1. Risc-идеология. История, основные принципы, тенденция развития, «пострисковые» архитектуры: концепции vliw и epic

RISC (Restricted (reduced) instruction set computer — компьютер с упрощённым набором команд) — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения команд, чтобы их декодирование было проще, а время выполнения — короче. RISC является основой архитектуры современных рабочих станций и серверов.

Год	RISC-система	Разработ-чик	Описание
1981	MIPS-архитектура	Джон Хеннесси	Максимальная оптимизация конвейерной обработки. Любая из инструкций процессора выполняется за один такт (значительное ускорение работы процессора). Побочный эффект — удаление из набора инструкций умножения или деления.
1982	RISC-I	Дэвид Паттерсон и Карло Секвин	Всего 44 420 транзисторов (CISC-процессорах того времени их 100 тыс.). Всего 32 инструкции. Превосходил по скорости работы любой одночиповый процессор того времени.
1983	RISC-II		40 760 транзисторов. 39 инструкций. 3МГц. 32 разряда. 138 регистров. В три раза быстрее RISC-I.

Коэффициент языка высокого уровня (ЯВУ):

; ;

Intel i860 (также известен как 80860) — RISC-микропроцессор компании Intel, впервые выпущенный в 1989 году.

Признаки RISC:

1) Сокращенный набор команд.

2) Большинство команд должно выполняться за 1 такт.

3) Все команды обработки оперируют только содержимым регистров; для работы с ОП — команды загрузки/выгрузки.

4) Отказ от микропрограмм, «жесткие» конвейеры, суперскалярность (распараллеливание команд между несколькими исполнительными блоками).

5) В RISC все команды имеют одинаковый формат (простой); мало способов адресации.

6) Много основных регистров (100-200шт.) и большая кэш-память.

7) Оптимизирующий компилятор + оптимизированные библиотеки команд-функций, не входящих в набор команд.

Тенденции развития RISC- и пост-RISC-идеологии:

1) МП, которые максимально старались следовать RISC архитектуре (фирма DEC с МП Alpha)  max простота, никаких инноваций, max быстродействие, min набор команд, лидеры по кэшу.

2) МП, в которые регулярно вводились новые устройства, и которые использовались для коммерческих приложений  вводились нетрадиционные блоки, например, блок предсказания переходов).

С конца середины 90-х начался отход от классической схемы RISC. Пути развития:

1) Многоядерность: на одном чипе 2 и более ядер, работающих параллельно друг с другом. Параметры таких МП: количество ядер (лидер — фирма Sun); степень самостоятельности ядер (могут быть независимы, а могут быть, например, попарно связаны — общий кэш второго уровня, позволяющий ускорить обмен между ними).

2) Мультипоточность (Multithreading) — выполняют до 8 (и больше) процессов на МП. Признаки: увеличивается количество аппаратных ресурсов; существует аппаратный планировщик, который может гибко перераспределять ресурсы во времени между потоками.