Apakah empat seni bina CPU arus perdana?

Empat seni bina CPU arus perdana: 1. Dilaksanakan secara berurutan. 2. Seni bina ARM ialah seni bina set arahan terkurang (RISC) 32-bit. 3. Seni bina RISC-V ialah seni bina set arahan terbuka berdasarkan prinsip pengkomputeran set arahan terkurang (RISC). 4. Seni bina MIPS ialah seni bina pemproses yang menggunakan set arahan terkurang (RISC) dan boleh menyokong pelaksanaan bahasa peringkat tinggi yang dioptimumkan.

Persekitaran pengendalian tutorial ini: sistem Windows 7, komputer Dell G3.

Unit pemprosesan pusat (CPU) ialah otak peranti pintar anda. Tugasnya ialah menukar gumpalan plastik dan logam menjadi telefon pintar atau tablet berkilat dengan melaksanakan satu siri arahan untuk memacu peranti anda, termasuk paparan, skrin sentuh, modem, dsb.

seni bina cpu

Seni bina CPU ialah spesifikasi yang ditetapkan oleh pengeluar CPU untuk produk CPU yang dimiliki oleh siri yang sama Tujuan utama adalah untuk membezakan penunjuk penting bagi jenis yang berbeza CPU. Pada masa ini, klasifikasi CPU di pasaran terbahagi terutamanya kepada dua kem Satu ialah set arahan kompleks CPU yang diketuai oleh Intel dan AMD, dan satu lagi ialah set arahan terkurang CPU yang diketuai oleh IBM dan ARM. Dua jenama CPU yang berbeza mempunyai seni bina produk yang berbeza Contohnya, CPU Intel dan AMD adalah berdasarkan seni bina X86, manakala CPU IBM adalah berdasarkan seni bina PowerPC, dan CPU ARM adalah berdasarkan seni bina ARM.

Empat seni bina cip arus perdana (X86, ARM, RISC, MIPS)

1 X86 ialah set arahan bahasa komputer yang dilaksanakan oleh mikropemproses Ia merujuk kepada singkatan nombor standard siri komputer tujuan am Intel dan juga mengenal pasti satu set arahan komputer umum. Pada 8 Jun 1978, Intel mengeluarkan mikropemproses 16-bit baharu 8086, yang turut membawa kepada era baharu: seni bina X86 dilahirkan.

Set arahan X86 dibangunkan khas oleh Intel Corporation of the United States untuk CPU 16-bit pertamanya (i8086) dalam PC pertama di dunia yang dilancarkan oleh IBM Corporation of the United States pada tahun 1981 – i8088). (versi ringkas i8086 ) juga menggunakan arahan X86.

Mengguna pakai seni bina CISC (Complex Instruction Set Computer). Berbeza daripada menggunakan RISC, dalam pemproses CISC, setiap arahan program dilaksanakan secara bersiri mengikut tertib, dan operasi dalam setiap arahan juga dilaksanakan secara bersiri mengikut tertib. Kelebihan pelaksanaan berurutan adalah kawalan mudah, tetapi kadar penggunaan pelbagai bahagian komputer tidak tinggi dan kelajuan pelaksanaan adalah perlahan.

Dengan pembangunan teknologi CPU yang berterusan, Intel telah membangunkan siri i80386, i80486 dan Pentium 4 yang lebih baharu hari ini, bagaimanapun, untuk memastikan komputer boleh terus menjalankan pelbagai aplikasi yang dibangunkan pada masa lalu untuk melindungi dan mewarisi sumber perisian yang kaya, jadi semua CPU yang dihasilkan oleh Intel terus menggunakan set arahan X86.

2. Seni bina ARM

ARM ialah singkatan daripada Mesin RISC Lanjutan Ia adalah seni bina set arahan terkurang (RISC) 32-bit dengan set arahan 16-bit, yang secara amnya menjimatkan sehingga 35% berbanding kod 32-bit yang setara, tetapi boleh mengekalkan semua kelebihan sistem 32-bit.

Ia digunakan secara meluas dalam banyak reka bentuk sistem terbenam. Disebabkan ciri penjimatan tenaganya, pemproses ARM sangat sesuai untuk komunikasi mudah alih, selaras dengan matlamat reka bentuk utamanya iaitu penggunaan kuasa yang rendah. Hari ini, keluarga ARM menyumbang 75% daripada semua pemproses terbenam 32-bit, menjadikannya salah satu seni bina 32-bit yang paling dominan di dunia. Pemproses ARM boleh dilihat dalam banyak produk elektronik pengguna, daripada peranti mudah alih ke persisian komputer dan juga dalam kemudahan ketenteraan seperti komputer di atas kapal berpandu.

