Calcule o tempo total necessário para executar um programa com 200 instruções no caminho de dados monociclo, sabendo que cada ciclo de clock dura 30 ns .
Passo 1
O enunciado pede para calcular o tempo total necessário para executar um programa que tem
instruções em um caminho de dados monociclo, sabendo que cada ciclo de clock dura
ns.
Dados fornecidos relevantes:
Dados fornecidos relevantes:
O que precisamos encontrar: o tempo total de execução
.
Passo 2
Entendendo o comportamento do caminho de dados monociclo (explicação didática):
Em um caminho de dados monociclo, cada instrução do programa é executada inteiramente em um único ciclo de clock. Ou seja, não há divisão da execução de uma instrução em vários ciclos: cada instrução consome exatamente um ciclo. Isso significa que o número total de ciclos necessários para executar o programa é igual ao número de instruções . É por isso que o tempo total é simplesmente o produto do número de instruções pelo período do clock.
Em um caminho de dados monociclo, cada instrução do programa é executada inteiramente em um único ciclo de clock. Ou seja, não há divisão da execução de uma instrução em vários ciclos: cada instrução consome exatamente um ciclo. Isso significa que o número total de ciclos necessários para executar o programa é igual ao número de instruções
Passo 3
Definimos as variáveis e a fórmula a ser usada (aula curtinha sobre unidades e fórmula):
Seja
Seja
A relação é
Explicação: cada instrução consome um ciclo, e cada ciclo dura
, então multiplicamos.
Passo 4
Substituindo os valores do enunciado na fórmula:
Calculemos passo a passo:
. Portanto,
Passo 5
Converter a resposta para unidades mais usuais (microsegundos e segundos) e interpretar:
Sabendo que , temos
Sabendo que
Em segundos:
Interpretação rápida e motivadora: executar
instruções a
ns por instrução leva apenas
microsegundos — rapidinho! Lembra que, em um projeto real, o período do clock é determinado pelo atraso da instrução mais lenta no caminho de dados monociclo.