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精簡指令集計(jì)算機(jī),精簡指令集計(jì)算機(jī)的分類,精簡指令集計(jì)算機(jī)參數(shù)指標(biāo)等
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精簡指令集計(jì)算機(jī),精簡指令集計(jì)算機(jī)的分類,精簡指令集計(jì)算機(jī)參數(shù)指標(biāo)等  2011/10/3

目錄

  • 精簡指令集計(jì)算機(jī)的由來
  • 精簡指令集計(jì)算機(jī)與復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)的區(qū)別
  • 精簡指令集計(jì)算機(jī)對性能的提升
精簡指令集計(jì)算機(jī)

精簡指令集計(jì)算機(jī)的由來

  •   采用復(fù)雜指令系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)有著較強(qiáng)的處理高級語言的能力.這對提高計(jì)算機(jī)的性能是有益的.當(dāng)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)沿著這條道路發(fā)展時.有些人沒有隨波逐流.他們回過頭去看一看過去走過的道路,開始懷疑這種傳統(tǒng)的做法:IBM公司沒在紐約Yorktown的JhomasI.Wason研究中心于1975年組織力量研究指令系統(tǒng)的合理性問題.因?yàn)楫?dāng)時已感到,日趨龐雜的指令系統(tǒng)不但不易實(shí)現(xiàn).而且還可能降低系統(tǒng)性能.1979年以帕特遜教授為首的一批科學(xué)家也開始在美國加冊大學(xué)伯克萊分校開展這一研究.結(jié)果表明,CISC存在許多缺點(diǎn).首先.在這種計(jì)算機(jī)中.各種指令的使用率相差懸殊:一個典型程序的運(yùn)算過程所使用的80%指令.只占一個處理器指令系統(tǒng)的20%.事實(shí)上最頻繁使用的指令是取、存和加這些最簡單的指令.這樣-來,長期致力于復(fù)雜指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)際上是在設(shè)計(jì)一種難得在實(shí)踐中用得上的指令系統(tǒng)的處理器.同時.復(fù)雜的指令系統(tǒng)必然帶來結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性.這不但增加了設(shè)計(jì)的時間與成本還容易造成設(shè)計(jì)失誤.此外.盡管VLSI技術(shù)現(xiàn)在已達(dá)到很高的水平,但也很難把CISC的全部硬件做在一個芯片上,這也妨礙單片計(jì)算機(jī)的發(fā)展.在CISC中,許多復(fù)雜指令需要極復(fù)雜的操作,這類指令多數(shù)是某種高級語言的直接翻版,因而通用性差.由于采用二級的微碼執(zhí)行方式,它也降低那些被頻繁調(diào)用的簡單指令系統(tǒng)的運(yùn)行速度.因而.針對CISC的這些弊。撂剡d等人提出了精簡指令的設(shè)想即指令系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)只包含那些使用頻率很高的少量指令.并提供一些必要的指令以支持操作系統(tǒng)和高級語言.按照這個原則發(fā)展而成的計(jì)算機(jī)被稱為精簡指令集計(jì)算機(jī)(Reduced Instruction Set Computer-RISC)結(jié)構(gòu).簡稱RISC.

精簡指令集計(jì)算機(jī)與復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)的區(qū)別

  •   我們經(jīng)常談?wù)撚嘘P(guān)"PC"與"Macintosh"的話題,但是又有多少人知道以Intel公司X86為核心的PC系列正是基于CISC體系結(jié)構(gòu),而 Apple公司的Macintosh則是基于RISC體系結(jié)構(gòu),CISC與RISC到底有何區(qū)別?

      從硬件角度來看CISC處理的是不等長指令集,它必須對不等長指令進(jìn)行分割,因此在執(zhí)行單一指令的時候需要進(jìn)行較多的處理工作。而RISC執(zhí)行的是等長精簡指令集,CPU在執(zhí)行指令的時候速度較快且性能穩(wěn)定。因此在并行處理方面RISC明顯優(yōu)于CISC,RISC可同時執(zhí)行多條指令,它可將一條指令分割成若干個進(jìn)程或線程,交由多個處理器同時執(zhí)行。由于RISC執(zhí)行的是精簡指令集,所以它的制造工藝簡單且成本低廉。

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