Saiz kecil, penggunaan kuasa rendah, kos rendah dan prestasi tinggi - sebab paling penting mengapa ARM digunakan secara meluas dalam sistem terbenam menyokong set arahan dwi Thumb (16-bit)/ARM (32-bit), Ia sangat serasi dengan peranti 8-bit/16-bit; ia menggunakan sejumlah besar daftar untuk melaksanakan arahan dengan lebih cepat; panjang tetap. Struktur load_store: Dalam RISC, semua pengiraan perlu dilengkapkan dalam daftar. Komunikasi antara daftar dan ingatan diselesaikan dengan arahan yang berasingan. Dalam CSIC, CPU boleh beroperasi secara langsung pada memori. Kaedah pemprosesan saluran paip

Ps: RISC dan CISC

Komputer peribadi sering dirujuk sebagai komputer seni bina X86 kerana komputer semasa menggunakan sejumlah besar CPU seni bina Intel X86. CPU seni bina X86 menggunakan set arahan yang kompleks, manakala cip telefon mudah alih semasa menggunakan set arahan yang dipermudahkan. Set arahan yang dipanggil ialah himpunan unit terkecil yang pemproses boleh melakukan operasi Contohnya, penambahan, penolakan, pendaraban dan pembahagian dilaksanakan dengan arahan tertentu. Set arahan kompleks (CISC) mempunyai banyak arahan yang kompleks, dan panjang setiap arahan adalah berbeza Pelaksanaan arahan adalah fleksibel Satu arahan individu boleh mengendalikan kandungan kerja yang lebih kaya, tetapi masalahnya ialah lebih fleksibiliti menjadikan CISC lebih fleksibel Kadar penggunaan sumber pemproses tidak tinggi, sama seperti atlet pentatlon yang boleh berlari dan melompat, tetapi tidak mempunyai kelebihan berbanding dengan atlet larian. Pemproses set arahan dikurangkan (RISC) ialah apa yang kami panggil pemain khusus, dengan set arahan mikro yang agak diperkemas dan satu tindakan penyiapan. Oleh itu, masa berjalan bagi satu arahan mikro adalah agak singkat Untuk menyelesaikan operasi yang agak kompleks, bilangan arahan mikro yang perlu dijalankan meningkat.

• RISC: Komputer Set Arahan Terkurang

RISC mempunyai struktur yang ringkas dan memilih arahan ringkas dengan kekerapan penggunaan yang tinggi. kebanyakannya arahan kitaran tunggal
mempunyai kelebihan besar dari segi penggunaan kuasa, volum, harga dan aspek lain Ia kebanyakannya digunakan dalam medan terbenam

• CISC: Pemproses set arahan kompleks.

Fokus pada kefungsian arahan pelaksanaan perkakasan Struktur perkakasan arahan dan pemproses CISC adalah rumit 🎜>

3 seni bina

Seni bina RISC-V ialah seni bina set arahan terbuka (ISA) berdasarkan prinsip pengkomputeran set arahan terkurang (RISC-V ialah arahan baharu berdasarkan pembangunan berterusan). dan kematangan set arahan. Set arahan RISC-V adalah sumber terbuka sepenuhnya, dengan reka bentuk ringkas, mudah dipindahkan ke dalam sistem Unix, reka bentuk modular, rantai alat lengkap, dan sejumlah besar pelaksanaan sumber terbuka dan kes pita keluar, dan telah diiktiraf oleh banyak cip syarikat.

Seni bina RISC-V bermula agak lewat tetapi sedang berkembang pesat. Ia boleh memilih seni bina set arahan yang sesuai untuk senario tertentu. Berdasarkan seni bina set arahan RISC-V, CPU pelayan, CPU perkakas rumah, CPU kawalan industri dan CPU yang digunakan dalam penderia yang lebih kecil daripada jari boleh direka bentuk.

4. Seni bina MIPS

seni bina MIPS (seni bina MIPS, singkatan kepada Mikropemproses tanpa seni bina peringkat paip bersambung, juga istilah berkaitan Jutaan Arahan Sesaat), Ia adalah seni bina pemproses menggunakan set arahan berkurangan (RISC) Ia muncul pada tahun 1981 dan telah dibangunkan dan dilesenkan oleh Syarikat Teknologi MIPS Ia digunakan secara meluas dalam banyak produk elektronik, peralatan rangkaian, peranti hiburan peribadi dan peranti komersial. Seni bina MIPS terawal ialah 32-bit, dan versi terkini telah menjadi 64-bit.

Seni bina MIPS adalah berdasarkan set arahan tetap yang dikodkan dengan panjang tetap dan menggunakan model data Muat/Simpan. Seni bina ini telah dipertingkatkan untuk menyokong pelaksanaan bahasa peringkat tinggi yang dioptimumkan. Operasi aritmetik dan logiknya berbentuk tiga operan, membolehkan pengkompil mengoptimumkan ungkapan kompleks.

Kini, cip berasaskan seni bina ini digunakan secara meluas dalam banyak produk elektronik, peralatan rangkaian, peranti hiburan peribadi dan peranti komersial. Seni bina MIPS terawal ialah 32-bit, dan versi terkini telah menjadi 64-bit.

Ciri asasnya ialah:

Mengandungi sejumlah besar daftar, nombor arahan dan slot kelewatan saluran paip yang boleh dilihat dengan aksara

• Ciri-ciri ini menjadikan The MIPS seni bina memberikan prestasi tertinggi bagi setiap milimeter persegi dan penggunaan tenaga terendah dalam reka bentuk SoC hari ini.

Nota:

x86 ialah arus perdana untuk PC dan pelayan, ARM ialah arus perdana untuk peranti mudah alih dan RISC-V mungkin menjadi arus perdana pada masa hadapan.

Untuk lebih banyak pengetahuan berkaitan, sila lawati ruangan Soalan Lazim

!

Atas ialah kandungan terperinci Apakah empat seni bina CPU arus perdana?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!