Лекции по интеллектуальным системам / Лекция 12

Лекция №12

RISC-процессоры

Новизна – упрощение архитектуры машины.

1975 г. - 1 исследования.

1980 г. – 1 машина.

3 основных принципа:

1) В системе компьютера включены наиболее часто используемые команды, которые реализуются за 1 такт.

2) Использование иерархической памяти. Такая реализация команд условных и безусловных переходов, чтобы min t простаивания процессора из-за блокировок.

3) Построение эффективных команд.

1. были достаточно сложные команды, которые выполнялись более чем за 1 такт.

Уход от правила 80/20:

80 % времени выполнения любой команды приходится на выполнение,

20 % всего набора команд.

При создании RISC-процессора выполняются следующие этапы:

- анализ области использования для определенного набора команд;

- оптимизация структуры с целью повысить производительность;

- введение команд, если ‘ не усложняет структуру и не заменяет;

- применение ‘ подхода при разрядке элементов вычислительной системы;

- перенос максимального числа действий из аппаратной части в ПО.

Основные свойства RISC:

1. Выполняет больше команд за 1 такт;

2. Система команд имеет тип (загрузка-запись), т.е. обрабатывает данные, находящиеся только в регистрах;

3. Дешифратор команд идет аппаратно;

4. В системе команд мало операций и мало режимов адресации;

5. Сложная реализация пользовательских функций переносится в компилятор;

6. Высокая степень конвейеризации;

7. Увеличение числа регистров;

8. Многоуровневая иерархия памяти;

9. Система команд специализирована под определенную область.

10. RISC II – имеет 39 команд.

4 ступени конвейера

OSC –

P0-P8 – порты 0..8.

GPT – таймер общего назначения.

CAPCOM – capture\courpare

ADC - АЦП

ASC – асинхронный серийный инт.

SSC – синхронный серийный инт.

PWM -

PEC – контр. на внешние события.

PLA – программируемая логическая матрица.