關於CPU 指令集 架構 晶元概述

2021-09-26 15:34:14 字數 992 閱讀 3219

cpu,即**處理器(central processing unit),是負責計算機主要運算任務的元件。

cpu執行計算任務時都需要遵從一定的規範,程式在被執行前都需要先翻譯為cpu可以理解的語言。這種規範或語言就是指令集

程式被按照某種指令集的規範翻譯為cpu可識別的底層**的過程叫做編譯(compile)

國內幾家研cpu的科研機構選擇的指令集:x86、mips(中標麒麟)、sparc、alpha、arm

小型主機領域的指令集sparc、alpha、power

精簡指令集計算機risc(reduced instruction set computing risc):

risc:指令少,指令單週期執行,目標**更大;arm,mips,powerpc

複雜指令計算機cisc(complex instruction set computer):

cisc: 指令複雜,指令周期長,目標**多;x86,

cpu的基本組成單元即為核心(core)。多個核心可以同時執行多件計算任務,前提是這些任務沒有先後順序。

核心的實現方式被稱為微架構(microarchitecture)。微架構的設計影響核心可以達到的最高頻率、核心在一定頻率下能執行的運算量、一定工藝水平下核心的能耗水平等等。

常見的代號如haswell、cortex-a15等都是微架構的稱號。注意微架構與指令集是兩個概念:指令集是cpu選擇的語言,而微架構是具體的實現。i7-4770的核心是haswell微架構,這種微架構相容x86指令集。對於相容arm指令集的晶元來說這兩個概念尤其容易混淆:arm公司將自己研發的指令集叫做arm指令集,同時它還研發具體的微架構如cortex系列並對外授權。

參考:關於cpu、指令集、架構、晶元的一些科普

【計算機硬體常識】cpu 架構與指令集

CPU架構之精簡指令集與複雜指令集

這種 cpu 的設計中,微指令集較為精簡,每個指令的執行時間都很短,完成的動作也很單純,指令的執行效能較佳 但是若要做複雜的事情,就要由多個指令來完成。常見的 risc 微指令集 cpu 主要例如甲骨文 oracle 公司的 sparc 系列 ibm 公司的 power architecture 包...

常見指令集架構

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ARM指令集發展概述

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