九、可供选择的体系结构
之前发现大多数时间只有20%的指令会使用,所以不使用复杂的扩展指令集,而是使用RISC,目前大多数体系结构采用RISC内核实现CISC架构
RISC设备
RISC是一种设计方法,比CISC指令集规模更小的指令集。
复杂指令集最初是为了解决存储器成本高,CISC(功能强大,密集,变长)占用的空间小执行时间长,随着存储器成本下降,RISC占用的空间大执行的时间短开始主流。
提高CPU性能:
- 减少指令提升CISC性能
- 最小化每条指令的时钟周期数提升RISC性能
CISC设备依靠微代码来执行指令,变长指令译码为微代码耗时
RISC指令大多可以在一个时钟周期内完成,微程序被硬连线取代,对于复杂指令的处理,从指令集 转移给 编译器
在CISC里面的乘法在RISC使用循环加法实现的,但是总的时钟周期RISC小于CISC
包含多少个寄存器组,每一组包含多少个寄存器,不同进程使用不同的寄存器组,程序员的角度只可以看到寄存器组内部的寄存器。每一个寄存器组内部可以分为若干不同寄存器集合:输入、局部、输出。
寄存器窗口精确重叠之后可以参数传递更加方便
Flynn分类法
一种极端及体系结构的分类方法
进入处理器的指令数和数据流数
SISD:单核处理器
SIMD:单指令流多数据流
MISD:多指令流单数据流
MIMD:多指令流多数据流
SMP对称多处理器
Symmetric multiprocessors
共享主存,通过存储器进行通信
MPP大规模并行处理器
massively parallel processors
不共享存储器,多个独立节点的并行体系结构,节点之间通过网络通信