Questão de TI - Organização e Arquitetura dos Computadores — Geral — FGV 2024
TI - Organização e Arquitetura dos Computadores›Geral
Código
fg165540
Banca
FGV
Órgão
INPE
Ano
2024
Cargo
Tecno Jr ( )
Texto I
Os Processadores Digitais de Sinais (DSPs) são componentes fundamentais presentes em uma ampla gama de aplicações, abrangendo desde sistemas de comunicações sem fio e processamento de áudio até aplicações em imagens médicas e automotivas. Eles são projetados especificamente para manipular sinais digitais em tempo real, oferecendo capacidades de processamento eficientes e otimizadas para tarefas como filtragem, modulação, demodulação e análise de sinais.
A seguir, é apresentada uma lista comparativa entre cinco processadores de arquiteturas semelhantes, na qual são fornecidas informações sobre a faixa de frequência de operação do DSP, o número de MIPS (milhões de instruções por segundo) por MHz (frequência de operação do DSP) e a potência por instrução MIPS.
- DSP-P1: 300-750 Mhz; 3 MIPS/MHz; 0,15 mW/MIPS
- DSP-P2: 500-600 Mhz; 6 MIPS/MHz; 0,30 mW /MIPS.
- DSP-P3: 200-300 Mhz; 5 MIPS/MHz; 0,10 mW/MIPS.
- DSP-P4: 160-400 Mhz; 2 MIPS/MHz; 0,20 mW/MIPS.
- DSP-P5: 300-900 Mhz; 8 MIPS/MHz; 0,25 mW/MIPS.
Obs.: Considere que o número de instruções e a potência por MHz permanecem inalterados dentro da faixa de operação de frequências de cada processador.
Assinale a opção que indica o DSP que exibe o menor consumo de potência por MHz.
ADSP-P1.
BDSP-P2.
CDSP-P3.
DDSP-P4.
EDSP-P5.
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GabaritoD — DSP-P4.
Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.
DSP: consumo de potência por MHz
Gabarito: letra D (DSP-P4). A questão pede o DSP com o menor consumo de potência por MHz, e não por MIPS. O consumo por MHz é obtido multiplicando-se o consumo por MIPS (mW/MIPS) pelo número de MIPS por MHz (MIPS/MHz). Para o DSP-P4: 0,20 mW/MIPS × 2 MIPS/MHz = 0,40 mW/MHz, o menor entre todos os processadores listados. A pegadinha está em comparar diretamente os valores de mW/MIPS, ignorando a eficiência em MIPS/MHz.
O consumo de potência de um DSP é um parâmetro crítico em sistemas embarcados e de tempo real, pois afeta diretamente a autonomia de bateria e a dissipação térmica. A questão fornece três métricas: a faixa de frequência de operação (MHz), a eficiência de processamento (MIPS/MHz) e o consumo por instrução (mW/MIPS). Para comparar o consumo por MHz entre diferentes DSPs, é necessário combinar as duas últimas métricas, pois o consumo por MHz depende tanto do consumo por instrução quanto da quantidade de instruções executadas por ciclo de clock.
A fórmula para o consumo por MHz é:
Aplicando essa fórmula a cada DSP, obtemos:
DSP-P1: 0,15 mW/MIPS × 3 MIPS/MHz = 0,45 mW/MHz
DSP-P2: 0,30 mW/MIPS × 6 MIPS/MHz = 1,80 mW/MHz
DSP-P3: 0,10 mW/MIPS × 5 MIPS/MHz = 0,50 mW/MHz
DSP-P4: 0,20 mW/MIPS × 2 MIPS/MHz = 0,40 mW/MHz
DSP-P5: 0,25 mW/MIPS × 8 MIPS/MHz = 2,00 mW/MHz
O DSP-P4 apresenta o menor valor (0,40 mW/MHz), confirmando o gabarito. A faixa de frequência de operação não influencia o cálculo, pois a observação do enunciado afirma que o número de instruções e a potência por MHz permanecem inalterados dentro da faixa.
A pegadinha da banca está em induzir o candidato a comparar apenas os valores de mW/MIPS, o que levaria à alternativa C (DSP-P3, com 0,10 mW/MIPS). No entanto, o DSP-P3 tem 5 MIPS/MHz, resultando em 0,50 mW/MHz, maior que o DSP-P4. A questão exige o cálculo do consumo por MHz, não a simples leitura da tabela.
Guarde a distinção entre consumo por MIPS e consumo por MHz: o primeiro é a potência por instrução, o segundo é a potência por ciclo de clock. É exatamente essa diferença que separa as alternativas.
1Consumo por MIPS (mW/MIPS)
2MIPS por MHz (MIPS/MHz)
3Multiplicar: mW/MHz
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Alternativa A — ❌ Incorreta
O DSP-P1 tem consumo por MHz de 0,45 mW/MHz (0,15 × 3), maior que o DSP-P4 (0,40 mW/MHz). O candidato que escolhe esta opção provavelmente comparou apenas o mW/MIPS (0,15), sem considerar o MIPS/MHz.
Alternativa B — ❌ Incorreta
O DSP-P2 tem consumo por MHz de 1,80 mW/MHz (0,30 × 6), o segundo maior da lista. Apesar de ter um mW/MIPS intermediário (0,30), a alta eficiência em MIPS/MHz (6) eleva o consumo por MHz.
Alternativa C — ❌ Incorreta
O DSP-P3 tem consumo por MHz de 0,50 mW/MHz (0,10 × 5). Embora tenha o menor mW/MIPS (0,10), o produto com 5 MIPS/MHz resulta em um valor maior que o do DSP-P4. Esta é a alternativa que o candidato desatento escolheria ao olhar apenas o mW/MIPS.
Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO
O DSP-P4 tem consumo por MHz de 0,40 mW/MHz (0,20 × 2), o menor entre todos. A combinação de um mW/MIPS moderado (0,20) com a menor eficiência em MIPS/MHz (2) resulta no menor consumo por MHz.
Alternativa E — ❌ Incorreta
O DSP-P5 tem consumo por MHz de 2,00 mW/MHz (0,25 × 8), o maior da lista. A alta eficiência em MIPS/MHz (8) multiplicada pelo mW/MIPS (0,25) produz o maior consumo por MHz.
NÃO CAIA NESSA!
A banca troca a métrica pedida: o enunciado pergunta o consumo por MHz, mas a tabela destaca o consumo por MIPS. O candidato apressado compara os valores de mW/MIPS e marca a letra C (0,10 mW/MIPS), sem perceber que o consumo por MHz exige multiplicar pelo MIPS/MHz. Sempre verifique a unidade pedida antes de comparar valores.
PEGA ESSA DICA!
Para questões de consumo de DSP, monte a tabela com o produto mW/MIPS × MIPS/MHz para cada processador. Isso evita o erro de comparar métricas diferentes. Na prova, sublinhe a unidade pedida no enunciado (por MHz, por MIPS, por instrução) e confira se os dados fornecidos estão na mesma unidade.