Muallif: Robert Doyle

Mikroprotsessor arxitekturasi: tushunchasi, turlari, afzalliklari va kamchiliklari
Muallif: Robert Doyle
Yaratilish Sanasi: 21 Iyul 2021
Yangilanish Sanasi: 11 Aprel 2023
Mikroprotsessor arxitekturasi: tushunchasi, turlari, afzalliklari va kamchiliklari - Turmush Tarzi
Tarkib
Mikroprotsessorlarni yaratish tarixi
Intel Celeron va Pentium bosqichlari
CPU dizayni
Tizimlardagi mikro turlar
Intel x86 evolyutsiyasi
80286: 16 bitli mikroproza
80486: keshlash texnologiyasi
486-chi qurilmaning asosi
RISC bloklari
CISC arxitekturasi
Afzalliklari va kamchiliklari
Mikroprotsessor o'zaro bog'langan bir nechta bloklardan iborat bo'lib, ularning har biri o'ziga xos funktsiyani bajaradi. Ushbu bloklarning dizayni va o'zaro bog'lanishi arxitektura deb ataladi. Kompyuterning ko'rsatmalarni o'qishi va tegishli hisob-kitoblarni amalga oshirish tezligi mikroprotsessorning ishlash chastotasi bilan belgilanadi. Ishlab chiqaruvchilar kompyuterlarning kamroq va kamroq chastotaga bog'liq bo'lishiga imkon beruvchi arxitekturani ishlab chiqishda katta muvaffaqiyatlarga erishdilar, ya'ni pastroq chastotalar va tezliklarga ega mikrolar ko'proq hisoblash va vazifalarni bajarishi mumkin. Mikroprotsessor arxitekturasining evolyutsiyasi jarayonida u bir yadrolidan bir vaqtning o'zida bir nechta ma'lumotni qayta ishlashga qodir bo'lgan ko'p yadroligacha rivojlandi.
Mikroprotsessorlarni yaratish tarixi

1957 yilda asos solingan Fairchild Semiconductor 1959 yilda o'zining birinchi integral sxemasini ixtiro qildi, bu mikroprotsessorlar tarixining boshlanishi edi. 1968 yilda Gordan Mur, Robert Noys va Endryu Grove bolalar yarimo'tkazgichlar ko'rgazmasini tark etib, o'zlarining Integrated Electronics (Intel) kompaniyasiga asos solishdi. 1971 yilda kompaniya birinchi Intel 4004 ni ixtiro qildi.

Bugungi kunda mikroprotsessor arxitekturasining bir necha avlodlari mavjud:

