¿Qué significa la abreviatura RISC en computadoras? ¿Qué es ARM? ¿Qué es el desarrollo de sistemas integrados?

RISC significa "Computadora con conjunto de instrucciones reducido". Se propuso en respuesta a las deficiencias del sistema de instrucción de procesador tradicional. El sistema de instrucción de los procesadores tradicionales (como el sistema Intel) se está volviendo cada vez más complejo, lo que no solo hace que el ciclo de desarrollo del procesador sea más largo, sino que también hace que el ciclo de desarrollo del procesador sea más largo. Es difícil depurar y mantener dificultades insuperables. RISC se centra en cómo hacer que la estructura del procesador sea más simple y razonable y mejorar la velocidad de computación. Da prioridad a las instrucciones simples con mayor frecuencia de uso (generalmente solo 50 metros) y evita el uso de instrucciones complejas. Generalmente, la longitud de las instrucciones se fija en 32 bits y la mayoría de ellas son instrucciones de un solo ciclo. Los formatos de instrucción, modos de direccionamiento y tipos se reducen, lo que acorta el tiempo de decodificación y comprime el ciclo de la máquina. La lógica de control interno está principalmente cableada y se utiliza poco o ningún control de microcódigo. Estas medidas mejoran en gran medida la velocidad de cálculo del procesador RISC. El núcleo del procesador K6 es una arquitectura súper estándar RISC.

CISC (Computadora con conjunto de instrucciones complejas) y RISC (Computadora con conjunto de instrucciones reducidas) son las dos arquitecturas actuales de CPU. La diferencia radica en los diferentes conceptos y métodos de diseño de CPU. Las primeras CPU eran todas de arquitectura CISC, que estaba diseñada para utilizar la menor cantidad de instrucciones en lenguaje de máquina para completar las tareas informáticas requeridas. Por ejemplo, para operaciones de multiplicación, en una CPU de arquitectura CISC, es posible que necesite una instrucción como esta: MUL ADDRA, ADDRB para multiplicar los números en ADDRA y ADDRB y almacenar el resultado en ADDRA. Las operaciones de leer los datos en ADDRA y ADDRB en registros, multiplicar y escribir los resultados en la memoria dependen de la lógica diseñada en la CPU. Esta arquitectura aumentará la complejidad de la estructura de la CPU y los requisitos de la tecnología de la CPU, pero es muy beneficiosa para el desarrollo de compiladores. Por ejemplo, en el ejemplo anterior, a*=b en el programa C se puede compilar directamente en una instrucción de multiplicación. Hoy en día, sólo Intel y sus CPU compatibles todavía utilizan la arquitectura CISC. La arquitectura RISC requiere software para especificar pasos operativos individuales. Si el ejemplo anterior se va a implementar en una arquitectura RISC, las operaciones de leer los datos en ADDRA y ADDRB en registros, multiplicar y escribir los resultados en la memoria deben implementarse mediante software, como por ejemplo: MOV A, MOV; B, ADDRB ; MUL A, B; STR ADDRA, A. Esta arquitectura puede reducir la complejidad de la CPU y permitir la producción de CPU más potentes en el mismo nivel de proceso, pero tiene mayores requisitos para el diseño del compilador.

RISC y CISC son dos tecnologías típicas utilizadas actualmente para diseñar y fabricar microprocesadores, aunque ambas intentan conseguir determinados resultados entre muchos factores como la arquitectura, el funcionamiento, el software y hardware, el tiempo de compilación y el tiempo de ejecución. tipo de equilibrio, para lograr el propósito de alta eficiencia

Pero los métodos utilizados son diferentes, por lo que son muy diferentes en muchos aspectos. Incluyen principalmente:

(1). Sistema de instrucción: RISC El diseñador se centra en aquellas instrucciones de uso frecuente y trata de hacerlas simples y eficientes. Para funciones que no se usan comúnmente, a menudo se logran combinando instrucciones. Por lo tanto, al implementar funciones especiales en una máquina RISC, la eficiencia puede ser menor. Sin embargo, la tecnología de tuberías y la tecnología superescalar se pueden utilizar para mejorar y compensar. El sistema de instrucción de las computadoras CISC es relativamente rico, con instrucciones especiales para completar funciones específicas. Por lo tanto, es más eficiente realizar tareas especiales.

(2) Operación de memoria: RISC tiene restricciones en las operaciones de memoria, lo que simplifica el control; mientras que las máquinas CISC tienen muchas instrucciones de operación de memoria y operaciones directas.

(3) Programa: los programas en lenguaje ensamblador RISC generalmente requieren un gran espacio de memoria y, cuando se implementan funciones especiales, los programas son complejos y difíciles de diseñar, mientras que los programas en lenguaje ensamblador CISC son relativamente simples de programar y son; Se utiliza para cálculos científicos y operaciones complejas. El diseño social es relativamente fácil y eficiente.

(4) Interrupciones: las máquinas RISC pueden responder a interrupciones en lugares apropiados durante la ejecución de una instrucción; las máquinas CISC responden a interrupciones después de que se completa la ejecución de una instrucción.

(5) CPU: la CPU RISC contiene menos circuitos unitarios, por lo que tiene un área pequeña y un bajo consumo de energía; la CPU CISC contiene una gran cantidad de unidades de circuitos, por lo que tiene funciones potentes, un área grande y alto consumo de energía.

(6) Ciclo de diseño: los microprocesadores RISC tienen una estructura simple, diseño compacto, ciclo de diseño corto y son fáciles de adoptar la última tecnología; los microprocesadores CISC tienen estructuras complejas y ciclos de diseño largos.

(7) Uso del usuario: los microprocesadores RISC tienen una estructura simple, instrucciones regulares, un rendimiento fácil de entender y son fáciles de aprender y usar; los microprocesadores CISC tienen estructuras complejas, funciones poderosas y son fáciles de implementar. funciones especiales.

(8) Ámbito de aplicación: dado que la determinación del sistema de instrucción RISC está relacionada con campos de aplicación específicos, las máquinas RISC son más adecuadas para máquinas de uso especial, mientras que las máquinas CISC son más adecuadas para máquinas de uso general;