CISC және RISC процессорларының архитектурасы. CISC және RISC архитектураларының салыстырмалы талдауы. CISC және RISC процессорларының архитектурасы. Cisc жне risc процессорларыны архитектурасы cisc жне risc архитектураларыны салыстырмалы талдауы
 Скачать 291.5 Kb.
|
PowerPC процессорларыДәлірек айтсақ, RISC архитектурасын әзірлеуді бастаған бірінші компания IBM болды. 1974 жылы IBM 801 процессорын әзірлеу басталды, ол осы платформаның алғашқы негізін қалады. Беркли RISC жобасы, сайып келгенде, архитектураны қалыптастырды. 1980 жылдардың басында кейбір IBM ендірілген процессорлары 801 архитектурасын пайдаланды.Осы архитектураға негізделген процессор да IBM 9370 компьютерінде «тіркелген». 1985 жылы IBM келесі буын RISC архитектурасын жасай бастады. Жоба Америка жобасы деп аталды. Процессорды және оған арналған нұсқаулар жинағын әзірлеу 1990 жылы аяқталды. Кристалдың өзі POWER1 деп аталды және IBM серверлері мен жұмыс станцияларында пайдаланылды. Ол айтарлықтай жоғары өнімділікке ие болды, бірақ оның көп чипті орналасуы болды және 11 түрлі микросұлбадан тұрды. 1992 жылы IBM POWER1 процессорының бюджеттік нұсқасын ұсынды, ол бір чипке сыйды. POWER1 процессоры. Тіпті чипсет 1993 жылы POWER2 архитектурасының екінші буыны енгізілді. Оған арифметикалық-логикалық амалдар мен өзгермелі нүктелерді есептеудің бір қосымша блогы қосылды. Командалар жиыны да кеңейтілді: мысалы, аппараттық деңгейде санның квадрат түбірін есептеу операциясы қосылды. Процессордың тактілік жиілігі 55 МГц-тен 71 МГц-ке дейін ауытқиды, ал деректер мен нұсқаулардың кэштері сәйкесінше 256 КБ және 32 Кбайт болды. Бұрынғыдай, жаңа процессорда көп чипті орналасу болды. Бірақ 1994 жылдың мамырында бір чипті нұсқасы да шығарылды. Дегенмен, POWER2 шығарылғанға дейін IBM компаниясы Apple және Motorola компанияларымен серіктес болып, POWER негізінде жақсартылған архитектураны құру үшін AIM альянсын құрады. Барлық үш компания нарықтағы ең жылдам RISC процессорларының бірімен жеңіске жетті. Бірге жасалған архитектура PowerPC деп аталады. POWER платформасының негізгі функциялары жиынтығынан басқа, ол екі режимде (биг-эндиан және лим-эндиан) жұмыс істеуге қолдауды, өзгермелі нүктелерді есептеуге арналған жаңа нұсқауларды және 64-биттік үшін 32-биттік режиммен кері үйлесімділікті қосты. сәулет нұсқасы. Бірінші буын PowerPC процессоры Тар нарықтық тауашаларды иеленген басқа RISC архитектураларынан айырмашылығы, PowerPC x86-ге бәсекелес ретінде орналасты. Оның негізгі мақсаты дербес компьютерлер болды. Мысалы, PowerPC негізіндегі процессор Apple Macintosh компьютерлерінде ұзақ уақыт бойы - 2006 жылға дейін қолданылды. Архитектура 2001 жылға дейін x86-мен тең дәрежеде бәсекелесті, бірақ содан кейін ол Intel және AMD процессорларына төтеп бере алмады. Осыған қарамастан, PowerPC негізіндегі процессорлар Sony PlayStation 3 және Microsoft Xbox 360 ойын консольдерінде қолданылды. Sony PlayStation 3 және Microsoft Xbox 360 консольдері PowerPC процессорымен жұмыс істейді 90-жылдары IBM POWER3 деп аталатын процессорлардың үшінші буынын шығара алды, бұл шын мәнінде 64-биттік PowerPC архитектурасын