Оценка микропроцессора

Первый микропроцессор, представленный в 1971 году, был 4-битным микропроцессором с памятью 4-5 КБ и имел набор из 45 инструкций. За последние 5 десятилетий скорость микропроцессора удваивалась каждые два года, как предсказал Гордон Мур, соучредитель Intel. Современные микропроцессоры могут получить доступ к 64 ГБ памяти. В зависимости от объема данных, которые могут обрабатывать микропроцессоры, они относятся к следующим категориям:

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

Размер набора команд - еще одно важное соображение при классификации микропроцессоров. Первоначально микропроцессоры имели очень маленькие наборы инструкций, потому что сложное оборудование было дорогим, а также сложным в сборке.

По мере развития технологий, направленных на преодоление этих проблем, добавлялись все более и более сложные инструкции для увеличения функциональности микропроцессора. Однако вскоре стало понятно, что наличие больших наборов инструкций контрпродуктивно, поскольку многие инструкции, которые редко использовались, простаивали в драгоценном пространстве памяти. Таким образом, популярность приобрела старая школа мысли, поддерживающая меньшие наборы инструкций.

Давайте узнаем больше о двух типах микропроцессоров на основе их набора команд.

RISC

RISC означает Reduced Instruction Set Computers. Он имеет небольшой набор оптимизированных инструкций. Сложные инструкции также реализуются с использованием более простых инструкций, что уменьшает размер набора инструкций. Философия проектирования RISC включает следующие основные моменты:

Количество инструкций должно быть минимальным.
Инструкции должны быть одинаковой длины.
Следует использовать простые режимы адресации.
Уменьшите количество обращений к памяти для извлечения операндов путем добавления регистров

Некоторые из методов, используемых архитектурой RISC, включают:

Pipelining- Последовательность инструкций выбирается, даже если это означает перекрытие инструкций при получении и выполнении.
Single cycle execution - Для выполнения большинства инструкций RISC требуется один цикл ЦП.

Примеры процессоров RISC: Intel P6, Pentium4, AMD K6 и K7 и т. Д.

CISC

CISC означает Complex Instruction Set Computers. Он поддерживает сотни инструкций. Компьютеры, поддерживающие CISC, могут выполнять широкий спектр задач, что делает их идеальными для персональных компьютеров. Это некоторые характеристики архитектуры CISC -

Большой набор инструкций
Инструкции имеют переменную длину
Сложные режимы адресации
Инструкции занимают более одного такта
Хорошо работать с более простыми компиляторами

Примеры процессоров CISC: Intel 386 и 486, Pentium, Pentium II и III, Motorola 68000 и т. Д.

ЭПИЧЕСКИЙ

EPIC означает Explicitly Parallel Instruction Computing. Это компьютерная архитектура, которая представляет собой нечто среднее между RISC и CISC, пытаясь предоставить лучшее из обоих. Его важные особенности включают в себя -

Параллельные инструкции, а не фиксированная ширина
Механизм связи плана выполнения компилятора с оборудованием
Программы должны иметь последовательную семантику

Некоторые процессоры EPIC - Intel IA-64, Itanium и т. Д.