0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

标签 > RISC

RISC

+关注 0人关注

RISC的英文全称是Reduced Instruction Set Computer,中文是精简指令集计算机。特点是所有指令的格式都是一致的,所有指令的指令周期也是相同的,并且采用流水线技术。

文章: 233
视频: 20
浏览: 83235
帖子: 69

RISC简介

  RISC的英文全称是Reduced Instruction Set Computer,中文是精简指令集计算机。特点是所有指令的格式都是一致的,所有指令的指令周期也是相同的,并且采用流水线技术。在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq(康柏,即新惠普)公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Sparc。

RISC百科

  RISC的英文全称是Reduced Instruction Set Computer,中文是精简指令集计算机。特点是所有指令的格式都是一致的,所有指令的指令周期也是相同的,并且采用流水线技术。在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq(康柏,即新惠普)公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Sparc。

  精简指令集,是计算机中央处理器的一种设计模式,也被称为RISC(Reduced Instruction Set Computing的缩写)。 这种设计思路对指令数目和寻址方式都做了精简,使其实现更容易,指令并行执行程度更好,编译器的效率更高。常用的精简指令集微处理器包括DECAlpha、ARC、ARM、AVR、MIPS、PA-RISC、PowerArchitecture(包括PowerPC)和SPARC等。这种设计思路最早的产生缘自于有人发现,尽管传统处理器设计了许多特性让代码编写更加便捷,但这些复杂特性需要几个指令周期才能实现,并且常常不被运行程序所采用。此外,处理器和主内存之间运行速度的差别也变得越来越大。在这些因素促使下,出现了一系列新技术,使处理器的指令得以流水执行,同时降低处理器访问内存的次数。早期,这种指令集的特点是指令数目少,每条指令都采用标准字长、执行时间短、中央处理器的实现细节对于机器级程序是可见的。

  优势

  RISC和CISC是设计制造微处理器的两种典型技术,虽然它们都是试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡,以求达到高效的目的,但采用的方法不同,因此,在很多方面差异很大,它们主要有:(1)指令系统:RISC设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上,尽量使它们具有简单高效。对不常用的功能,常通过组合指令来完成。因此,在RISC机器上实现特殊功能时,效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC计算机的指令系统比较丰富,有专用指令来完成特定的功能。因此,处理特殊任务效率较高。(2)存储器操作:RISC对存储器操作有限制,使控制简单化;而CISC机器的存储器操作指令多,操作直接。(3)程序:CISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间,实现特殊功能时程序复杂,不易设计;而RISC汇编语言程序编程相对简单,科学计算及复杂操作的程序设计相对容易,效率较高。(4)中断:RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断,但是相比CISC指令执行的时间短,所以中断响应及时;而CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断。(5)CPU:RISC CPU包含有较少的单元电路,因而面积小、功耗低;而CISCCPU包含有丰富的电路单元,因而功能强、面积大、功耗大。(6)设计周期:RISC微处理器结构简单,布局紧凑,设计周期短,且易于采用最新技术;CISC微处理器结构复杂,设计周期长。(7)用户使用:RISC微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易。(8)应用范围:由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关,故RISC机器更适合于专用机;而CISC机器则更适合于通用机。

  结构特点

  RISC是简化指令集计算机的简略缩写,其风格是强调计算机结构的简单性和高效性。RISC设计是从足够的不可缺少的指令集开始的。它的速度比那些具有传统复杂指令组计算机结构的机器快得多,而且RISC机由于其较简洁的设计,较易使用,故具有更短的研制开发周期。RISC结构一般具有如下的一些特点:

