Информатика и вычислительная техника


Микропроцессоры - часть 2


В зависимости от реализуемой системы команд все микропроцессоры можно разделить на три группы.

  1. МП типа CISC (Complex Instruction Set Computing) с полным набором команд.
  2. МП типа RISC (Reduced Instruction Set Computing) с сокращенным набором команд.
  3. МП типа MISC (Minimum Instruction Set Computing) с минимальным набором команд.

Большинство современных ПЭВМ используют в настоящее время микропроцессоры типа CISC.

Производительность микропроцессора существенно повышается при использовании конвейерного принципа выполнения команд, при котором микропроцессор выполняет одновременно несколько следующих друг за другом команд программы. С этой целью реализация каждой команды разбивается на отдельные этапы (например, выборка команды из памяти, ее декодирование (расшифровка), выполнение, запись результата в память. При этом выполнение следующей команды программы может быть начато до завершения предыдущей (например, пока первая команда выполняется, вторая может декодироваться, третья выбираться и т.д.). Конвейерное выполнение команд увеличивает производительность МП в несколько раз. Если в микропроцессоре имеется несколько блоков обработки, в основу работы которых положен принцип конвейера, то его архитектуру называют суперскалярной. Например, если МП Pentium имеет 5 - ступенную конвейерную архитектуру, то Pentium Pro - 14 - ступенную суперконвейерную структуру (superpipelining).

Для повышения производительности микропроцессоров используется также механизм предсказания переходов при выполнении команды условной передачи управления - так называемое "исполнение по предложению с изменением последовательности". Это означает, что если в очереди команд появилась команда условного перехода, то предсказывается, какая команда будет выполняться следующей до определения признака перехода. Выбранная ветвь программы выполняется в конвейере, но запись результата осуществляется только после вычисления признака перехода в случае, если переход выбран верно. Если выбор ветви программы ошибочен, то микропроцессору приходиться вернуться назад и выполнить правильные операции в соответствии с вычисленным признаком перехода.


Начало  Назад  Вперед