Микропроцессоры типа RISC

Микропроцессоры типа RISC содержат набор только простых, чаще всего встречающих-
ся в программах команд. При необходимости выполнения более сложных команд в микро-
процессоре производится их автоматическая сборка из простых. В этих МП на выполнение
каждой простой команды за счет их наложения и параллельного выполнения тратится 1 ма-
шинный такт (на выполнение даже самой короткой команды из системы CISC обычно тра-
тится 4 такта).


Некоторые микропроцессоры типа RISC: один из первых МП — ARM (на его основе
выпускались ПК IBM PC RT) — 32-разрядный МП, имеющий 118 различных команд. Со-
временные RISC МП (80860, 80960, 80870, Power PC) являются 64-разрядными при быстро-
действии до 150 млн. оп./с. Микропроцессоры Power PC (Performance Optimized With
Enhanced RISC PC) весьма перспективны и уже сейчас широко применяются в машинах-
серверах и в ПК типа Macintosh.

Микропроцессоры типа RISC имеют очень высокое быстродействие, но программно
не совместимы с CISC-процессорами: при выполнении программ, разработанных для ПК
типа IBM PC, они могут лишь эмулировать (моделировать, имитировать) МП типа CISC на
программном уровне, что приводит к резкому уменьшению их эффективной производитель-
ности.

Все новые МП создаются на основе технологий, обеспечивающих формирование элементов с линейным размером порядка 0,5 мкм (традиционные МП 80486 и Pentium-66 использовали 0,8-мкм элементы).

Уменьшение размеров элементов обеспечивает возможность:

• увеличения тактовой частоты МП до 100 МГц и выше, поскольку тормозом в увеличении быстродействия уже является недостаточная (!) скорость распространения "света"
(300 000 км/с);

• уменьшения перегрева МП, позволяя использовать пониженное напряжение питания 3,3 В (вместо стандартных 5 В).
Функционально МП состоит из двух частей:

операционной,, содержащей устройство управления, арифметико-логическое устройство и микропроцессорную память (за исключением нескольких адресных регистров);

интерфейсной, содержащей адресные регистры МПП, блок регистров команд,
схемы управления шиной и портами.

Работают обе части параллельно, причем интерфейсная часть опережает операционную, так что выборка очередной команды из памяти (ее запись в блок регистров команд и
предварительный анализ) производится во время выполнения операционной частью
предыдущей команды. Современные микропроцессоры имеют несколько групп регистров в
микропроцессорной части, работающих с различной степенью опережения, что позволяет
выполнять операции в конвейерном режиме. Такая организация МП дает возможность значительно повысить его эффективное быстродействие.