|
TwojePC.pl © 2001 - 2024
|
 |
RECENZJE | Technika. Droga ku wydajności |
 |
| |
|
Technika. Droga ku wydajności
Autor: Zbyszek | Data: 23/04/07
|
 Na przestrzeni ostatnich lat nastąpiła silna ekspansja procesorów z rodziny x86, będących z definicji x86 procesorami CISC, w stronę wysoko wydajnych układów budowanych w oparciu o znacznie lepszą koncepcję RISC. Z biegiem czasu układy x86 wyposażano w coraz to bardziej skomplikowane rozwiązania, mające przybliżyć je wydajnością i sposobem działania do procesorów RISC-owych.
Współczesne procesory wyposażone są w mnóstwo rozwiązań technicznych i programistycznych, dzięki którym osiągają znacznie większą wydajność, niż wynikałoby to tylko z ich taktowania. Zbliżenie układów x86 do architektury RISC było o tyle trudne, iż zachowanie zgodności z kodem x86 i pierwotnymi założeniami tej platformy, wymagało zastosowania dodatkowych rozwiązań w ich architekturze wewnętrznej, ponieważ platforma x86 w całości została oparta na koncepcji CISC, i pierwotnie wykluczała takie rozwiązania jak superskalarność, czy potokowość. Ale po kolei. | |
|
CISC i RISC
Architektura pierwszych procesorów z rodziny x86, takich jak 8086, 286, 386 w całości opierała się, na koncepcji CISC (Complex Instruction Set Computing), zakładającej wykonywanie operacji za pomocą bardzo złożonych i długich instrukcji.
Układy te zawierały listę instrukcji, których czasy wykonywania były bardzo długie, i były dość skąpe od strony rozwiązań technicznych. Na dodatek mogły przetwarzać tylko jedną instrukcję jednocześnie - od początku aż do jej końca, co powodowało, iż następna w kolejności instrukcja musiała długo oczekiwać, aż do całkowitego zakończenia prac nad wcześniejszym rozkazem.
Tak wyglądały pierwsze procesory x86.
Widoczny na zdjęciu 8088, to tańsza pochodna pierwszego mikroprocesora x86 - układu 8086.
Rychło w czas, bo dopiero kilka lat po ustaleniu standardu x86, zauważono, że taki tryb pracy w powiązaniu ze złożonymi rozkazami, których czasy wykonana są długie, powoduje bardzo mozolną pracę CPU. Szybko dobrnięto do wniosku, że nie tędy droga, a projektowanie i dalszy rozwój procesorów o złożonym modelu programowym nie ma większego sensu.
Postanowiono więc znacznie uprościć instrukcje - zredukowano ich długość i stopień złożoności, oraz podzielono je na grupy według typów - wykonywane w dedykowanych im, różniących się od siebie jednostkach wykonawczych. W celu dalszego uproszczenia rozkazów i zmniejszenia czasu ich wykonywania, zmniejszono liczbę trybów adresowania, oraz zdecydowano by wszystkie instrukcje miały ten sam format i tę samą długość, a dodatkowo - za wyjątkiem instrukcji pobrania (Load) i zapisu (Store), ograniczały się do operowania wyłącznie na wewnętrznych rejestrach procesora.
Tak narodziła się idea RISC (Reduced Instruction Set Computing) - idea prostych, łatwych i dających się szybko wykonywać instrukcji.
Znaczne zredukowanie złożoności i uproszczenie rozkazów, odkryło przed naukowcami pracującymi nad rozwojem architektury RISC ogromne możliwości rozwoju rozwiązań sprzętowych, zwiększających wydajność przetwarzania instrukcji. Najważniejszym z nich była...
|
|
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
poprzednia strona (CISC i RISC) - 
