Microprocesador - Clasificación

Un microprocesador se puede clasificar en tres categorías:

Procesador RISC

RISC significa Reduced Instruction Set Computer. Está diseñado para reducir el tiempo de ejecución simplificando el conjunto de instrucciones de la computadora. Usando procesadores RISC, cada instrucción requiere solo un ciclo de reloj para ejecutar resultados en un tiempo de ejecución uniforme. Esto reduce la eficiencia ya que hay más líneas de código, por lo que se necesita más RAM para almacenar las instrucciones. El compilador también tiene que trabajar más para convertir instrucciones de lenguaje de alto nivel en código de máquina.

Algunos de los procesadores RISC son:

Power PC: 601, 604, 615, 620
DEC Alfa: 210642, 211066, 21068, 21164
MIPS: Procesador RISC TS (R10000)
PA-RISC: HP 7100LC

Arquitectura de RISC

La arquitectura del microprocesador RISC utiliza un conjunto de instrucciones altamente optimizado. Se utiliza en dispositivos portátiles como el iPod de Apple debido a su eficiencia energética.

Características de RISC

Las principales características de un procesador RISC son las siguientes:

Consiste en instrucciones sencillas.
Admite varios formatos de tipo de datos.
Utiliza modos de direccionamiento simples e instrucciones de longitud fija para la canalización.
Soporta registro para usar en cualquier contexto.
Tiempo de ejecución de un ciclo.
Las instrucciones “CARGAR” y “ALMACENAR” se utilizan para acceder a la ubicación de la memoria.
Consiste en un mayor número de registros.
Consiste en menos transistores.

Procesador CISC

CISC significa Complex Instruction Set Computer. Está diseñado para minimizar el número de instrucciones por programa, ignorando el número de ciclos por instrucción. El énfasis está en construir instrucciones complejas directamente en el hardware.

El compilador tiene que hacer muy poco trabajo para traducir un lenguaje de alto nivel a un lenguaje ensamblador / código de máquina porque la longitud del código es relativamente corta, por lo que se requiere muy poca RAM para almacenar las instrucciones.

Algunos de los procesadores CISC son:

IBM 370/168
VAX 11/780
Intel 80486

Arquitectura de CISC

Su arquitectura está diseñada para disminuir el costo de la memoria porque se necesita más almacenamiento en programas más grandes, lo que resulta en un mayor costo de memoria. Para resolver esto, el número de instrucciones por programa se puede reducir incorporando el número de operaciones en una sola instrucción.

Características de CISC

Variedad de modos de direccionamiento.
Mayor número de instrucciones.
Longitud variable de formatos de instrucción.
Pueden ser necesarios varios ciclos para ejecutar una instrucción.
La lógica de decodificación de instrucciones es compleja.
Se requiere una instrucción para admitir múltiples modos de direccionamiento.

Procesadores especiales

Estos son los procesadores que están diseñados para algunos propósitos especiales. Se discuten brevemente pocos de los procesadores especiales:

Coprocesador

Un coprocesador es un microprocesador especialmente diseñado, que puede manejar su función particular muchas veces más rápido que el microprocesador ordinario.

For example - Coprocesador matemático.

Algunos coprocesadores matemáticos de Intel son:

8087-usado con 8086
80287-usado con 80286
80387-usado con 80386

Procesador de entrada / salida

Es un microprocesador especialmente diseñado que tiene una memoria local propia, que se utiliza para controlar dispositivos de E / S con una participación mínima de la CPU.

For example -

Controlador DMA (acceso directo a memoria)
Controlador de teclado / mouse
Controlador de pantalla gráfica
Controlador de puerto SCSI

Transputer (computadora de transistor)

Una transputadora es un microprocesador especialmente diseñado con su propia memoria local y que tiene enlaces para conectar una transputadora a otra para comunicaciones entre procesadores. Fue diseñado por primera vez en 1980 por Inmos y está destinado a la utilización de tecnología VLSI.

Un transputador puede usarse como un sistema de procesador único o puede conectarse a enlaces externos, lo que reduce el costo de construcción y aumenta el rendimiento.

For example - T212 de 16 bits, T425 de 32 bits, los procesadores de punto flotante (T800, T805 y T9000).

DSP (procesador de señal digital)

Este procesador está especialmente diseñado para procesar las señales analógicas en forma digital. Esto se hace muestreando el nivel de voltaje a intervalos de tiempo regulares y convirtiendo el voltaje en ese instante en una forma digital. Este proceso se realiza mediante un circuito llamado convertidor analógico a digital, convertidor A a D o ADC.

Un DSP contiene los siguientes componentes:

Program Memory - Almacena los programas que DSP utilizará para procesar datos.
Data Memory - Almacena la información a procesar.
Compute Engine - Realiza el procesamiento matemático, accediendo al programa desde la memoria del programa y a los datos desde la memoria de datos.
Input/Output - Se conecta con el mundo exterior.

Sus aplicaciones son:

Síntesis de sonido y música
Compresión de audio y video
Procesamiento de señales de video
Aceleración de gráficos 2D y 3D.

For example - Serie TMS 320 de Texas Instrument, por ejemplo, TMS 320C40, TMS320C50.