マイクロプロセッサ-分類

マイクロプロセッサは3つのカテゴリに分類できます-

RISCプロセッサ

RISCは Reduced Instruction Set Computer。コンピュータの命令セットを簡素化することにより、実行時間を短縮するように設計されています。RISCプロセッサを使用すると、各命令の実行に必要なクロックサイクルは1クロックサイクルだけで、実行時間は均一になります。これにより、コード行が増えるため効率が低下するため、命令を格納するためにより多くのRAMが必要になります。コンパイラはまた、高級言語の命令を機械語に変換するためにさらに作業する必要があります。

RISCプロセッサの一部は次のとおりです。

Power PC：601、604、615、620
DEC Alpha：210642、211066、21068、21164
MIPS：TS（R10000）RISCプロセッサー
PA-RISC：HP 7100LC

RISCのアーキテクチャ

RISCマイクロプロセッサアーキテクチャは、高度に最適化された一連の命令を使用します。電力効率が高いため、AppleiPodなどのポータブルデバイスで使用されます。

RISCの特徴

RISCプロセッサの主な特徴は次のとおりです。

簡単な説明で構成されています。
さまざまなデータ型形式をサポートしています。
パイプライン処理には、単純なアドレッシングモードと固定長の命令を利用します。
あらゆるコンテキストで使用するレジスタをサポートします。
1サイクルの実行時間。
「LOAD」および「STORE」命令は、メモリ位置にアクセスするために使用されます。
多数のレジスタで構成されています。
それはより少ない数のトランジスタで構成されています。

CISCプロセッサ

CISCの略 Complex Instruction Set Computer。命令あたりのサイクル数を無視して、プログラムあたりの命令数を最小限に抑えるように設計されています。複雑な命令をハードウェアに直接組み込むことに重点が置かれています。

コードの長さが比較的短いため、コンパイラーは高水準言語をアセンブリレベルの言語/マシンコードに変換するためにほとんど作業を行う必要がなく、命令を格納するために必要なRAMはごくわずかです。

CISCプロセッサの一部は次のとおりです。

IBM 370/168
VAX 11/780
Intel 80486

CISCのアーキテクチャ

そのアーキテクチャは、より大きなプログラムでより多くのストレージが必要になり、メモリコストが高くなるため、メモリコストを削減するように設計されています。これを解決するために、1つの命令に操作の数を埋め込むことにより、プログラムごとの命令の数を減らすことができます。

CISCの特徴

さまざまなアドレッシングモード。
命令の数が多い。
可変長の命令フォーマット。
1つの命令を実行するには、数サイクルかかる場合があります。
命令デコードロジックは複雑です。
複数のアドレッシングモードをサポートするには、1つの命令が必要です。

特別なプロセッサ

これらは、いくつかの特別な目的のために設計されたプロセッサです。特別なプロセッサのいくつかについて簡単に説明します-

コプロセッサー

コプロセッサーは特別に設計されたマイクロプロセッサーであり、通常のマイクロプロセッサーよりも何倍も速くその特定の機能を処理できます。

For example −数学コプロセッサー。

一部のIntel数学コプロセッサは次のとおりです。

8087-8086で使用
80287-80286で使用
80387-80386で使用

入出力プロセッサ

これは、独自のローカルメモリを備えた特別に設計されたマイクロプロセッサであり、CPUの関与を最小限に抑えてI / Oデバイスを制御するために使用されます。

For example −

DMA（ダイレクトメモリアクセス）コントローラー
キーボード/マウスコントローラー
グラフィックディスプレイコントローラー
SCSIポートコントローラー

トランスピュータ（トランジスタコンピュータ）

トランスピュータは、独自のローカルメモリを備え、プロセッサ間通信のために1つのトランスピュータを別のトランスピュータに接続するためのリンクを持つ特別に設計されたマイクロプロセッサです。1980年にInmosによって最初に設計され、VLSI技術の利用を対象としています。

トランスピュータは、シングルプロセッサシステムとして使用することも、外部リンクに接続することもできます。これにより、建設コストが削減され、パフォーマンスが向上します。

For example − 16ビットT212、32ビットT425、浮動小数点（T800、T805、およびT9000）プロセッサ。

DSP（デジタルシグナルプロセッサ）

このプロセッサは、アナログ信号をデジタル形式に処理するように特別に設計されています。これは、一定の時間間隔で電圧レベルをサンプリングし、その瞬間の電圧をデジタル形式に変換することによって行われます。このプロセスは、アナログ-デジタルコンバーター、A-DコンバーターまたはADCと呼ばれる回路によって実行されます。

DSPには次のコンポーネントが含まれています-

Program Memory −DSPがデータを処理するために使用するプログラムを格納します。
Data Memory −処理する情報を格納します。
Compute Engine −プログラムメモリからプログラムにアクセスし、データメモリからデータにアクセスして、数学的処理を実行します。
Input/Output −それは外の世界に接続します。

そのアプリケーションは-

音と音楽の合成
オーディオとビデオの圧縮
ビデオ信号処理
2Dおよび3Dグラフィックスアクセラレーション。

For example − TexasInstrumentのTMS320シリーズ（TMS 320C40、TMS320C50など）。