Kiến trúc RISC

Một phần của tài liệu Giáo trình kiến trúc máy tính (Trang 163 - 165)

(Reduced Instructions Set Computer - Máy tính với tập lệnh đơn giản hóa) là một phương pháp thiết kế các bộ vi xử lý theo hướng đơn giản hóa tập lệnh, trong đó thời gian thực thi tất cả các lệnh đều như nhaụ Kiến trúc này có những đặc điểm cơ bản sau:

- Các lệnh đơn giản, một lệnh có một chu kỳ, không có lệnh kết hợp Load/store với số học.

- Nhấn mạnh trên phần mềm.

- Ít kiểu dữ liệu, RISC hỗ trợ một vài kiểu dữ liệu đơn giản một cách hiệu quả và các kiểu dữ liệu kết hợp/phức tạp được tổng hợp từ chúng.

- Thiết kế RISC sử dụng chếđộ địa chỉđơn giản và các lệnh có chiều dài cốđịnh tạo điều kiện cho xử lý song song.

- Chú trọng các thao tác với các thanh ghị Các thanh ghi mục đích chung giống nhau, RISC cho phép bất kỳthanh ghi nào cũng có thể dùng trong bất kỳ ngữ cảnh nào, giúp cho việc đơn giản hóa thiết kế trình biên dịch.

- Song song hóa thuận tiện.

Đến năm 1986, tất cả các dự án về RISC bắt đầu cho ra đời sản phẩm. Ngày nay hầu hết các chip RISC, đều được thiết kế dựa trên kiến trúc RISC-II của Berkeleỵ Sun Microsystems với SPARC, hoặc Pyramid Technologỵ Chính Sun là công ty đầu tiên chứng minh sức mạnh của RISC là có thật trong những hệ thống mới của mình, và cũng nhờ đó họ nhanh chóng chiếm lĩnh thịtrường workstation lúc bấy giờ. Ngày nay CPU RISC chiếm một lượng lớn CPU được sử dụng. Kỹ thuật thiết kếRISC đem đến sức mạnh ngay cảở những kích thước nhỏ, do đó nó nhanh chóng chiếm lĩnh hoàn toàn thịtrường CPU nhúng công suất thấp. Đây là một thị trường cực kỳ lớn của CPU, có thể tìm thấy chúng trong xe hơi, điện thoại di động… Người dùng thật ra chỉquan tâm đến tốc độ, giá cả, và tính tương thích với các phần mềm có sẵn hơn là chi phí để phát triển những chip mớị Cùng với sự phức tạp của CPU tăng lên, chi phí thiết kế và sản xuất cũng tăng lên nhanh chóng. Lợi nhuận thu được từ RISC trở nên quá nhỏ bé so với chi phí đầu tư để phát triển các CPU mới, do đó ngày nay chỉ có những nhà sản xuất lớn mới có đủ khảnăng phát triển những CPU mạnh. Kết quả là hầu hết những nền tảng RISC (ngoại trừ IBM POWER/PowerPC) đều thu hẹp quy mô (SPARC và MIPS).

Các hệ thống và các RISC phổ biến:

- Họ MIPS, trong các máy tính SGI, PlayStation và Nintendo 64 game consoles. - Họ POWER trong các SuperComputers/mainframes của IBM.

- Freescale (trước đây là Motorola SPS) và IBM's PowerPC trong Nintendo Gamecube, Microsoft Xbox 360, Nintendo Wii and Sony PlayStation 3 game consoles, và cho tới gần đây là Apple Macintosh.

- SPARC và UltraSPARC, trong tất cả các hệ thống của Sun. - Hewlett-Packard PA-RISC.

- DEC Alphạ

- ARM - Palm, Inc. Ban đầu sử dụng (CISC) Motorola 680x0 trong những PDA đầu tiên, nhưng hiện tại là (RISC) ARM; Nintendo sử dụng 1 chip ARM7 trong Game Boy Advance và Nintendo DS. Nhiều nhà sản xuất điện thoại di động, như Nokia cũng dựa trên kiến trúc của ARM. Các hãng di động đang sử chip của ARM như Nokia, Apple, Samsung, ...

Một phần của tài liệu Giáo trình kiến trúc máy tính (Trang 163 - 165)