Влияние на производительность системы команд процессора, CISC и RISC процессоры

Есть два подхода для увеличения производительности:

  • усложнить существующие команды, тем самым уменьшить количество шагов  выполнения.программы
  • упрощение  команды, тем самым увеличение кол-ва шагов в программе.

Существует два типа архитектуры процессора:

  • CISC архитектура (компьютер с набором сложных команд), во всех книжках его переводят неправильно, а мы вот правильно перевели =):

Особенности CISC архитектуры:

  • Небольшое количество регистров общего назначения
  • Большое количество машинных команд, многие из них выполняют сложные функции.
  • Много форматов команд, и много способов адресации операндов
  • Команды сочетают обработку и обращение к памяти.
  • Многие команды интерпретируются, то есть не выполняются на прямую, а выполняются с помощью микропрограммы. Она записывается в виде набора микроопераций. В процессоре для этого есть специальный блок  программного управления.

Исследования показали, что процент выполнения сложных команд очень низок, но них расходовалось много времени и памяти, и была разработана:

RISC – архитектура. Основная идея архитектуры RISC:

  • ограничить список команд только часто используемыми
  • операнды размещать только в регистрах
  • обращение к памяти производят только специальные команды чтения и записи
  • резко увеличено количество форматов команд и способов адресации операндов
  • возрастание тактовой частоты и упрощение архитектуры процессора

Нельзя считать, что данные термины являются разными процессорами, современные процессоры являются компромиссом этих архитектур. То есть в них есть простые команды, и есть и сложные, которые уже интерпретируются блоком управления команд.

Разрядность процессора понимает под собой наименьшее из разрядности регистра общего назначения и разрядности шины. На рисунке показаны характеристики существующих процессоров.

Со следующей лекции мы приступим к изучению структуры процессоров Pentium.

Для этого проведем экскурс в историю их развития.

Их производит фирма  Intel, основанная в 1968 году тремя людьми – Роберт Нокс, Гордеем Мюр, который сформулировал закон каждые полтора года число транзисторов процессора удваивается, и третий человек, которого из озвучки не удалось услышать =(. В 1978 году они разработали процессор 8086 – 16 битный процессор. Он был не самым первым 16 процессором, но на то время он был самым мощным из существующих, и мог адресовать 1 мегабайт памяти, размер которой определяется разрядностью шины памяти, которая у него была равна тоже 16. Самая большой проблемой  в то время была дороговизна памяти, а 16 битная разрядность увеличивала еще и длину кода программа. Но разработчики покумекали и сделали новую систему команд, и программы сократились в размере. Но она была довольно сложной для понимания, и она была сделана для экономии оперативной памяти. Люди стали писать программы для этого процессора, но Intelничем не выделялось тогда от остальных фирм. Но в начале 80 – х годов произошло очень значащее событие – выпуск компьютеров фирмой IBM, которая стало быстро специализироваться на персональных компьютерах. Если бы она создавала с нулю новую модель компьютера, то потеряли бы много времени. И они применили систему, которая позволяла использовать стандартные, уже существующие компоненты. ( Чуваку дали много денег, и сказали, чтоб без нового

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector