精简指令集发展前景

发布网友 发布时间：2024-10-23 23:08

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热心网友 时间：2024-10-25 03:39

RISC体系结构处理器因其设计特点和优势，其发展趋势主要体现在以下几个方面:

首先，扩展指令集旨在增强处理器的并行处理能力，以适应并行计算机系统的需要。这使得处理器能够处理更多任务，提高效率。

其次，RISC处理器的发展也注重提高工艺水平，以便在嵌入式应用中与DSP紧密融合，形成不可分割的系统。这种融合优化了资源利用，提升了性能。

RISC微处理器，如SPARC和MIPS，通过采用超标量和超流水线结构，如Sun Microsystems的SPARC芯片和SGI的MIPS处理器，它们的精简指令系统虽指令数目较少，但并行处理能力显著增强，对构建并行精简指令系统多处理机至关重要。

性能上，RISC的简化指令集使得常用指令能在硬件层面上高效执行，大量寄存器的使用提高了数据处理速度。*存储结构（缓存-主机-外存）分离了数据访问，避免了存储器延迟影响处理速度。

在应用领域，RISC处理器因其简单指令、硬布线控制逻辑和强大处理能力，被广泛应用于UNIX工作站和服务器，如DEC的Alpha213、IBM的PowerPCG4等。

运行特性上，RISC芯片通常工作在400MHz的频率，低功耗和温度管理使得它们更可靠，故障和老化风险低。RISC处理器采用单指令周期多操作（SIMD）模式，有时也会采用VLIW指令，以进一步提升处理性能。

RISC的英文全称为：RecedInstructionSetComputing，中文即“精简指令集”，它的指令系统相对简单，它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分指令，大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术，由简单指令合成。在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU，特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq（康柏，即新惠普）公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Spare。