微处理器的评估

---

1971 年推出的第一个微处理器是 4 位微处理器，具有 4m5KB 内存，并具有一组 45 条指令。正如英特尔联合创始人戈登·摩尔所预测的那样，在过去 5 年中，微处理器的速度每两年翻一番。当前的微处理器可以访问 64 GB 内存。根据微处理器可以处理的数据宽度，它们分为以下几类：

• 8位
• 16位
• 32位
• 64位

指令集的大小是微处理器分类时的另一个重要考虑因素。最初，微处理器的指令集非常小，因为复杂的硬件既昂贵又难以构建。

随着技术的发展来克服这些问题，越来越多的复杂指令被添加以增强微处理器的功能。然而，很快人们就意识到拥有大型指令集会适得其反，因为许多很少使用的指令闲置在宝贵的内存空间上。因此，支持较小指令集的旧思想开始流行。

让我们根据指令集进一步了解这两种类型的微处理器。

精简指令集计算机

RISC 代表精简指令集计算机。它具有一小组高度优化的指令。复杂的指令也可以使用更简单的指令来实现，从而减少指令集的大小。RISC 的设计理念包含以下要点 -

• 指令数量应最少。
• 指令的长度应相同。
• 应使用简单的寻址模式
• 通过添加寄存器来减少检索操作数的内存引用

RISC 架构使用的一些技术包括 -

• 流水线- 提取指令序列，即使这意味着提取和执行中的指令重叠。

• 单周期执行- 大多数 RISC 指令需要一个 CPU 周期来执行。

RISC 处理器的例子有 Intel P6、Pentium4、AMD K6 和 K7 等。

CISC

CISC 代表复杂指令集计算机。它支持数百条指令。支持 CISC 的计算机可以完成各种各样的任务，使其成为个人计算机的理想选择。这些是 CISC 架构的一些特征 -

• 更大的指令集
• 指令长度可变
• 复杂的寻址方式
• 指令需要超过一个时钟周期
• 与更简单的编译器配合良好

CISC 处理器的示例有 Intel 386 和 486、Pentium、Pentium II 和 III、Motorola 68000 等。

史诗

EPIC 代表显式并行指令计算。它是一种介于 RISC 和 CISC 之间的计算机体系结构，试图提供两者的优点。其重要特点包括 -

• 并行指令而不是固定宽度
• 将编译器的执行计划传达给硬件的机制
• 程序必须具有顺序语义

一些 EPIC 处理器是 Intel IA-64、Itanium 等。