcolatori Dott. Ing. Leonardo Rigutini Dipartimento Ingegneria dell Informazione Università di Siena Via Roma 56 53100 SIENA Uff. 0577233606 rigutini@dii.unisi.it http://www.dii.unisi.it/~rigutini/

Dettagli

Informatica. Esplicazione del manuale e delle slide. Informatica Appunti Luiss Marco D Epifanio. Marco

Informatica. Esplicazione del manuale e delle slide. Informatica Appunti Luiss Marco D Epifanio. Marco Informatica Appunti Luiss Marco D Epifanio Informatica Esplicazione del manuale e delle slide Marco Liberamente tratto da Introduzione alle tecnologie informatiche e ai sistemi informativi aziendali, McGraw.

Dettagli

DMA Accesso Diretto alla Memoria

DMA Accesso Diretto alla Memoria Testo di rif.to: [Congiu] - 8.1-8.3 (pg. 241 250) 08.a DMA Accesso Diretto alla Memoria Motivazioni Organizzazione dei trasferimenti DMA Arbitraggio del bus di memoria Trasferimento di un blocco di dati

Dettagli

INFORMATICA INDICE CAP. 3.1 HARDWARE: CPU E RAM. Gianfranco Bentivoglio CAP. 3.1 - HARDWARE: CPU E MEMORIA

INFORMATICA INDICE CAP. 3.1 HARDWARE: CPU E RAM. Gianfranco Bentivoglio CAP. 3.1 - HARDWARE: CPU E MEMORIA Gianfranco Bentivoglio INFORMATICA INDICE L ELABORATORE 6 IL CALCOLATORE IDEALE : UNO SCHEMA FUNZIONALE 6 PIÙ LIVELLI DI MEMORIA 8 IL COMPUTER REALE 10 IL PERSONAL COMPUTER 12 IL BUS DI SISTEMA 14 ASPETTI

Dettagli

CALCOLO PARALLELO SUPERARE I LIMITI DI CALCOLO. A cura di Tania Caprini

CALCOLO PARALLELO SUPERARE I LIMITI DI CALCOLO. A cura di Tania Caprini CALCOLO PARALLELO SUPERARE I LIMITI DI CALCOLO A cura di Tania Caprini 1 CALCOLO SERIALE: esecuzione di istruzioni in sequenza CALCOLO PARALLELO: EVOLUZIONE DEL CALCOLO SERIALE elaborazione di un istruzione

Dettagli

Livello logico digitale. bus e memorie

Livello logico digitale. bus e memorie Livello logico digitale bus e memorie Principali tipi di memoria Memoria RAM Memorie ROM RAM (Random Access Memory) SRAM (Static RAM) Basata su FF (4 o 6 transistor MOS) Veloce, costosa, bassa densità

Dettagli

Appunti di informatica. Lezione 6 anno accademico 2015-2016 Mario Verdicchio

Appunti di informatica. Lezione 6 anno accademico 2015-2016 Mario Verdicchio Appunti di informatica Lezione 6 anno accademico 2015-2016 Mario Verdicchio RAM disco La RAM è basata su dispositivi elettronici, che funzionano con tempi molto rapidi, ma che necessitano di alimentazione

Dettagli

Sistemi Operativi e informatica 1

Sistemi Operativi e informatica 1 1 Dip. Scienze dell Informatica Università degli Studi di Milano, Italia marchi@dsi.unimi.it a.a. 2011/12 1 c 2010-2012 M.Monga R.Paleari M.. Creative Commons Attribuzione-Condividi allo stesso modo 2.5

Dettagli

Zoccolo (slot o socket) per il processore. Slot per le memorie RAM. Slot per le schede di espansione con bus ISA (superato),

Zoccolo (slot o socket) per il processore. Slot per le memorie RAM. Slot per le schede di espansione con bus ISA (superato), DENTRO IL COMPUTER Nei lucidi che seguono esamineremo i principali componenti di un PC. La maggior parte dei PC ha una struttura modulare: sono permesse numerose configurazioni utilizzando componenti di