  ①单周期的执行:它统一用单周期指令。从根本上克服了CISC指令周期数有长有短,造成运行中偶发性不确定,致使运行失常的问题。②采用高效的流水线操作:使指令在流水线中并行地操作,从而提高处理数据和指令的速度。③无微代码的硬连线控制:微代码的使用会增加复杂性和每条指令的执行周期。④指令格式的规格化和简单化:为与流水线结构相适应且提高流水线的效率,指令的格式必须趋于简单和固定的规式。比如指令采用16位或32位的固定的长度,并且指令中的操作码字段、操作数字段都尽可能具有统一的格式。此外,尽量减少寻址方式,从而使硬件逻辑部件简化且缩短译码时间,同时也提高了机器执行效率和可靠性。⑤采用面向寄存器堆的指令:RISC结构采用大量的寄存器——寄存器操作指令,使指令系统更为精简。控制部件更为简化,指令执行速度大大提高。由于VLSI技术的迅速发展,使得在一个芯片上做大量的寄存器成为可能。这也促成了RISC结构的实现。⑥采用装入/存储指令结构:在CISC结构中。大量设置存储器——存储器操作指令,频繁地访问内存,将会使执行速度降低。RISC结构的指令系统中,只有装入/存储指令可以访问内存,而其它指令均在寄存器之间对数据进行处理。用装入指令从内存中将数据取出,送到寄存器;在寄存器之间对数据进行快速处理,并将它暂存在那里,以便再有需要时。不必再次访问内存。在适当的时候,使用一条存储指令再将这个数据送回内存。采用这种方法可以提高指令执行的速度。⑦注重编译的优化,力求有效地支撑高级语言程序。通常使用的单片机中,MCS一51系列的单片机属于CISC的体系结构;AVR系列的单片机则属于RISC的体系结构。

  RISC和x86两种架构平台在关键业务市场对决

  随着服务器市场的产业格局在发生变化,服务器厂商正在改变以出货量为目标的增长方式。低端服务器市场正在日趋饱和,而以四路及以上中高端服务器市场正在成为厂商的焦点。这种趋势在英特尔正式发布至强E7 v2处理器后更为明显。

  凭借新至强E7 v2处理器,新的x86多路服务器在关键业务应用领域,无论在可靠性、稳定性和安全性等关键技术指标方面,将有能力与RISC架构小型机一较高低。英特尔的众多合作伙伴也纷纷推出基于至强E7 v2的新品服务器产品。

  而且一个突出的新特点的就是这次英特尔合作伙伴推出的新品大部分集中于四路及以上服务器产品,服务器应用场景也集中于行业关键业务应用市场。产品的主打买点基本都是借助至强E7 v2的双倍性能提升、三倍内存扩容以及四倍的I/O增容,服务器新品也旨在满足诸如数据分析、商业智能以及高性能运算等应用的需求,在这类应用中性能、可靠性和大容量内存都是用户的关键需求。

  华为在上周发布了新一代四路和八路关键业务服务器,包括四路机架RH5885H V3、八路机架RH8100 V3和基于E9000融合基础架构的四路刀片CH242 V3。市场调查数据显示,2013年华为四路和八路服务器为2012年同期发货量的6倍。整体x86服务器市场上,2013年全年华为服务器出货量位列全球第四,在中国市场华为服务器发货量仅次于戴尔,稳居第二。

  其中华为与SAP合作的HANA一体机更是将华为服务器推向一个新的高度。华为RH5885 V2服务器是国内厂商中率先通过SAP HANA认证的产品。2014年2月18号,SAP网站公布了基于新一代至强E7 v2处理器的SAP HANA硬件认证,华为RH5585H V3为首批获得认证的三款产品之一。

  种种迹象显示,英特尔正在将x86产品的定位转移到新的战场,那就是RISC架构长期占据的关键业务应用市场。在关键业务市场,一直是RISC架构的小型机占据主导地位。以IBM小型机为代表的厂商在宣传的时候也是将x86定位只能承担标准的服务器工作负载而不能应对关键业务应用,但是英特尔不甘心将x86架构局限于标准工作负载平台。

  在此次新的英特尔至强E7 v2处理器中,英特尔给x86架构融入了更多的RAS特性以及内存计算特性,这样x86架构也能承担关键业务。英特尔可靠运行技术Intel Run Sure Technology专用于支持对于核心业务数据至关重要的五个九解决方案,能够显著降低计划内和计划外宕机的频次与成本。

  在英特尔切入到传统小型机占据的关键业务市场后,IBM并没有坐视不理。在IBM把x86产品线卖给联想后,Power架构平台已经成为IBM首要发展的业务。早在2012年,IBM就推出了天合计划。依托该计划向市场推出天合应用服务器,IBM推出天合计划的目的为企业用户提供可替代的x86解决方案。2013年5月,IBM在北京成立全球首个IBM Power Systems Linux中心。2013年9月,IBM再次为Linux投资10亿美元,专门用于支持Power Linux的发展。

  2013年8月,IBM宣布成立OpenPOWER基金会,IBM将向第三方合作伙伴提供Power架构授权,目标是促进以往主要用于高端服务器的Power架构的软硬件开发。进入2014年以来,IBM宣布三星电子已经加入OpenPOWER基金会。而就在上个月,两家中国企业宣布加入OpenPOWER基金会,它们是苏州中晟宏芯信息科技有限公司和江苏产业技术国际研究院。IBM如此密集的拉拢厂商加入OpenPower联盟,彰显了IBM大力发展Power生态圈的决心。

