Архитектура процессора — это набор спецификаций и рекомендаций, определяющих, как должен работать процессор. Он определяет инструкции, которые может выполнять процессор, размеры его регистров, режимы адресации и архитектуру набора инструкций. В этой статье обсуждаются следующие архитектуры процессоров: VLIW (очень длинное слово инструкции), CISC (вычисление сложного набора инструкций), RISC (вычисление сокращенного набора инструкций), x86/x86-64 и ARM (усовершенствованная машина RISC).
VLIW (Very Long Instruction Word) — архитектура процессора, предназначенная для повышения эффективности выполнения инструкций. Он основан на том факте, что для выполнения большинства инструкций процессора требуется определенное время и что несколько инструкций могут выполняться одновременно. Процессор VLIW может выполнять несколько инструкций за один такт, а также может выполнять несколько инструкций параллельно. Это позволяет более эффективно использовать ресурсы процессора и увеличить пропускную способность команд.
CISC (Complex Instruction Set Computing) — это архитектура процессора, ориентированная на предоставление широкого спектра инструкций. Он основан на представлении о том, что наличие большого количества доступных инструкций позволяет находить более сложные решения. Набор инструкций обычно больше, чем у процессора RISC, и может поддерживать более сложные операции, такие как манипуляции со строками, мультимедиа и операции с пользовательским интерфейсом.
RISC (Reduced Instruction Set Computing) — это архитектура процессора, предназначенная для упрощения выполнения инструкций. Он основан на том факте, что выполнение большинства инструкций процессора занимает определенное время и что большинство этих инструкций можно упростить. Процессор RISC сокращает набор инструкций и упрощает их до минимума. Это позволяет процессору выполнять инструкции быстрее и с меньшими ресурсами.
x86/x86-64 — это архитектура процессора, основанная на наборе инструкций Intel x86. Он предназначен для обеспечения обратной совместимости с устаревшими приложениями x86, а также для поддержки новых 64-разрядных приложений. Процессор x86/x86-64 является наиболее распространенной архитектурой процессора в мире и используется в различных вычислительных устройствах.
ARM (Advanced RISC Machine) — это процессорная архитектура, основанная на наборе инструкций RISC. Он предназначен для предоставления высокоэффективного набора инструкций, предназначенного для использования во встроенных системах. Процессоры ARM используются в самых разных устройствах, от смартфонов до серверов.
Таким образом, разница между этими процессорными архитектурами заключается в размере их наборов инструкций и в том, как они предназначены для использования. Процессоры VLIW предназначены для высокой пропускной способности инструкций, процессоры CISC предназначены для сложных операций, процессоры RISC предназначены для простых операций, процессоры x86/x86-64 предназначены для обратной совместимости, а процессоры ARM предназначены для эффективных встроенных операций. Каждая архитектура имеет свои сильные и слабые стороны, и выбор используемой архитектуры процессора зависит от требований приложения.