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处理器架构划分
阅读量:2452 次
发布时间:2019-05-10

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处理器的指令架构,IA-32,IA-64,x86-32x86-64

其实它们分属于两类,IA-32, x86-32x86-64都属于x86,而IA-64属于另外一种架构。

RISC架构。

按处理器的指令执行方式划分主要有四种,RISC,CISC,VLIWEPIC。也有把interEPIC归为VLIW.

CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer,即“复杂指令系统计算机”。在32位以前的IA架构处理器中都采用CISC指令集方式。

CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,各条执行的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但机器各部分的利用率不高,执行速度慢。由于这种执行系统的指令不等长,指令的条数比较多,编程和设计处理器时都比较麻烦,但基于CISC的指令架构系统设计的软件应用已非常普遍,所以微处理器一直都在走CISC的发展之路,包括interAMD.在服务器处理方面,采用CISC架构的服务器CPU主要有inter32位及以前Xeon(志强)PII PIII 处理器等,AMD的全系列Athlon XPAthlon XP-MP服务器专用处理器等。

RISC的英文名称为“Reduced Instruction Set Computing”,中午名称为“精简指令集计算”。

VLIW的英文名称为“Very Long Instruction Work”,中文名为“超长指令集字”,它时美国的MultiflowCydrome公司于20世纪80年代设计的体系结构,目前主要应用于Trimedia(全美达)公司的CrusoeEfficeon系统的处理器中,AMD最新的Athlon 64位处理器系列也采用这一指令系统,包括服务器版处理器Opteron.Inter最新的IA64架构捉拿嘎的EPIC(显示并行指令计算)也是从VLIW指令系统中分离出来的。

VLIW指令集采用了先进的EPIC设计,每时钟周期可以运行20条指令,而CISC通常只能运行13条指令,RISC4条指令,可见VLIW要比CISCRISC强大很多,VLIW的最大优点是简化了处理器的结构,删除了处理器内部许多复杂的控制电路,这些电路通常是超标量芯片(CISCRISC)协调并行工作是必须使用的,VLIW将这些工作交给编译器去完成。但基于VLIW指令集的CPU芯片使得程序变的很大,需要更多的内存。更重要的是编译器必须更聪明,一个低劣的VLIW编译器对性能造成的负面影响比一个低劣的RISCCISC编译器造成的影响更大。

EPIC是“清晰并行指令计算”的简称,它最重要的思想就是“并行处理”。以前处理器必须动态分析代码,以便最佳执行路径,而采用并行技术后,EPIC处理器可以让编译器提前完成代码的排序,代码已明确排布好了,直接执行便可。正因为如此,EPIC处理器必须能并行出来大量数据。这种处理器需要采用多个指令管道,一般还需要多个寄存器,很宽的数据通道以前其他专门技术(如数据预装等),以确保代码能顺畅执行,避免由于处理器造成瓶颈。采用这一指令系统的处理器就是interIA64架构的ItaniumItanium2系列。

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