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信息技术
将计算任务的分析过程从执行或运行时转移到准备或编译时的处理器体系结构。通过使用更少的硬件或逻辑,该系统可以以更高的速度运行。RISC减少了指令的数量和复杂性,理论上每条指令都可以更快地访问和执行,并且处理它们所需的半导体空间更少。其结果是,对于任何给定的半导体技术,使用RISC可以生产出比使用复杂指令集计算机(CISC)体系结构更强大的微处理器。
这种计算机指令集的简化提高了处理效率。这个主题之所以有效,是因为所有的计算机和程序执行的大多是简单的指令。RISC有五个设计原则:
•单周期执行——在大多数传统的中央处理单元(CPU)设计中,最高可能的执行速率是每个基本机器周期一条指令,对于给定的技术,周期时间有一些固定的下限。即使在复杂的cpu上,大多数编译器生成的指令也很简单。RISC设计强调单周期执行,甚至不惜为一些不太频繁的操作合成多指令序列。
•硬连线控制,很少或没有微码-微码增加了一层解释开销,增加了每条指令的周期数,因此即使是最简单的指令也可能需要几个周期。
•简单的指令,很少的寻址模式-复杂的指令和寻址模式,需要微码或多循环指令,避免。
•加载和存储,寄存器寄存器设计-只加载和存储存取存储器;所有其他的都执行寄存器-寄存器操作。这倾向于遵循前面的三条原则。
•高效、深度流水线——为了方便地使用硬件并行,而不需要水平微码的复杂性,快速cpu使用流水线。n级管道一次保持最多“n”条指令处于活动状态,理想情况下每个周期完成一条指令(并开始另一条指令)。指令集必须仔细调优以支持流水线。