O que é o design da CPU?

O design da unidade de processamento central (CPU) é o design de um aspecto importante de um computador. O design geralmente é realizado por um engenheiro de design de computadores especializado em CPUs. Em geral, a primeira etapa do design da CPU é decidir quais são as prioridades de design e quais objetivos devem ser alcançados com a CPU. Projetar uma nova CPU pode levar até cinco anos, às vezes mais tempo, e o custo total do período de design pode variar a dezenas de milhões de dólares dos Estados Unidos (USD). Esses custos variam dependendo do tipo de CPU, que pode variar de CPUs de alto desempenho a dispositivos incorporados e modelos de fins gerais. Sem um conjunto de instruções, os programadores não conseguem desenvolver programas executados em um computador usando uma determinada CPU. O conjunto de instruções especifica muitas informações básicas, como como ler e escrever dados e onde coisas específicas sUCH como memória estão localizados.

Outra parte integral do design da CPU está projetando a representação física do hardware. Como projetar uma CPU é um processo complicado e demorado, é normalmente necessário usar um simulador de computador para visualizar todo o hardware prototipado. Na maioria dos casos, muitos designers de CPU trabalham juntos nesse aspecto do design da CPU.

Uma das etapas finais do design da CPU é chamada de verificação de regras de design. O objetivo desse processo é garantir que o design da CPU atenda às regras técnicas usadas para garantir que o chip seja fabricado de maneira eficaz. A fabricação não é um processo perfeito, portanto, normalmente existem variáveis ​​e ações imprecisas. O design de um chip deve ser capaz de suportar alguns erros durante a fabricação, mas ainda operar corretamente.

Existem alguns objetivos de design comuns ao projetar uma nova CPU, e geralmente há mais de um objetivo para uma determinada CPU. SOMEtimes, um designer deseja fazer uma CPU que possa fazer mais com menos. O objetivo pode não ser fazer uma CPU muito mais rápida que os designs existentes, mas produzir um certo padrão que seja mais barato ou mais eficiente em termos de energia. Em outros casos, o objetivo pode realmente ser construir uma CPU mais rápida, sem considerar o custo ou o uso de energia. Outro tipo de meta de design pode ser construir uma CPU que funcione melhor quando usada em computação paralela ou com mais eficiência com certos tipos de processos.