[精选]现代计算机体系结构--CPU(英文版)35565.pptx
《[精选]现代计算机体系结构--CPU(英文版)35565.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《[精选]现代计算机体系结构--CPU(英文版)35565.pptx(31页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1本资料来源2CPU(1)3KEY POINTS1.CISC&RISC2.Instruction pipeline3.Instruction-level parallelism4.Dynamic scheduling5.Scoreboard6.Loop unrolling7.Register renaming8.Tomasulos approach41 CISC&RISCWhy CISC(1)?Compiler simplification?DisputedComplex machine instructions harder to exploitOptimization more diffi
2、cultSmaller programs?Program takes up less memory butMemory is now cheapMay not occupy less bits,just look shorter in symbolic formMore instructions require longer op-codesRegister references require fewer bits51 CISC&RISCWhy CISC(2)?Faster programs?Bias towards use of simpler instructionsMore compl
3、ex control unitMicroprogram control store largerthus simple instructions take longer to executeIt is far from clear that CISC is the appropriate solution61 CISC&RISCRISC CharacteristicsOne instruction per cycleRegister to register operationsFew,simple addressing modesFew,simple instruction formatsHa
4、rdwired design(no microcode)Fixed instruction formatMore compile time/effort71 CISC&RISCNot clear cutMany designs borrow from both philosophiese.g.PowerPC and Pentium II81 CISC&RISCRISC发展过程1964年CDC公司推出的CDC 6600是第一台超级计算机,具备了RISC的一些基本特征CDC 6600的设计者认识到为了实现有效的流水技术,需要简化体系结构Load-Store结构记分板(Score-Boarding)
5、动态流水线调度乱序执行(Out-of-Order)技术1976年的Cray-1向量机使用了与CDC 6600类似的想法Cray是CDC 6600的主要设计者之一上述简化结构以高效实现的想法在60-70年代没有受到小型机和微处理器设计者的重视91 CISC&RISC1968年John Cocke在IBM的San Jose研究中心开始ASC(Advanced Scientific Computer)项目的研究基本思想是让编译器做更多的指令调度以减少硬件复杂度还提出了每个周期发射多条指令的思想ASC计划后来被取消,Cocke在1971年到Future System1975年Cocke到IBM的Yor
6、ktown研究中心开始研制IBM 801,801是最早开始设计的RISC处理器Cocke获得了Eckert-Mauchly和Turing奖801是PowerPC的前身比801稍晚开始的有Patterson在Berkeley的RISC-I及RISC-II与Hennessy在Standford的MIPS项目这两个大学的研究生曾参与801项目的研究,后来返回大学RISC-II是SPARC的前身,MIPS项目是MIPS处理器前身101 CISC&RISC801的项目经理Joel Birnbaum到HP创立了PA-RISCDEC在推出Alpha之前曾经使用MIPS处理器三年1994年Intel和HP宣布
7、使用相同的系统结构从上述发展过程不难解释刚开始时五个RISC处理器的相似性后来每个RISC处理器有了不同的发展如Alpha的指令简单,超流水结构,流水级多,主频高PowerPC指令功能强,灵活,甚至有点象CISC112 Instruction pipelineMost instructions are register to registerTwo phases of executionI:Instruction fetchE:ExecuteALU operation with register input and outputFor load and storeI:Instruction f
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 精选 现代 计算机体系结构 CPU 英文 35565
限制150内