Guruh Qabul qildi: Inomjon Narzullaev Toshkent 2020 6-amaliy ishga topshiriq Mavzu: vliw arxitekturasi strukturasini o’rganish

CISC, RISC va VLIW arxitekturalarining asosiy farqlarini keltiring?

RISC (Redused Instruction Set Computer) - qisqartirilgan buyruqlar to'plami bilan ishlaydigan protsessor. RISC arxitekturasiga alohida e'tibor, aksariyat zamonaviy CISC protsessorlarida dekodlash bosqichidagi murakkab ko'rsatmalar oddiy RISC ko'rsatmalar to'plamiga qisqartirilganligi va protsessor yadrosi RISC protsessori sifatida amalga oshirilganligi bilan bog'liq. Shunday qilib, CISC protsessorida bir buyruqni bajarish uchun ko'p hollarda 10 yoki undan ko'p vaqt talab etiladi. RISC protsessorlariga kelsak, ular har bir soatda bir buyruq bilan ishlashga yaqin. Birinchi RISC protsessori 1979 yilda IBM korporatsiyasi tomonidan yaratilgan va IBM 801 shifriga ega bo'lgan. Hozirgi vaqtda RISC protsessorlari keng tarqalgan. Zamonaviy RISC protsessorlari quyidagi xususiyatlarga ega:

• 
  Xuddi shu uzunlikka ega bo'lgan buyruqlar soddalashtirilgan to'plami;
  
• 
  Ko'pgina buyruqlar bir CPU soatida amalga oshiriladi;
  
• 
  Protsessorning tuzilishini murakkablashtiradigan va uning ishlash tezligini kamaytiradigan makro komandalar yo'q;
  
• 
  RAM bilan o'zaro aloqa ma'lumotlarni uzatish operatsiyalari bilan cheklangan;
  
• 
  Xotirani hal qilish usullari soni kamaydi (bilvosita manzil qo'llanilmaydi);
  
• 
  Bir vaqtning o'zida bir nechta ishlov berishga imkon beruvchi buyruqlar konveyeri yaratildi;
  
• 
  Yuqori tezlikli xotira ishlatiladi.
  

Protsessor arxitekturasiga yangi yondashuv chipda talab qilinadigan maydonni sezilarli darajada qisqartirdi. Bu registrlar sonini sezilarli darajada oshirish imkonini berdi. Zamonaviy RISC protsessorida 100 dan ortiq registrlar allaqachon ishlatilgan. Natijada, 20-30% da protsessor kamroq Ramga aylanadi, bu esa ma'lumotlarni qayta ishlash tezligini oshirdi. Pentium protsessoridan boshlab, Intel RISC texnologiyalari elementlarini o'z mahsulotlariga joriy qila boshladi. Bundan tashqari, MISC protsessorlari (minimal uzoq buyruqlar to'plami bilan ishlaydigan) va VLIW (katta hajmli buyruqlar tizimi bilan) ma'lum.

CISC (complex instruction set computer) an'anaviy me'morchilikka ega bo'lib, unda CPU keng qamrovli buyruqlar to'plamini bajarish uchun dasturiy ta'minotdan foydalanadi. CISC arxitekturasining asosiy g'oyasi uning nomi - "buyruqlarning to'liq to'plami" da aks etadi. Ushbu arxitektura har bir mumkin bo'lgan (odatiy) ma'lumotlarni qayta ishlash harakati uchun alohida mashina ko'rsatmasiga ega bo'lishga intiladi. Ko'p yillar davomida kompyuter ishlab chiqaruvchilari mahsulotlarda murakkab va to'liq buyruqlar tizimlarini ishlab chiqdilar va ishlab chiqdilar. Biroq, protsessorlarning ishlashi tahlili shuni ko'rsatdiki, vaqtning taxminan 80% faqat katta buyruqlar to'plamining 20 % ni tashkil qiladi. Shuning uchun kichik, lekin tez-tez ishlatiladigan buyruqlar bajarilishini optimallashtirish vazifasi qo'yildi.

VLIW arxitekturasi statik superskalar arxitekturasi sifatida qaralishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, kodni parallellashtirish ijro etilayotganda dinamik ravishda emas, balki kompilyatsiya bosqichida amalga oshiriladi. Yuqori va uzoq guruhdagi mojarolar ehtimoli bartaraf etilishi VLIW protsessorining asbob-uskunalarini juda soddalashtirishga va natijada yuqori tezlikka erishishga imkon beradi.RISC-tipdagi buyruqlar odatda juda uzoq vaqtni tashkil etadigan oddiy buyruqlar sifatida ishlatiladi, shuning uchun VLIW arxitekturasi ba'zan noctrisc-ap-heathecture deb ataladi. Uzoq buyruqdagi maksimal maydon soni hisoblash qurilmalarining soniga teng va odatda 3 dan 20 gacha o'zgarib turadi. Barcha hisoblash qurilmalari bitta ko'p portli ro'yxatga olish faylida saqlangan ma'lumotlarga kirish imkoniyatiga ega.