Dettagli

Programma ARCHITETTURA DI UN ELABORATORE MACCHINA DI VON NEUMANN CPU & MEMORIA UNITÀ DI ELABORAZIONE (CPU) Questa settimana:

Programma ARCHITETTURA DI UN ELABORATORE MACCHINA DI VON NEUMANN CPU & MEMORIA UNITÀ DI ELABORAZIONE (CPU) Questa settimana: Progma La settimana scorsa: cos è l informatica? cos è un algoritmo? cos è un progma? come si descrive un algoritmo? di cosa si compone un? che cos è il software? a cosa serve? Questa settimana: qual è

Dettagli

Struttura del Corso. Corso Integrato di Informatica e Sistemi di Elaborazione delle Informazioni. Sistemi di Elaborazione delle Informazioni.

Struttura del Corso. Corso Integrato di Informatica e Sistemi di Elaborazione delle Informazioni. Sistemi di Elaborazione delle Informazioni. Corso Integrato di Informatica e Sistemi di Elaborazione delle Informazioni Marco Falda Dipartimento di Ingegneria dell Informazione tel. 049 827 7918 marco.falda@unipd.it Corso di 35 ore: Struttura del

Dettagli

Organizzazione della memoria

Organizzazione della memoria Memorizzazione dati La fase di codifica permette di esprimere qualsiasi informazione (numeri, testo, immagini, ecc) come stringhe di bit: Es: di immagine 00001001100110010010001100110010011001010010100010

Dettagli

PROGRAMMAZIONE MODULARE 2014-2015

PROGRAMMAZIONE MODULARE 2014-2015 PROGRAMMAZIONE MODULARE 01-015 Disciplina: SISTEMI E RETI Classe: TERZA A INF Indirizzo: INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI Articolazione INFORMATICA Docenti: Silvia Gualdi (teoria) Paolo Aurilia (laboratorio)

Dettagli

03 L architettura del computer e la CPU (parte 2) Dott.ssa Ramona Congiu

03 L architettura del computer e la CPU (parte 2) Dott.ssa Ramona Congiu 03 L architettura del computer e la CPU (parte 2) Dott.ssa Ramona Congiu 1 Anatomia del computer Dott.ssa Ramona Congiu 2 L Unità centrale 3 Anatomia del computer 4 La scheda madre All interno del computer

Dettagli

La memoria centrale (RAM)

La memoria centrale (RAM) La memoria centrale (RAM) Mantiene al proprio interno i dati e le istruzioni dei programmi in esecuzione Memoria ad accesso casuale Tecnologia elettronica: Veloce ma volatile e costosa Due eccezioni R.O.M.

Dettagli

Il microprocessore 8086

Il microprocessore 8086 1 Il microprocessore 8086 LA CPU 8086 Il microprocessore 8086 fa parte della famiglia 80xxx della INTEL. Il capostipite di questa famiglia è stato l 8080, un microprocessore ad 8 bit che ha riscosso un

Dettagli

Come funziona un sistema di elaborazione

Come funziona un sistema di elaborazione Introduzione Cosa è un Sistema Sste aoperativo? Come funziona un sistema di elaborazione Proprietà dei Sistemi Operativi Storia dei Sistemi di Elaborazione Sistemi Mainframe Sistemi Desktop Sistemi i Multiprocessori

Dettagli

Macchina di von Neumann

Macchina di von Neumann Il processore PD32 Macchina di von Neumann Unità di Ingresso Memoria di lavoro Unità di Uscita Unità di Calcolo Unità di Controllo Suddivisione SCA-SCO Unità di Ingresso Memoria di lavoro Unità di Uscita

Dettagli

Le Memorie interne: RAM, ROM, cache. Appunti per la cl. IV sez. D a cura del prof. Ing. Mario Catalano

Le Memorie interne: RAM, ROM, cache. Appunti per la cl. IV sez. D a cura del prof. Ing. Mario Catalano Le Memorie interne: RAM, ROM, cache Appunti per la cl. IV sez. D a cura del prof. Ing. Mario Catalano 1 Le memorie Cosa vorremmo : una memoria veloce abbastanza grande da contenere tutti i dati e i programmi

Dettagli