  IBM不光在Power架构开放性上下功夫,在今年IBM也将发布Power 8处理器。Power 8处理器的特性和接口上都做了很大的变动,最大的变化就是开放性。比如Power 8晶圆上整合的PCI-E 3.0插槽提供CAPI(Coherence Attach Processor Interface)接口连接外部组件。CAPI有助于连接第三方厂商的硬件,如图像图像卡、存储设备以及客户话的定制芯片,如FPEA(可编程门阵列)卡、ASIC卡等。ACPI也让服务器厂商现货供应Power系统变得更加简单,类似于目前的白牌服务器。

  Power 8另外一个惊人之举在于IBM对PCI-E 3.0标准的支持,并承认其连接速度超过此前Power 7系统所采用的专有内部连接。Oracle SPARC M6也开始采用PCI-E 3.0。这样IBM就可以和英特尔至强E7 v2处理器展开竞争。

  IBM和英特尔都在拓展自己产品的应用场景,两家公司已经进入对方的市场,双方的对决不可避免。决定胜败的关键是生态圈和合作伙伴。传统的x86服务器市场正在发生变化,那就是x86服务器市场构成向中高端产品转移。毕竟,我们也知道低端x86服务器的利润率已经非常低,而中高端x86服务器市场正在成为服务器厂商的主要利润来源。x86服务器市场正在面临分化,随之而来的是以RISC架构为代表的小型机市场正在受到x86架构服务器的冲击。英特尔也在努力改变x86架构只能承载标准工作负载的角色,关键业务应用也是x86架构能否承载的。

查看详情

risc知识

展开查看更多

risc技术

CISC和RISC是什么,二者有何区别?

RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器.这样一来,它能够以...

2018-08-29 标签:cpu微处理器cisc 5.9万 0

大师教你如何制作一个简单的16位CPU

大师教你如何制作一个简单的16位CPU

与mv指令类似,mvi指令也将一个数据送入Rx当中,只不过这次的数据存在指令当中,是立即数,所以Rx的Din信号会变为有效,而多路器会选择IR中的数据,...

2018-03-09 标签:处理器CPURISC 4.9万 0

risc和cisc的优缺点分析

risc和cisc的优缺点分析

采用复杂指令系统的计算机有着较强的处理高级语言的能力.这对提高计算机的性能是有益的.当计算机的设计沿着这条道路发展时.有些人没有随波逐流.他们回过头去看...

2017-12-19 标签:ciscrisc 2.7万 0

简述risc和cisc的区别

 我们经常谈论有关“PC”与“Macintosh”的话题,但是又有多少人知道以Intel公司X86为核心的PC系列正是基于CISC体系结构,而 Appl...

2017-12-19 标签:ciscrisc 2.1万 0

risc指令集是什么_有哪些

risc指令集是什么_有哪些

 RISC指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。...

2017-12-19 标签:risc指令集 2.0万 0

MCU的架构详解

Microcontroller(微控制器)又可简称MCU或μC,也有人称为单芯片微控制器(Single Chip Microcontroller),将R...

2017-05-20 标签:单片机mcurom 1.8万 0

可替代STM8S001J3XX的国产8位RISC MCU详细介绍

可替代STM8S001J3XX的国产8位RISC MCU详细介绍

本文主要介绍一款可在功能上代替STM8系列芯片SOP8封装的国产芯片FT61F141-RB,从芯片的功能性能以及FMD IDE的编译操作进行讲解。

2022-05-09 标签:mcuRISCSTM8 1.3万 0

ARM处理器简介及RISC特点

ARM处理器简介及RISC特点

在所有运行模式下,未分组寄存器都指向同一个物理寄存器,他们未被系统用作特殊的用途。因此在中断或异常处理进行异常模式转换时,由于不同的处理器运行模式均使用...

2018-03-29 标签:处理器ARMRISC 1.3万 0

rh850是什么架构?RH850的内存空间概念解析

rh850是什么架构?RH850的内存空间概念解析

 RH850是一种高性能32位RISC微处理器架构,由日本的Renesas Electronics(日立和三菱电机合并后成立的公司)开发和推出。它被广泛...

