一文读懂:指令集、精简指令集、复杂指令集
今天,我们将深入探讨中央处理单元,指令组,简化指令组和复杂的指示组的概念。作为“大脑”,CPU扮演着适当的操作的作用。
常见的CPU类型包括X8 6 和ARM,第一个主要用于计算机,而后者则照明移动设备。
CPU和指令组之间存在密切的连接。
ISA组是系统程序和中央处理单元之间的桥梁,负责翻译程序发布的各种说明。
主要指令组分为两类:复杂的说明组(CISC)和精致的说明组(RISC)。
其中,X8 6 属于复杂的指示集,而ARM,RISC-V和MIPS是RISC家族的成员。
复杂的指令组和温和的指令组有什么区别?我们可以使用“家庭建筑”来可视化它们的差异。
复杂指令收集项目的主任是“ Xiao Fu”,他负责从全面计划到特定细节,包括简单,直接和复杂的全面说明,以提高计算性能。
简化了指令组的项目经理“ Xiao jian”,采用步骤 - 步骤指令,分析任务并一一执行指令,并试图简化操作。
关于加工和能耗的效率,复杂的说明和简化的说明组具有自己的优势。
芯片(X8 6 )的设计具有表现出色的复杂指令组,但其能耗相对较高,适用于具有较高计算功能的设备;使用简化的说明组设计的手臂(ARM)具有明显的能耗优势,适用于可容纳的便携式设备。
经过长期发展,复杂的说明和复杂的说明组逐渐合并,并且他们的优势已经完成。
简而言之,指令组是连接设备和程序的“翻译”,负责将程序的指令转换为可实现的语言。
X8 6 和ARM是两个主要的教育小组。
X8 6 用于高性能计算机,而ARM被广泛用于移动设备。
了解这些概念将有助于我们更好地了解现代计算结构和设备选项。
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我们下次见!
复杂指令集有哪些
一组复杂的指示包括具有浮点的操作说明,处理介质的说明,并行处理的说明等。这些说明用于处理具有浮点的处理操作,包括添加,减法,乘法,分离等领域,在科学计算和处理图形,具有浮动点的操作等领域,在浮动点上具有更大的需求,因此,有效的指示能够表现出有效性。
媒体处理指令主要处理多媒体数据,例如音频和视频。
这些指令集包括用于编码和解码视频,图像压缩和减压等复杂操作的说明,以便计算机在执行多媒体应用程序时可以有效地执行数据处理并改善用户体验。
并行处理指令也是复杂指令集的重要方面。
在现代计算机中,为了提高处理速度,多核处理器通常用于并行处理。
为此,一组复杂的指令包含了并行处理的说明,这些说明可以支持将同时执行的多个操作,从而提高整体处理器性能。
这种类型的指令通常出现在高性能计算,服务器和其他领域中。
通常,复杂的指令集是一系列高级指令,旨在满足各种计算需求。
它们在各种应用程序中提高了计算机的性能,从而优化了处理器执行过程。
由于计算机应用程序的各种方案有不同的需求,因此复杂指令集的特定也会有所不同。
复杂指令集缺点
复杂的指导集系统在改善计算机高级语言处理能力方面具有优势,但它们也具有一些重要的缺点。例如,IBM于1 9 7 5 年在纽约约克镇的Jhomas I. Wason Research Center开始质疑其合理性,发现这种复杂的教学系统不仅难以实施,而且还可能影响系统性能。
1 9 7 9 年,帕特森教授和加利福尼亚大学的其他研究教授还透露了CISC的局限性:首先,CISC的指导使用率极为不平衡。
根据统计数据,计划的8 0%的普通操作只能占指令集的2 0%。
这种设计实际上可能导致对不常见的说明进行大量投资,并且对于实际应用,这些复杂说明的处理器设计不是很实际。
其次,复杂的指导系统会导致结构上的复杂性,这不仅延长了设计时间和成本,而且还容易出现设计错误。
尽管VLSI技术取得了进步,但CISC的硬件集成很困难,从而限制了整体计算机的开发。
复杂的说明通常对应于高级语言,并且多功能性较差。
使用二级微码执行将降低简单指令的运行速度。
鉴于这些缺点,帕特森和其他人提出了减少指令集计算机(RISC)的概念。
RISC设计的核心是仅包括经常使用的关键说明,并提供支持操作系统和高级语言所需的必要说明。
这种简化指令集的计算机体系结构旨在提高效率和降低复杂性,已成为现代计算机设计中的重要考虑因素。