Questão de Arquitetura de Computadores — Arquiteturas — CESPE / CEBRASPE 2024
Arquitetura de Computadores›Arquiteturas
Código
ce176169
Banca
CESPE / CEBRASPE
Órgão
LNA
Ano
2024
Nível
Superior
Cargo
Tecnologista – Especialidade: Sistemas de Controle com Foco em Eletrônica, Automação e Programação de Instrumentação Científica
Nos últimos anos, a evolução dos microprocessadores e dos microcontroladores tem sido marcada pelo desenvolvimento de diversas arquiteturas distintas, cada qual com características únicas que afetam seu desempenho, sua eficiência e suas aplicações ideais. A respeito desse assunto, assinale a opção correta.
AA arquitetura von Neumann caracteriza-se pela utilização de uma única memória compartilhada para armazenar dados e instruções que controlam o programa; esse design evita a ocorrência da limitação de desempenho conhecida como gargalo de von Neumann, em que a velocidade de execução das instruções é limitada pela velocidade de acesso à memória.
BA arquitetura Harvard caracteriza-se pela separação física das memórias de instrução e de dados, permitindo o acesso simultâneo a ambas; isso otimiza o desempenho do processamento ao eliminar o gargalo causado pelo acesso sequencial a uma única memória.
CA arquitetura CISC caracteriza-se por um conjunto reduzido de instruções, o que tende a simplificar o hardware e melhorar a eficiência do processador; isso não implica diretamente a redução da necessidade de memória para programas, mas a otimização do processamento de instruções.
DA arquitetura RISC busca simplificar o desenvolvimento de software ao priorizar a implementação de um grande número de instruções complexas, mas isso geralmente aumenta o uso da memória, em vez de diminuí-lo, e inviabiliza a implementação de técnicas de pipeline, devido à alta complexidade das instruções.
ENa arquitetura ARM, utilizada em dispositivos móveis e sistemas embarcados, priorizam-se a eficiência energética e o desempenho por watt; combina-se o uso da arquitetura CISC, com um conjunto complexo de instruções, com extensões específicas que suportam uma variedade de modos operacionais e tipos de execução.
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GabaritoB — A arquitetura Harvard caracteriza-se pela separação física das memórias de instrução e de dados, permitindo o acesso simultâneo a ambas; isso otimiza o desempenho do processamento ao eliminar o gargalo causado pelo acesso sequencial a uma única memória.
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Arquiteturas de Computadores
Gabarito: letra B. A arquitetura Harvard é a única que separa fisicamente memórias de instrução e dados, permitindo acesso simultâneo e eliminando o gargalo de von Neumann. As demais alternativas trocam conceitos essenciais entre von Neumann/Harvard e RISC/CISC.
Arquiteturas de computadores: Von Neumann (Memória única (dados + instruções), Gargalo de von Neumann); Harvard (Memórias separadas (instrução + dados), Acesso simultâneo, Elimina gargalo); CISC (Conjunto complexo de instruções, Instruções ocupam mais memória); RISC (Conjunto reduzido de instruções, Facilita pipeline, Eficiência energética); ARM (Baseada em RISC, Desempenho por watt)
Alternativa A — ❌ Incorreta
A arquitetura von Neumann utiliza uma única memória para dados e instruções, mas isso causa o gargalo de von Neumann (a CPU fica ociosa enquanto espera acesso à memória), e não o evita. A descrição está correta no início, mas o efeito é invertido.
Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO
Define exatamente a arquitetura Harvard: separação física das memórias de instrução e de dados, permitindo leitura simultânea. Isso elimina a contenção do barramento único, otimizando o desempenho.
Alternativa C — ❌ Incorreta
Troca os conceitos: a arquitetura CISC caracteriza-se por um conjunto complexo de instruções, e não reduzido. O conjunto reduzido é próprio do RISC. Além disso, o texto diz que "não implica diretamente a redução da necessidade de memória", o que é contraditório para CISC (instruções complexas tendem a ocupar mais memória).
Alternativa D — ❌ Incorreta
Inverte RISC com CISC. RISC prioriza instruções simples e em menor número, facilitando o pipeline. A descrição de "grande número de instruções complexas" é de CISC, e o pipeline é viável justamente no RISC.
Alternativa E — ❌ Incorreta
A arquitetura ARM é baseada em RISC, não CISC. Ela prioriza eficiência energética e desempenho por watt, mas seu conjunto de instruções é reduzido e simplificado, não complexo.
NÃO CAIA NESSA!
Para não confundir, lembre-se: RISC = Reduzido; CISC = Complexo. Von Neumann = memória única; Harvard = memórias separadas. Na prova, identifique qual alternativa descreve corretamente cada sigla.