2023-08-05 标签:发动机汽车电子微处理器 9815 0

4大主流CPU处理器的技术架构是怎么样的

RISC(精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的MIPS主机(即RISC机),RISC机中采用的微处理器统称RISC...

2020-02-16 标签:寄存器CPURISC 9308 0

查看更多>>

risc资讯

RISC和CISC架构有什么区别

CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)是当前CPU的两种架构。它们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。早期的CPU全部是CISC架...

2020-02-07 标签:ARMCISCRISC 1.8万 0

单片机的95个问题详细解答

关于单片机的N多问题1. C语言和汇编语言在开发单片机时各有哪些优缺点?答:汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言,是最接近机器码的一种语言...

2020-07-18 标签:单片机C语言RISC 1.6万 0

RISC处理器的三大特点

RISC处理器是当今UNIX领域64位多处理机的主流芯片,由于RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快,世界上绝大部分UNIX工作...

2020-04-17 标签:RISCRISC处理器 1.4万 0

亚洲视野下的RISC-V

RISC-V已经在这几年内证明了自己,即便是在与ARM、x86看似悬殊的激烈竞争下,也能占据一席之地。这一点也被不少国家地区看在眼里,计划借此来发展本国...

2022-03-28 标签:处理器RISCRISC-V 1.4万 0

精简指令集的特点_精简指令集有哪些指令

精简指令集计算机RISC的特点是指令及其格式精少,操作和控制简捷。具体有下列几个方面。

2020-08-10 标签:RISC精简指令集 1.3万 0

CISC和RISC有哪些不同,从8方面分析

CISC和RISC: RISC(精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器.这样一来,它能够以更快的速度执行操作。因为计算机执行每个指令类...

2018-01-26 标签:处理器CISCRISC 1.1万 0

ARM价格太贵,80多家科技公司合作开发新的开源芯片设计

“ARM实在太贵了。”信息安全芯片公司Dover Microsystems联合创始人Jothy Rosenberg说。你可能对这位创业者不熟悉,没关系,...

2018-04-03 标签:芯片ARMRISC 9869 0

如何使用RISC操作系统将树莓派变成复古PC

如何使用RISC操作系统将树莓派变成复古PC

 但是RISC OS并不是真的。该操作系统目前可以运行,并且功能远不止于基于Raspberry Pi的古玩。 RISC OS Wiki提供了您应该查看的...

2019-11-29 标签:RISC树莓派 8867 0

全志携手阿里平头哥,为RISC-V生态注入新动力!

开源开放是一种潮流,也是一种技术趋势。在开源软件席卷全球的同时,开源硬件也在稳步发展, RISC-V 作为一个基于精简指令集( RISC )原则的开源指...

2020-08-25 标签:RISC平头哥 8631 0

cpu的主要性能指标是什么 CPU和GPU的设计区别

CPU和GPU的设计区别 CPU需要很强的通用性来处理各种不同的数据类型;GPU面对的则是类型高度统一的、相互无依赖的大规模数据和不需要被打断的纯净的计...

