Ocena mikroprocesora

Pierwszy mikroprocesor wprowadzony w 1971 roku był 4-bitowym mikroprocesorem z pamięcią 4m5KB i miał zestaw 45 instrukcji. W ciągu ostatnich pięciu dekad szybkość mikroprocesora podwajała się co dwa lata, zgodnie z przewidywaniami Gordona Moore'a, współzałożyciela Intela. Obecne mikroprocesory mają dostęp do pamięci 64 GB. W zależności od szerokości danych, które mogą przetwarzać mikroprocesory, należą one do następujących kategorii:

8-bit
16-bit
32-bit
64-bit

Rozmiar zestawu instrukcji jest kolejnym ważnym aspektem przy kategoryzacji mikroprocesorów. Początkowo mikroprocesory miały bardzo małe zestawy instrukcji, ponieważ skomplikowany sprzęt był drogi i trudny do zbudowania.

Wraz z rozwojem technologii mającej na celu przezwyciężenie tych problemów, dodawano coraz bardziej złożone instrukcje zwiększające funkcjonalność mikroprocesora. Jednak wkrótce zdano sobie sprawę, że posiadanie dużych zestawów instrukcji przyniosło efekt przeciwny do zamierzonego, ponieważ wiele rzadko używanych instrukcji leżało bezczynnie na cennej pamięci. Tak więc stara szkoła myślenia, która wspierała mniejsze zestawy instrukcji, zyskała popularność.

Dowiedzmy się więcej o tych dwóch typach mikroprocesorów na podstawie ich zestawu instrukcji.

RISC

RISC oznacza Reduced Instruction Set Computers. Zawiera mały zestaw wysoce zoptymalizowanych instrukcji. Złożone instrukcje są również implementowane przy użyciu prostszych instrukcji, zmniejszając rozmiar zestawu instrukcji. Filozofia projektowania RISC obejmuje te najistotniejsze punkty -

Liczba instrukcji powinna być minimalna.
Instrukcje powinny mieć taką samą długość.
Należy stosować proste tryby adresowania
Zmniejsz odwołania do pamięci, aby pobrać operandy, dodając rejestry

Niektóre z technik używanych w architekturze RISC obejmują -

Pipelining- Pobierana jest sekwencja instrukcji, nawet jeśli oznacza to nakładanie się instrukcji podczas pobierania i wykonywania.
Single cycle execution - Większość instrukcji RISC wykonuje jeden cykl procesora.

Przykładami procesorów RISC są Intel P6, Pentium4, AMD K6 i K7 itp.

CISC

CISC oznacza Complex Instruction Set Computers. Obsługuje setki instrukcji. Komputery obsługujące CISC mogą wykonywać różnorodne zadania, dzięki czemu idealnie nadają się do komputerów osobistych. Oto niektóre cechy architektury CISC -

Większy zestaw instrukcji
Instrukcje mają różną długość
Złożone tryby adresowania
Instrukcje zajmują więcej niż jeden cykl zegara
Działa dobrze z prostszymi kompilatorami

Przykładami procesorów CISC są Intel 386 i 486, Pentium, Pentium II i III, Motorola 68000 itp.

EPICKI

EPIC oznacza Explicitly Parallel Instruction Computing. Jest to architektura komputerowa będąca skrzyżowaniem RISC i CISC, starająca się zapewnić to, co najlepsze z obu. Jego ważne cechy to -

Instrukcje równoległe zamiast stałej szerokości
Mechanizm komunikacji planu wykonania kompilatora ze sprzętem
Programy muszą mieć semantykę sekwencyjną

Niektóre procesory EPIC to Intel IA-64, Itanium itp.