4. Классификация архитектуры sisd с краткой характеристикой классов

Архитектура SISD породила целый ряд архитектур: CISC, RISC, VLIW,архитектуру с суперскалярной обработкой и EPIC-концепцию.

5. Основные характерные черты cisc-архитектуры

Компьютеры с CISC (Complex Instruction Set Computer) архитектурой имеют комплексную (полную) систему команд, под управлением которой выполняются всевозможные операции типа «память – память», «память – регистр», «регистр – память», «регистр – регистр».

Данная архитектура характеризуется:

- большим числом команд (более 200);

- переменной длиной команд (от 1 до 11 байт);

- значительным числом способов адресации и форматов команд;

- сложностью команд и многотактностью их выполнения;

- наличием микропрограммного управления, что снижает быстродействие и усложняет процессор.

6. Основные характерные черты risc-архитектуры

Компьютеры с RISC (Reduced Instruction Set Computer) архитектурой содержат набор простых, часто употребляемых в программах команд. Основными являются операции типа «регистр — регистр».

Отличительными чертами архитектуры являются:

- сокращенное число команд;

- большинство команд выполняется за один машинный такт;

- постоянная длина команд;

- небольшое количество способов адресации и форматов команд;

- для простых команд нет необходимости в использовании микропрограммного управления;

- большое число регистров внутренней памяти процессора.

7. Основные характерные черты vliw-архитектуры

VLIW-архитектура связана с кардинальной перестройкой всего процесса трансляции и исполнения программ. Уже на этапе подготовки программы компилятор группирует несвязанные операции в пакеты, содержимое которых строго соответствует структуре процессора.

Например, если процессор содержит 4 функционально независимых устройства , то максимум, что компилятор может «уложить» в один пакет — это четыре разнотипные операции. Сформированные пакеты операций преобразуются компилятором в командные слова, которые по сравнению с обычными инструкциями выглядят очень большими. Отсюда и название этих суперкоманд и соответствующей им архитектуры (Very Large Instruction Word — очень широкое командное слово). По идее, затраты на формирование суперкоманд должны окупаться скоростью их выполнения и простотой аппаратуры процессора, с которого снята вся «интеллектуальная» работа по поиску параллелизма несвязанных операций.

Компилятор VLIW производит статический анализ программы и создает точный план того, как процессор будет выполнять программу: указывается когда будет выполнена каждая операция, какие функциональные устройства будут работать и какие регистры будут содержать операнды.

Компилятор VLIW передает план вычисления аппаратному обеспечению, которое, в свою очередь, выполняет указанный план. Этот план позволяет VLIW использовать относительно простое аппаратное обеспечение, способное добиться высокого уровня параллелизма на уровне команд.

Однако даже при небольшом изменении начальных данных путь выполнения программы сколь угодно сильно изменяется.