История и методология информатики и вычислительной техники. Парфенов П.С. - 90 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

данных именно в них, а не в стеке или оперативной памяти. Все

математические операции проводятся с данными, расположенными в

регистрах, а при переключении между задачами вместо стека

используется более быстрый механизм регистровых окон. Почти любой

RISC-процессор обладает куда большим набором регистров, чем даже

самый продвинутый CISC. Для сравнения: в классическом x86 всего

восемь регистров общего назначения, причем многим из них приписано

то или иное «специальное назначение» (например, в ESP хранится

указатель стека) затрудняющее или делающее невозможным его

использование (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Программная модель регистров процессоров i486 и PowerPC

Первая попытка создать RISC-процессор была предпринята в IBM.

Работа, начавшаяся в 1975 г. с разработки коммуникационного

процессора, привела к созданию в 1980 г. семейства процессоров общего

назначения 801, которые широко использовались в различных

устройствах IBM, а позднее привели к архитектуре POWER. RISC

системы также разрабатывались в рамках университетских

исследовательских программ, финансировавшихся программой DARPA

VLSI. Но широкую известность технология получила благодаря проекту

RISC в Университете Беркли (1980), в ходе которого группа студентов

создала процессоры RISC-I (1982) и RISC-II (1983) (рис. 5.3). Они

выполняли 50-100 команд вместо 100-200 у обычных процессоров CISC.

Достижения архитектуры, а именно резко уменьшившаяся

сложность процессора и сопутствующее увеличение тактовой частоты и

ускорение исполнения инструкций, уравновешивались возросшими

размерами программ (на 30%) и сильно упавшей их вычислительной

плотностью (средним количеством вычислений на единицу длины

машинного кода). Но в то время, когда начались разработки RISC-

архитектуры, в процессорах появился конвейер, реализация которого в

рамках RISC архитектуры оказалась намного проще, чем в CISC. Это и

вывело архитектуру в лидеры по производительности.