Mit jelent a neve a rózsa illata, mint a rózsa

RISC-architektúra

Probléma az állítás teljesen korrekt, és mint mindig, sok év előtt, amit végül tett a nyugati világban. Irodalom orosz RISC-alapú, én még soha nem találkoztam sem akkor, sem most. A rendszer segítségével a tudományos és műszaki könyvtár (SPSTL), „cool” a ES számítógépek, kaptam egy listát a három tucat folyóirat cikkeket. Ma, hála az internet minden sokkal könnyebb lett. és nehezebb. Kapsz tengeri kapcsolatok, hanem hogy megtalálják a megfelelő leírást, meg kell tölteni egy csomó időt.

Felkészülés tematikus felülvizsgálata a legújabb processzorok, eszembe jutott a sok évnyi kutatás és úgy gondolta, hogy jó lenne, anélkül, hogy sok részletet, csak beszélni, mi a RISC-architektúra.

Szóval, mi a neve?

A kifejezés RISC - a betűszó az angol neve ennek architektúra „számítógép csökkentett utasításkészlet”, és a antonym kifejezés CISC, jelezve a számítógép komplex utasításkészletet.

Amíg a 80-as években, a legtöbb feldolgozók alapulnak CISC-architektúra. Ez azt jelentette, hogy volt egy kiterjedt parancsok különböző hosszúságú. Például az irányító rendszer mini M-7000 gyártott Severodonetsk, ha jól emlékszem, állt több ezer gép utasításait. Ez lehet a legbonyolultabb módon kódolni az utasításokat a különböző kombinációi műszakban. Írásakor debugger a gép volt, hogy egy különleges tolmács ilyen utasításokat. Azonban 80:20 hírhedt törvény érvényes egy sor gépi utasítások, t. E. A teljes készlet programozó használ alig több mint 20% parancsokat.

Ez a tény, és a vágy, hogy csökkentse a költségeit a feldolgozás és a teljesítmény javítása létrehozásához vezetett az építészet egy nagyon kis számú parancsokat. A klasszikus példa: az első SPARC processzor használja mind a 32 csapat.

Gyakran beszélünk ortogonális (szimmetrikus) utasításkészletet. Ez az, amikor minden egyes művelet lehet bármilyen operandus, például egy utasítást lehet által meghatározott bármely regiszterek. Egyértelmű, hogy az utasításkészletet CISC-processzorok neortogonalen mint néhány csapat ezúttal egy fix sor nyilvántartások, amelyeket nem lehet megváltoztatni. Ez okozza további nehézségek a fejlesztés fordítóprogramok CISC-processzorok. Fordítóprogramok RISC processzor levelet sokkal könnyebb. De annak a ténynek köszönhető, hogy a beállított parancsok azok kevesebb, a kapott objektum kódfordításkor tovább tart (50%) hangerejét. Azonban a hatékonyság aránya a lefordított programot a C és írt program assembly nyelven, mintegy 90%, és a CISC-processzorok lehet kevesebb, mint 45%.

Emlékezzünk vissza, hogy minden művelet a processzoron belül, mint például egy számítógép, szinkronizált órajel generátor kibocsátó trapéz órák. Csak általában a belső órajel 2-4-szer nagyobb, mint a külső. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a magas frekvenciákon (több mint 20 MHz) kezd meredeken emelkedni beavatkozás kell küzdeniük a hossza a vezetékek a fórumon, hogy a díj többrétegű és t. D. A „szinkronizált” azt jelenti, hogy minden műveletet indított egy szigorúan meghatározott pontján ideje van, például amikor belépnek előtt a hullám óra.

Megjegyzem, hogy a programozó köze van a processzor mind a matematikai gép, mivel a leírás a nyilvántartás fájlt, és egy sor gépi utasítások, bár nem kell gondolni, hogy ez a készülék végre fizikailag. Sőt, mivel a tranziens egyes körökben is lehet végtelen számú közbenső állapotokat, és csak pillanatok a szinkronizálás, biztosak vagyunk abban, hogy az állam a processzor megfelel annak matematikai modellt.

Összhangban a processzor órajel minden a munka van osztva ciklus: minden egyes ciklus történhet hagyományos processzor vagy vár valami munkát. Szerint a szükséges ciklusok száma teljesítéséért gépi utasítások, az utóbbi vannak osztva a hosszú és rövid. Ritkán lehet írni egy programot, amely a rövid és kevés helyet foglal a memóriában, általában valami meg kell feláldozni. Így programozás valós idejű rendszerek, felhasználtuk a tábla hossza parancsokat, és kiválasztja azokat futásidő, amely rövidebb volt.

Lényegében, minden egyes processzor - tolmács. Amikor elolvassa a programot a következő parancs ősbemutatója az elemzését az úgynevezett dekódolást. Miután azonosítottuk dekódoló a parancs műveleti kód, és megállapította, hogy a parancs elfogadható, a vezérlés továbbítódik a megfelelő mikrokód, amely végrehajtja a parancsot. Firmware írt egy teljesen más nyelvet, működteti a belső processzor nyilvántartások és zászlók, kiüríti a számtani logikai egység és egyéb eszközök, általában ismert, csak a fejlesztők a kristály.

Győzelmek csökkentett utasításkészletet sok. A kisebb sor parancs, annál kevesebb időt kell tölteni a dekódolás a csapat, t. E. On felosztásának kódból és az átmenetet a firmware, amely végrehajtja az utasításokat. A kisebb csapatok és mik azok egyszerűbb, könnyebb microprogramming t. E. programozás firmware végrehajtó gépi utasításokat. A megfelelően könnyebb teszt firmware. kompatibilitási követelmény alulról felfelé minden 80x80 processzorok az Intel megöl az kell tárolni nagy mennyiségű firmware. Firmware némi CISC-processzorok akár 70% -a terület a kristály. Mindenki emlékszik az ismétlődő jelentések, hogy talált egy másik hiba a következő CISC processzor. A RISC-processzor teljesítményének javítása érdekében általában nem használják microcode utasítások végrehajtását hardver végre, így az ellenőrzési területen veszi a kristály kisebb, mint 1% -át a területen. A csökkenés a területen a kristály hagyjuk majdnem kétszer fel az órajel RISC processzor.

A teljesítmény javítása érdekében a felhasználási alapgondolata feldolgozók (pipeline). Ez lehetővé teszi, hogy a processzor kezelni több parancsokat. Míg az egyik utasítás végrehajtásra kerül, a következő már dekódolt, a harmadik választott a memóriából. Sok összetett áramkörök pipeline. De ez szűkebb témában. Megjegyzem csak, hogy a feldolgozók, amelyben végre, az úgynevezett szuperskalár.

Valójában RISC-architektúra - ez nem csak a csökkentett számú gépi utasításokat. (Megjegyezzük, hogy az újabb processzorok, mint például PowerPC az IBM, és nem volt több mint száz).

Vannak jelei a RISC-processzor.

A vicces, hogy a gyártók CISC-processzorok, amelyek javítják a teljesítményt széles körben használják a RISC-architektúra (például, K6).

crs / papírok / postrisc2 /. valamint tárgyalások / postrisc /.

Ma szinte minden számítógép-gyártók nagy erőfeszítéseket tesznek a termelés RISC processzorok.

A történelem, amellyel kezdtem ezeket a megjegyzéseket, végül egészen banális: az ügyfél - a fő autógyár - abban az időben voltak nehézségek a pénz és a szerződést a fejlesztés még nem írták alá. De talán szerencséd van valaki ezeket a sorokat olvasod?