Первый микропроцессор, представленный в 1971 году, представлял собой 4-битный микропроцессор с памятью 4м5 КБ и имел набор из 45 команд. По словам Гордона Мура, соучредителя Intel, за последние 5 десятилетий скорость микропроцессоров удваивалась каждые два года. Современные микропроцессоры могут получить доступ к 64 ГБ памяти. В зависимости от ширины данных, которые могут обрабатывать микропроцессоры, они относятся к этим категориям
- 8-разрядный
- 16-битный
- 32-битный
- 64-битный
Размер набора команд является еще одним важным фактором при классификации микропроцессоров. Изначально микропроцессоры имели очень маленький набор инструкций, потому что сложное оборудование было дорогим и сложным в сборке.
По мере развития технологий для решения этих проблем добавлялись все более сложные инструкции для повышения функциональности микропроцессора. Однако вскоре стало понятно, что иметь большие наборы инструкций контрпродуктивно, так как многие редко используемые команды бездействуют в ценном пространстве памяти. Таким образом, старая школа мысли, которая поддерживала меньшие наборы инструкций, приобрела популярность.
Давайте узнаем больше о двух типах микропроцессоров на основе их набора команд.
RISC
RISC расшифровывается как компьютеры с сокращенным набором команд . Имеет небольшой набор оптимизированных инструкций. Сложные инструкции также реализуются с использованием более простых инструкций, уменьшая размер набора команд. Философия проектирования RISC включает в себя следующие важные моменты:
- Количество инструкций должно быть минимальным.
- Инструкции должны быть одинаковой длины.
- Следует использовать простые режимы адресации
- Уменьшите ссылки на память для получения операндов, добавив регистры
Некоторые из методов, используемых архитектурой RISC, включают:
-
Конвейерная обработка — последовательность команд извлекается, даже если это означает наложение инструкций при получении и выполнении.
-
Выполнение за один цикл — для выполнения большинства команд RISC требуется один цикл ЦП.
Конвейерная обработка — последовательность команд извлекается, даже если это означает наложение инструкций при получении и выполнении.
Выполнение за один цикл — для выполнения большинства команд RISC требуется один цикл ЦП.
Примерами процессоров RISC являются Intel P6, Pentium4, AMD K6 и K7 и т. Д.
CISC
CISC расшифровывается как комплексный набор команд компьютеров . Он поддерживает сотни инструкций. Компьютеры, поддерживающие CISC, могут выполнять самые разные задачи, что делает их идеальными для персональных компьютеров. Вот некоторые характеристики архитектуры CISC —
- Большой набор инструкций
- Инструкции переменной длины
- Сложные режимы адресации
- Инструкции занимают более одного такта
- Хорошо работать с более простыми компиляторами
Примерами процессоров CISC являются Intel 386 и 486, Pentium, Pentium II и III, Motorola 68000 и т. Д.
EPIC
EPIC расшифровывается как явно параллельные вычисления команд . Это компьютерная архитектура, которая представляет собой нечто среднее между RISC и CISC, пытаясь обеспечить 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 — это Intel IA-64, Itanium и т. Д.