2021-08-31 标签:cpugpuCISCO 8562 0

查看更多>>

risc数据手册

相关标签

相关话题

换一批
  • 深度学习
    深度学习
    +关注
  • 工业4.0
    工业4.0
    +关注
    工业4.0是由德国政府《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
  • 英伟达
    英伟达
    +关注
    Nvidia 是全球图形技术和数字媒体处理器行业领导厂商,NVIDIA的总部设在美国加利福尼亚州的圣克拉拉市,在20多个国家和地区拥有约5700名员工。公司在可编程图形处理器方面拥有先进的专业技术,在并行处理方面实现了诸多突破。公司创立于1993年1月,总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉市。
  • BeagleBone
    BeagleBone
    +关注
  • mbed
    mbed
    +关注
  • 无人机技术
    无人机技术
    +关注
    以无人驾驶来说,城市中将建造一个巨大的交通共享网,只要拿出手机就能随时呼叫无人驾驶汽车服务;交警能精准判断每一辆汽车去向,更有效地管理交通……
  • LD3320
    LD3320
    +关注
  • OpenWrt
    OpenWrt
    +关注
    OpenWrt 可以被描述为一个嵌入式的 Linux 发行版。(主流路由器固件有 dd-wrt,tomato,openwrt,padavan四类)对比一个单一的、静态的系统,OpenWrt的包管理提供了一个完全可写的文件系统,从应用程序供应商提供的选择和配置,并允许您自定义的设备,以适应任何应用程序。
  • ARM架构
    ARM架构
    +关注
    ARM架构过去称作进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine,更早称作:Acorn RISC Machine),是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。
  • DragonBoard 410c
    DragonBoard 410c
    +关注
    Qualcomm最新的“龙板”——Qualcomm DragonBoard 410c,是一枚功能极为强大,身材特别小巧的开发板,它集成了目前最流行的智能手机处理能力,帮您实现对各种智能硬件的天马行空想象。您可以研用“龙板”实现高清视频、Wi-Fi/蓝牙、多媒体、3D游戏等各项功能。
  • OpenCL
    OpenCL
    +关注
    OpenCL是一个为异构平台编写程序的框架,此异构平台可由CPU,GPU或其他类型的处理器组成。OpenCL由一门用于编写kernels (在OpenCL设备上运行的函数)的语言(基于C99)和一组用于定义并控制平台的API组成。
  • 嵌入式操作系统
    嵌入式操作系统
    +关注
    嵌入式操作系统(Embedded Operating System,简称:EOS)是指用于嵌入式系统的操作系统。嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。
  • Windows CE
    Windows CE
    +关注
     Windows Embedded Compact(即 Windows CE)是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础,它是一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统,是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统。
  • JDI
    JDI
    +关注
    JDI(Java Debug Interface)是 JPDA 三层模块中最高层的接口,定义了调试器(Debugger)所需要的一些调试接口。基于这些接口,调试器可以及时地了解目标虚拟机的状态,例如查看目标虚拟机上有哪些类和实例等。
  • NFS
    NFS
    +关注
      网络文件系统,英文Network File System(NFS),是由SUN公司研制的UNIX表示层协议(presentation layer protocol),能使使用者访问网络上别处的文件就像在使用自己的计算机一样。
  • tizen
    tizen
    +关注
  • 麒麟960
    麒麟960
    +关注
    麒麟960(kirin 960)是海思半导体有限公司推出的新一代移动设备芯片,麒麟960首次配备ARM Cortex-A73 CPU核心,小核心为A53,组成四大四小的big.LITTLE组合,GPU为Mali G71 MP8。
  • SiliconLabs
    SiliconLabs
    +关注
  • X86架构
    X86架构
    +关注
  • uCOS II
    uCOS II
    +关注
  • ARM公司
    ARM公司
    +关注
    ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,它与一般的半导体公司最大的不同就是不制造芯片且不向终端用户出售芯片,而是通过转让设计方案,由合作伙伴生产出各具特色的芯片。
  • 米尔科技
    米尔科技
    +关注
    米尔是一家专注于ARM嵌入式软硬件开发的高新技术企业。在以客户为中心的指引下,米尔为嵌入式领域客户提供专业的ARM工业控制板、ARM核心板、ARM开发工具、充电桩计费控制单元及充电控制板等产品和技术服务。
  • 数字电子钟
    数字电子钟
    +关注
  • A6处理器
    A6处理器
    +关注
  • 大联大友尚
    大联大友尚
    +关注
  • YunOS
    YunOS
    +关注
  • OpenStack
    OpenStack
    +关注
    OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目,是一系列软件开源项目的组合。由NASA(美国国家航空航天局)和Rackspace合作研发并发起,以Apache许可证(Apache软件基金会发布的一个自由软件许可证)授权的开源代码项目。
  • MMU
    MMU
    +关注
    MMU是中文名是内存管理单元,有时称作分页内存管理单元,它是一种负责处理中央处理器(CPU)的内存访问请求的计算机硬件。它的功能包括虚拟地址到物理地址的转换(即虚拟内存管理)、内存保护、中央处理器高速缓存的控制,在较为简单的计算机体系结构中,负责总线的仲裁以及存储体切换。
  • 马云
    马云
    +关注
  • OMAPL138
    OMAPL138
    +关注
    OMAP-L138是美国德州仪器(TI)推出全新DSP+ARM工业处理器 ,这款芯片也是业界功耗最低的浮点数字信号处理器 (DSP) + ARM9处理器,大大降低了双核通讯的开发难度,可充分满足工业应用的高能效、连通性设计对高集成度外设、更低热量耗散以及更长电池使用寿命的需求。

关注此标签的用户(6人)

jf_75226022 lijw130 jf_43896991 雪胤冰锋 Goldsun1 smh666

编辑推荐厂商产品技术软件/工具OS/语言教程专题