Коллекция рефератов

Информатика

RISC

Микропроцессоры с архитектурой RISC (Reduced Instruction Set Computers) используют сравнительно небольшой (сокращенный) набор наиболее употребимых ком ад, определенный в результате статистического анализа большого числа программ для основных областей применения CISC-процессоров исходной архитектуры. Все команды работают с операндами и имеют одинаковый формат. Обращение к памяти выполняется с помощью специальных команд загрузки регистра и записи. Простота структуры и небольшой набор к J панд позволяют реализовать полностью их аппаратное выполнение и эффективный конвейер при небольшом объеме оборудования. Арифметику RISC-процессоров отличает высокая степень дробления конвейера. Этот прием позволяет увеличить тактовую частоту (а значит, и производительность) компьютера; чем более элементарные действия выполняются в каждой фазе работы конвейера, тем выше частота его работы. RISC-процессоры с самого начала ориентированы на реализацию всех возможностей ускорения арифметических операций, поэтому их конвейеры обладают значительно более высоким быстродействием, чем в CISC-процессорах. Поэтому RISC-процессоры в 2—4 раза быстрее имеющих ту же тактовую частоту CISC-процессоров с обычной системой команд и более высокопроизводительны, несмотря на больший размер программ. RISC-архитектура построена на 4 основных принципах:

1.         Любая операция должна выполняться за один такт,

вне зависимости от ее типа.

2.         Система команд должна содержать минимальное коли

чество наиболее часто используемых простейших инструкций

одинаковой длины.

3.         Операции обработки данных реализуются только в

формате «регистр — регистр» (операнды выбираются из опе

ративных регистров процессора, и результат операции запи

сывается также в регистр; а обмен между оперативными реги

страми и памятью выполняется только с помощью команд за

грузки/записи) .

4.         Состав системы команд должен быть удобен для ком

пиляции операторов языков высокого уровня.

Усложнение RISC-процессоров фактически приближает их архитектуру к CISC-архитектуре.

В настоящее время число процессоров с RISC-архитектурой существенно возросло и все ведущие фирмы США их производят, в том числе фирмы Intel, Motorola — производители основных семейств процессоров с CISC-архитектурой.