Département de génie électrique et de génie informatique Etienne

Nom ou matricule :
GIF-17455 – Architecture des microprocesseurs
Mini Test 1
Mardi le 30 septembre 2008
Durée: 17h30-17h45
Question 1 (2 points)
Les microprocesseurs RISC de la famille ARM supportent deux jeux d’instruction : le ARM, 32
bits, et le thumbs, 16 bits. Énumérez deux avantages et deux désavantages d’utiliser des
instructions codées sur 32 bits plutôt que 16.
Des instructions sur 32 bits permettent d’adresser de plus grandes plages de mémoire, d’avoir
des constantes plus grandes, d’avoir plus d’instructions ou d’avoir plus de choix de registres
Des instructions sur 16 bits sont plus courtes: le code est plus petit. Charger les instruction est
plus court (le fetch est deux fois moins long!) et cela accélère l’exécution du programme.
La réponse 32 bits est plus complexe que 16 bits a aussi été acceptée même si, dans les faits, le
microprocesseur convertit les instructions thumbs en instructions ARM pour les exécuter…
Question 2 (2 points)
Indiquez cinq variables indépendantes qui entrent dans le calcul du coût d’un microprocesseur.
Vous avez : taille d’une gaufre (wafer), coût d’une gaufre, taille du microprocesseur, densité des
défauts sur la gaufre, qualité de la production, coût des tests, coût de mise en boîtier, rendement
des tests de productions, coûts de design…
J’ai aussi accepté certaines variables qui n’étaient pas reliées au coût, mais au prix du
microprocesseur : volume de production, marge du manufacturier, etc.
Question 3 (2 points)
À quoi servent les registres de pipeline?
Le rôle principal des registres et de véhiculer les informations relatives à chaque instruction
d’un étage à l’autre du pipeline. Les registres contiennent les instructions et leurs paramètres et
synchronisent la progression, à travers le pipeline, des signaux électriques de chaque instruction
avec l’horloge du microprocesseur.
J’ai aussi accepté, mais pas pour 2 points, ceux qui ont écrit que les registres de pipeline
permettent l’envoi de données.
Département de génie électrique et de génie informatique
Université Laval
Etienne Tremblay
Question 4 (4 points)
Dites si les énoncés qui suivent sont Vrai ou Faux (+1 bonne réponse, -0.25 mauvaise réponse, 0
pas de réponse--- minimum de 0)
Énoncé
La seule façon d’éliminer tous les aléas structurels dans un pipeline est de modifier le
matériel ou d’ajouter du matériel.
Par définition, un aléa structurel apparaît lorsque le matériel ne permet pas de réaliser
une opération.
Le CPI d’un microprocesseur varie en fonction du programme exécuté. Il varie aussi en
fonction des autres ressources de l’ordinateur comme la quantité de mémoire.
Le nombre de coups d’horloge par instruction (CPI) dépend des instructions exécutées.
Certaines sont plus longues que d’autres. Il dépend aussi des autres ressources.
Si on réduit de 10% le prix d’un microprocesseur et que le microprocesseur représentait
30% du prix d’un ordinateur, le prix de l’ordinateur est réduit de 3%
30% * 10% = 3%
Supposons un microprocesseur RISC avec des instructions sur 32 bits ayant un bus de
données 16 bits, 64 registres pour les entiers, 64 registres pour les fractions et supportant
128 instructions différentes. La valeur du déplacement dans l’instruction
LOAD Reg, Déplacement(Reg) devrait être bornée entre -4096 et 4095.
64 registres implique 2*6 bits = 12 bits pour décrire les deux champs Reg.
128 instructions implique 7 bits pour décrire l’opcode.
Il reste 13 bits (32-12-7) pour décrire le déplacement, donc 213 = 8192 valeurs
Département de génie électrique et de génie informatique
Université Laval
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Etienne Tremblay