CẤU TRÚC, NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG,ỨNG DỤNG CỦA MẠCH RISC VÀ CISC

Đ i h c ạ ọ Kinh t -K thu t Công Nghi pế ỹ ậ ệ ( U n i v e r s i t y o f E c o n o m i c a n d T e c h n i c a l I n d u s t r i e s ) B M ô nộ : k i n t r ú c m á y t í n hế T h c h i n : N h ó m 5 , l p T i n 7 A 1ự ệ ớ 1 NHÓM 5 - TI7A1HN • Thành viên nhóm: 1. Trần Thị Huyền (nhóm trưởng) V 2. Nguyễn Đức Linh V 3. Nguyễn Thị Lan V 4. Nguyễn Duy Khánh V 5. Đặng Tuấn Linh V 6. Tăng Thị Lan V 7. Lê Đăng Kính V 8. Dương Mạnh Kiên V 9. Nguyễn Hữu Kiên V 2 CÂU HỎI : Hãy tìm hiểu lịch sử phát triển của dòng vi sử lí CISC và RISC. 3 T NG QUAN:Ổ CÁC DÒNG VI S LÍỬ I/ Vi sử lí RISC - Định hướng thiết kế - Định nghĩa - Nguyên lí hoạt động - Ứng dụng II/ Vi sử lí CISC - Định hướng thiết kế - Định nghĩa - Nguyên lí hoạt động - Ứng dụng III/ Tổng kết 4 Định hướng thiết kế VSL RISC • Tổ chức lại quá trình thực thi trong bộ xử lý hoặc nhằm giảm bớt số lần truy xuất bộ nhớ, để quá trình thực thi sẽ nhanh hơn • Cần phải cắt giảm bộ vi xử lý để chỉ còn lại những bộ phận thiết yếu của nó, để không lãng phí tài nguyên • Các chức năng thích hợp thực hiện bằng phần mềm hơn là bằng phần cứng. • Tất cả các vi xử lý quen thuộc trước kia dường như kiệt quệ. • Cần có chíp phù hợp hơn cho hệ thống nhúng. 5 undo RISC (viết tắt của Reduced Instructions Set Computer - Máy tính với tập lệnh đơn giản hóa) là một phương pháp thiết kế các bộ vi xử lý (VXL) theo hướng đơn giản hóa tập lệnh, trong đó thời gian thực thi tất cả các lệnh đều như nhau 6 V S L R I S C Định nghĩa Tính chất vi sử lí RISC - Có một số ít lệnh -Có một số ít các kiểu định vị - Có một số ít dạng lệnh - Các lệnh đều có cùng chiều dài. - Chỉ có các lệnh ghi hoặc đọc ô nhớ mới thâm nhập vào bộ nhớ. - Dùng bộ tạo tín hiệu điều khiển bằng mạch điện để tránh chu kỳ giải mã các vi lệnh làm cho thời gian thực hiện lệnh kéo dài. -Ngoài ra các bộ xử lý RISC đầu tiên thực hiện tất cả các lệnh trong một chu kỳ máy. Định nghĩa mạch xử lý RISC bởi các tính chất sau: undo Nguyên lí hoạt động mạch RISC 8 PC/ Stack: ngăn xếp DL P-Memory: bộ nhớ P Instruction Decoder: giải mã ALU: bộ số học và logic Register set: thanh ghi thiết lập D- Memory Interface: giao diện bộ nhớ D D- Memory: bộ nhớ D Nguyên lí: thực hiện theo trình tự đọc lệnh – giải mãi lệnh – thi hành lệnh - đọc lệnh. Thực hiện một cách xen kẽ để đảm bảo thành phần của bộ vi sử lí luôn hoạt động làm cho tốc độ của vi sử lí được nâng cao nhiều lần. undo Ứng dụng: 9  Họ MIPS, trong các máy tính SGI  Họ POWER trong các SuperComputers/mainframes của IBM  SPARC và UltraSPARC, trong tất cả các hệ thống của Sun  ARM (RISC): Nhiều nhà sản xuất điện thoại di động sử như Mokia, SamSung và nhiều game risc Siêu máy tính hãng SGI 10 undo [...]...  Chíp vi sử lí của intel hoặc opteron  vi điều khiển sử dụng cấu trúc CISC như 8051, motorolla, vv chip CISC (Intel Xeon x86 của Intel) hoặc Opteron của AMD undo Vi điều khiển ULTRAKIT- 8051 undo Tổng kết  Điểm khác biệt giữa RISC và CISC là nguyên tắc  thực hiện mọi thứ trong các thanh ghi, đọc và lưu  dữ liệu vào các thanh ghi.   Với RISC chương trình được viết với những lệnh  đơn giản thay vì với một lệnh phức tạp, tổng số các ... vi sử lí CISC  1 Thiết kế bộ xử lý phức tạp  2 Sử dụng bộ nhớ hoặc Đăng ký-kiến trúc bộ nhớ  3 CISC là vi chương-được kiểm soát  4 Sử dụng mạnh mẽ, hướng dẫn phức tạp  5 Trừ số dòng trong mã đối tượng  6 Đòi hỏi ít bộ nhớ và ít hướng dẫn truy xuất so với RISC  7 Các chu kỳ trung bình theo hướng dẫn là rất cao  8 Lượng lớn các chế độ địa chỉ  9 Sử dụng số ít các bộ đăng ký undo Nguyên lí hoạt. .. Nguyên lí hoạt động của CISC: PC PC: khối điều khiển Program Memory: bộ nhớ chương trình mPC: đọc dữ liệu mPM: xử lí dữ liệu CW: thanh ghi dữ liệu Data Path: truyền dữ liệu Data Memory: bộ nhớ lưu trữ dữ liệu Nguyên lí: thực hiện theo trình tự đọc lệnh – giải mãi lệnh – thi hành lệnh - ghi dữ liệu Progra m Memory Data Memory mPC CW mPM Data Path undo Ứng dụng: VSL CISC  Chíp vi sử lí của intel hoặc opteron... trong mainframes của IBM undo Hệ thống nhúng của Sun undo ARM (RISC) undo Định hướng thiết kế VSL CISC • Được nghĩ ra từ những năm 1960 Vào thời kỳ này, người ta nhận thấy các chương trình dịch khó dùng các thanh ghi, rằng các vi lệnh được thực hiện nhanh hơn các lệnh và cần thiết phải làm giảm độ dài các chương trình • Các đặc tính nầy khiến người ta ưu tiên chọn các kiểu ô nhớ - ô nhớ và ô nhớ - thanh... tạp và dùng nhiều kiểu định vị Điều này dẫn tới việc các lệnh có chiều dài thay đổi và như thế thì dùng bộ điều khiển vi chương trình là hiệu quả nhất Undo Định nghĩa: VLS CISC  CISC (Complex Instruction Set Computer) là những tập lệnh phức tạp trong CPU, tạo nên những máy tính với những tập lệnh phức tạp,trong đó mỗi lệnh có thể thực hiện một số hoạt động cấp thấp chẳng hạn phép toán số học, và một... dữ liệu vào các thanh ghi.   Với RISC chương trình được viết với những lệnh  đơn giản thay vì với một lệnh phức tạp, tổng số các  lệnh phải đọc từ bộ nhớ nhiều hơn do đó cũng mất  nhiều thời gian hơn.   Với CISC chương trình viết với những lệnh phức  tạp vì thế tổng số lệnh phải đọc it hơn nên không  mất nhiều thời gian hơn Thanks you goodbye see you again