жүзеге асыру болды. Чип серверлер мен жұмыс станцияларында пайдалану үшін жасалған, бірақ соңында оның негізгі қолданбасы IBM RS / 6000 жүйелері болды. DEC Альфа процессорларыDEC VAX архитектурасы үмітсіз ескірді және 90-шы жылдардың басында компания өзінің RISC платформасын жасау туралы ойлана бастады. Бұл 1994 жылы шыққан Альфа болды. Бірінші процессор Alpha 21064 болды, код атауы EV4. Бұл құбырлы 64-биттік суперскалярлық кристал. Яғни, оның классикалық RISC дизайны болды. DEC процессоры оның барлық блоктарының жақсы жұмыс істеуімен жақсы ерекшеленді. Сонымен, басқа «тастар» сияқты жиілікте EV4 жоғары өнімділікті көрсетті. Процессордың сыртқы шинасы 128 бит болды. Оның 16 Кбайт деректер мен нұсқаулар кэші болды және CMOS-4 технологиясы арқылы жасалған. EV4 тактілік жиілігі 150 МГц немесе 200 МГц болды. Біраз уақыттан кейін 21064A деп аталатын модификация пайда болды, ол 300 МГц жылдамдықта жұмыс істей алады, бұл кристалды сол кездегі ең жылдам процессор атағын қамтамасыз етті. EV4 негізгі қолданбалары серверлер мен жұмыс станцияларына айналды. Alpha 21064 процессоры Alpha 21064A процессорлардың келесі ұрпағы 21164 (EV5) шығарылғанға дейін DEC үздік үлгісі болып қала берді. Оның екі бүтін блоктары және екі өзгермелі нүкте модулі болды. EV5-де кэш жадының үш деңгейі болды: екеуі тікелей процессорда, ал үшіншісі сыртқы болды. L1 кэш екі бөлікке бөлінді: деректер кэші және 8 Кбайт нұсқаулық кэші. L2 кэш 96 КБ болды. Процессордың тактілік жиілігі 266 МГц-тен 333 МГц-ке дейін болды. Alpha 21164 Alpha 21064A нұсқасын алды және Pentium Pro-ға дейінгі ең жылдам процессор болды. Дегенмен, DEC-тің жауабы көп күттірмеді - компания жоғары тактілік жиілікте (666 МГц-ке дейін) жұмыс істейтін тиімдірек Alpha 21164A процессорын шығарды. Процессор Digital, Network Appliance және Cray Research сияқты компаниялардың жұмыс станциялары мен серверлік компьютерлерінде қолданылған. Alpha 21264 процессоры 1996 жылы DEC процессорларының келесі буыны Alpha 21264 (EV6) ұсынылды. Чип өзінің алдындағыларға қарағанда бірнеше маңызды өзгерістерге ие болды. Мысалы, ол ядроны толығымен қайта құруға әкелетін нұсқаулардың ретсіз орындалуын қолдады. Бүтін блоктар және жүктеу/сақтау блоктары бір Ebox модуліне біріктірілді, ал өзгермелі нүктелерді есептеу блоктары Fbox модуліне бөлінді. Блоктардың өзінен басқа, бұл блоктарда регистр файлдары да болды. Кэш жадының құрылымы қайтадан екі деңгейлі болды - ол Alpha 21164-тегі үш деңгейлі кэшті ұйымдастыруды ауыстырды. Бірінші деңгейлі кэш нұсқаулар мен деректер үшін жад бөлімін сақтап қалды. Әрбір бөліктің өлшемі 64 КБ болды. L2 кэшіне келетін болсақ, оның өлшемі 1 МБ-тан 16 МБ-қа дейін болуы мүмкін. Сонымен қатар, процессор филиалды болжау үшін қолдау алды. Уақыт өте келе Alpha 21264 процессорларының көбірек нұсқалары шығарылды, оларда, ең алдымен, тактілік жиілігі ұлғайтылды. Соңғы модификация 1250 МГц жиілікте жұмыс істейтін Alpha 21264E болды. Өкінішке орай, Alpha 21264 процессорлар желісі «тәуелсіз» АСК тарихындағы соңғы болып табылады. 1998 жылдың басында DEC банкрот деп жарияланды және Compaq компаниясына ие болды. |