處理器架構劃分

tonykorn97發表於2006-01-01

處理器的指令架構,IA-32,IA-64,x86-32x86-64

其實它們分屬於兩類,IA-32, x86-32x86-64都屬於x86,而IA-64屬於另外一種架構。

RISC架構。

按處理器的指令執行方式劃分主要有四種,RISC,CISC,VLIWEPIC。也有把interEPIC歸為VLIW.

CISC的英文全稱為“Complex Instruction Set Computer,即“複雜指令系統計算機”。在32位以前的IA架構處理器中都採用CISC指令集方式。

CISC微處理器中,程式的各條指令是按順序序列執行的,各條執行的各個操作也是按順序序列執行的。順序執行的優點是控制簡單,但機器各部分的利用率不高,執行速度慢。由於這種執行系統的指令不等長,指令的條數比較多,程式設計和設計處理器時都比較麻煩,但基於CISC的指令架構系統設計的軟體應用已非常普遍,所以微處理器一直都在走CISC的發展之路,包括interAMD.在伺服器處理方面,採用CISC架構的伺服器CPU主要有inter32位及以前Xeon(志強)PII PIII 處理器等,AMD的全系列Athlon XPAthlon XP-MP伺服器專用處理器等。

RISC的英文名稱為“Reduced Instruction Set Computing”,中午名稱為“精簡指令集計算”。

VLIW的英文名稱為“Very Long Instruction Work”,中文名為“超長指令集字”,它時美國的MultiflowCydrome公司於20世紀80年代設計的體系結構,目前主要應用於Trimedia(全美達)公司的CrusoeEfficeon系統的處理器中,AMD最新的Athlon 64位處理器系列也採用這一指令系統,包括伺服器版處理器Opteron.Inter最新的IA64架構捉拿嘎的EPIC(顯示並行指令計算)也是從VLIW指令系統中分離出來的。

VLIW指令集採用了先進的EPIC設計,每時鐘週期可以執行20條指令,而CISC通常只能執行13條指令,RISC4條指令,可見VLIW要比CISCRISC強大很多,VLIW的最大優點是簡化了處理器的結構,刪除了處理器內部許多複雜的控制電路,這些電路通常是超標量晶片(CISCRISC)協調並行工作是必須使用的,VLIW將這些工作交給編譯器去完成。但基於VLIW指令集的CPU晶片使得程式變的很大,需要更多的記憶體。更重要的是編譯器必須更聰明,一個低劣的VLIW編譯器對效能造成的負面影響比一個低劣的RISCCISC編譯器造成的影響更大。

EPIC是“清晰並行指令計算”的簡稱,它最重要的思想就是“並行處理”。以前處理器必須動態分析程式碼,以便最佳執行路徑,而採用並行技術後,EPIC處理器可以讓編譯器提前完成程式碼的排序,程式碼已明確排布好了,直接執行便可。正因為如此,EPIC處理器必須能並行出來大量資料。這種處理器需要採用多個指令管道,一般還需要多個暫存器,很寬的資料通道以前其他專門技術(如資料預裝等),以確保程式碼能順暢執行,避免由於處理器造成瓶頸。採用這一指令系統的處理器就是interIA64架構的ItaniumItanium2系列。


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