精簡指令集計算機(jī)(Reduced Instruction Set Computer-RISC)是一種執(zhí)行較少類型計算機(jī)指令�微處理器,起源于80 年代�MIPS主機(jī)(即RISC �(jī)�,RISC�(jī)中采用的微處理器�(tǒng)稱RISC處理�。這樣一�,它能夠以更快的速度�(zhí)行操作(每秒�(zhí)行更多百萬條指令,即MIPS�。因?yàn)橛嬎銠C(jī)�(zhí)行每個指令類型都需要額外的晶體管和電路元件,計算機(jī)指令集越大就會使微處理器更復(fù)�,執(zhí)行操作也會更��
采用�(fù)雜指令系�(tǒng)的計算機(jī)有著較強(qiáng)的處理語言的能力.這對提高計算�(jī)的性能是有益的.當(dāng)計算�(jī)的設(shè)計沿著這條道路�(fā)展時.有些人沒有隨波逐流.他們回過頭去看一看過去走過的道路,開始懷疑這種傳統(tǒng)的做法:IBM公司沒在紐約Yorktown的JhomasI.Wason研究中心�1975年組織力量研究指令系�(tǒng)的合理性問題.�?yàn)�?dāng)時已感到,日趨龐雜的指令系統(tǒng)不但不易�(shí)�(xiàn).而且還可能降低系�(tǒng)性能�1979年以帕特遜教授為首的一批科�(xué)家也開始在美國加冊大�(xué)伯克萊分校開展這一研究.結(jié)果表明,CISC存在許多缺點(diǎn).首先.在這種計算�(jī)中.各種指令的使用率相差懸殊:一個典型程序的�(yùn)算過程所使用�80%指令.只占一個處理器指令系統(tǒng)�20%.事實(shí)上最頻繁使用的指令是�、存和加這些最簡單的指令.這樣-�,長期致力于�(fù)雜指令系�(tǒng)的設(shè)�,實(shí)際上是在�(shè)計一種難得在�(shí)踐中用得上的指令系統(tǒng)的處理器.同時.�(fù)雜的指令系統(tǒng)必然帶來�(jié)�(gòu)的復(fù)雜性.這不但增加了�(shè)計的時間與成本還容易造成�(shè)計失誤.此外.盡管VLSI技�(shù)�(xiàn)在已�(dá)到很高的水平,但也很難把CISC的全部硬件做在一個芯片上,這也妨礙單片計算�(jī)的發(fā)展.在CISC中,許多�(fù)雜指令需要極�(fù)雜的操作,這類指令多數(shù)是某種語言的直接翻�,因而通用性差.由于采用二級的微碼�(zhí)行方�,它也降低那些被頻繁�(diào)用的簡單指令系統(tǒng)的運(yùn)行速度.因而.針對CISC的這些�?。撂剡d等人提出了精簡指令的�(shè)想即指令系統(tǒng)�(yīng)�(dāng)只包含那些使用頻率很高的少量指令.并提供一些必要的指令以支持操作系�(tǒng)和語言.按照這個原則發(fā)展而成的計算機(jī)被稱為精簡指令集計算�(jī)(Reduced Instruction Set Computer-RISC)�(jié)�(gòu).簡稱RISC�
我們經(jīng)常談?wù)撚嘘P(guān)"PC"�"Macintosh"的話�,但是又有多少人知道以Intel公司X86為核心的PC系列正是基于CISC體系�(jié)�(gòu),� Apple公司的Macintosh則是基于RISC體系�(jié)�(gòu),CISC與RISC到底有何區(qū)��
從硬件角度來看CISC處理的是不等長指令集,它必須對不等長指令�(jìn)行分�,因此在�(zhí)行單一指令的時候需要�(jìn)行較多的處理工作。而RISC�(zhí)行的是等長精簡指令集,CPU在執(zhí)行指令的時候速度較快且性能�(wěn)定。因此在并行處理方面RISC明顯�(yōu)于CISC,RISC可同時執(zhí)行多條指令,它可將一條指令分割成若干個�(jìn)程或線程,交由多個處理器同時�(zhí)行。由于RISC�(zhí)行的是精簡指令集,所以它的制造工藝簡單且成本低廉�
從軟件角度來�,CISC�(yùn)行的則是我們所熟識的DOS、Windows操作系統(tǒng)。而且它擁有大量的�(yīng)用程�。因?yàn)槿澜缬?5%以上的軟件廠商都理為基于CISC體系�(jié)�(gòu)的PC及其兼容�(jī)服務(wù)的,象赫赫有名的Microsoft就是其中的一�。而RISC在此方面卻顯得有些勢單力薄。雖然在RISC上也可運(yùn)行DOS、Windows,但是需要一個翻譯過�,所以運(yùn)行速度要慢許多�
目前CISC與RISC正在逐步走向融合,Pentium Pro、Nx586、K5就是一個最明顯的例�,它們的�(nèi)核都是基于RISC體系�(jié)�(gòu)�。他們接受CISC指令后將其分解分類成RISC指令以便在遇一時間�(nèi)能夠�(zhí)行多條指�。由此可�,下一代的CPU將融合CISC與RISC兩種技�(shù),從軟件與硬件方面看二者會取長�(bǔ)��
提升中央處理器性能的方�
增加寄存器的大小
增�(jìn)�(nèi)部的平行�
增加高速緩存大�
加入其它功能,如I/O和計時器
加入向量處理器(SIMD�,如VISAltiVec、SSE(Streaming SIMD Extensions�
避免附加。使朝向省電化(battery-constrained)或小型化的�(yīng)�
集成多個核�
硬件多線程技�(shù)
RISC�(shè)計中常見的特徵:
�(tǒng)一指令編碼(例�,所有指令中的op-code永遠(yuǎn)位於同樣的位元位�、等長指令),可快速解譯:
泛用的暫存器,所有暫存器可用於所有內(nèi)容,以及編譯器設(shè)計的單純化(不過暫存器中區(qū)分了整數(shù)和浮�(diǎn)�(shù)��
單純的尋址模式(復(fù)雜尋址模式以簡單計算指令序列取代)�
硬體中支援少�(shù)資料型別(例�,一些CISC電腦中存有處理位元組字串的指�。這在RISC電腦中不太可能出�(xiàn)��
維庫電子�,電子知�,一查百通!
已收錄詞�153979