Mikroprocesory - Skripta
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
V polovině 70. let minulého století hledali výzkumní pracovníci na universitách v Berkli
a ve Standfordu způsoby, jakými dosáhnout zvýšení výkonnosti procesorů. Na základě výše
uvedených poznatků o četnosti výskytu instrukcí dospěli k závěru, že z hlediska rychlosti se
jako optimální jeví navrhovat procesory s relativně malým počtem (cca desítky) jednoduchý
instrukcí (které realizují operace nejčastěji se vyskytující v programech) – procesory typu RISC
(Reduced Instruction Set Computer). Některé složitější operace (méně často se vyskytující) je
pak třeba realizovat pomocí více jednoduchých instrukcí. To sice klade zvýšené nároky na
překladače z vyšších programovacích jazyků, ale v dnešní době to není podstatný problém.
Kompaktní instrukční soubor s malým počtem instrukcí umožňuje uložit operační kód
pouze do jedné buňky paměti a instrukci vykonat během jednoho strojového cyklu, neboť
jednoduché instrukce není třeba dále dělit na mikrokód. Výrazně se také zjednoduší řadič,
zmenší se počet jeho součástek a následně plocha, jež na čipu zabírá. Snížením počtu součástek
se sníží ztrátový výkon, který je třeba z čipu odvést, což dále umožňuje zvýšit hodinový
kmitočet procesoru.
Dalšími úpravami, jež byly navrženy pro zvýšení rychlosti a u procesorů RICS se dnes
běžně implementují, je proudové zpracování instrukcí (pipelining) a výrazné zvýšení počtu
pracovních registrů na čipu (desítky až stovky). Má-li procesor na čipu hodně pracovních
registrů lze do nich ukládat téměř všechny mezivýsledky výpočtů, a tím výrazně omezit počet
přístupů do pomalé vnější paměti.