1-avlod 1971 yildan 1973 yilgacha. 1971 yilda soat chastotasi 108 kHz bo'lgan INTEL 4004. Ushbu davrda bozorda boshqa modellar, jumladan Rockwell International PPS-4, INTEL-8008 va IMP-16 milliy yarimo'tkazgichlari ishlatilgan, ular TTL-ga mos keluvchi qurilmalar emas edi.
1973 yildan 1978 yilgacha bo'lgan 2-avlod Motorola 6800 va 6801, INTEL-8085 va Zilogs-Z80 kabi juda samarali 8 bitli mikroprotsessorlarni joriy qildi. Ularning juda tez tezligi tufayli ular qimmatga tushdi, chunki ular NMOS texnologiyasini ishlab chiqarishga tayandilar, shunga qaramay, narxga qaramay, ular juda mashhur edi.
1979 yildan 1980 yilgacha 3-avlod mikroprotsessor arxitekturasidan foydalanilgan.Bu davrda INTEL 8086/80186/80286 va Motorola 68000 va 68010 ishlab chiqilgan.Ushbu protsessorlarning tezligi avvalgilaridan 4 barobar tezroq edi.
4-avlod 1981 yildan 1995 yilgacha - HCMOS yordamida 32 bitli mikroprotsessorlar ishlab chiqilgan.INTEL-80386 va Motorola 68020/68030 mashhur protsessorlar edi.
5-avlod 1995 yilda boshlangan va hozirgi kungacha. Bu davrda Pentium, Celeron, Dual va Quad Core ni o'z ichiga olgan zamonaviy mikroprotsessorning 64 bitli arxitekturasi bozorga chiqarildi.
Intel Celeron va Pentium bosqichlari
Intel Celeron 1998 yil aprel oyida taqdim etilgan va shaxsiy kompyuterlar uchun Intel X86 protsessorlari seriyasiga tegishli. U Pentium 2 ga asoslangan va barcha IA-32 kompyuter dasturlarida ishlay oladi.
Intel Celeron tarixi:
4/01/2000 - Intel Celeron 533,0 MGts;
02/14/2000 - mobil Intel Celeron 450/500 MGts;
06/19/2000 - Mobil Intel Celeron past kuchlanish, 500,0 MGts;
3/01/2001 - Intel Celeron, 800 MGts;
2001 yil - Intel Celeron (1,2 gigagertsli);
2002 yil - Intel Celeron mikroprotsessorining arxitekturasi (1,3, 2,10, 2,20 gigagertsli);
2003 yil - Intel Celeron 2 / 2,55 gigagertsli mobil protsessor.
2004 yil- Intel Celeron M 320 va 310 (1,3, 1,2 gigagertsli);
2008 yil - Celeron Core 2 DUO (Allendale).
Pentium 1993-yil 2-martda taqdim etilgan. U Intel 486 mikroprotsessorining arxitekturasini o'zgartirdi, 4 raqami mikroprotsessorlar tarixidagi to'rtinchi avlod mikroarxitekturasini ko'rsatadi. Pentium beshinchi avlod arxitekturasiga asoslangan bir yadroli Intel x 86 ni nazarda tutadi. Ushbu protsessorning nomi yunoncha penta so'zidan kelib chiqqan bo'lib, "besh" degan ma'noni anglatadi.
Dastlabki Pentium protsessori 1996 yilda Pentium MMX bilan almashtirildi va 64 bitli ma'lumotlar shinasiga ega. Standart bitta uzatish sikli bir vaqtning o'zida 64 bitgacha o'qishi yoki yozishi mumkin. Burst o'qish va yozish tsikllari Pentium protsessorlari tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. Ular keshlash operatsiyalari va 32 baytni (Pentium kesh liniyasi hajmi) 4 takt siklida uzatish uchun ishlatiladi. Keshdagi barcha operatsiyalar uning uchun ommaviy tsikllardir.
CPU dizayni

Mikroprotsessor arxitekturasida bitta chipda ishlab chiqarilgan ko'plab tashqi qurilmalar mavjud. Unda ALU (arifmetik mantiq birligi), boshqaruv bloki, registrlar, avtobus tizimlari va hisoblash vazifalarini bajarish uchun soat mavjud.
Mikroprotsessor - bu bitta chipli paket bo'lib, unda bir qator foydali funktsiyalar birlashtirilgan va bitta kremniy yarimo'tkazgich chipida ishlab chiqariladi. Uning arxitekturasi protsessor, xotira modullari, tizim shinasi va kiritish-chiqarish blokidan iborat. Tizim shinasi axborot almashinuvini osonlashtirish uchun turli bloklarni birlashtiradi. Bundan tashqari, u to'g'ri aloqa qilish uchun ma'lumotlar, manzil va boshqaruv avtobuslaridan iborat bo'lib, bu mikroprotsessor arxitekturasini chuqur tushunishdir.
Markaziy protsessor bir yoki bir nechta arifmetik mantiq birliklari (ALU), registrlar va boshqaruv blokidan iborat. Avlod raqamlari registrlar asosida ham tasniflanishi mumkin. ALU ma'lumotlar ustidagi barcha arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni hisoblab chiqadi va mikroprotsessor hajmini aniqlaydi, masalan, 16-bit yoki 32-bit.
Xotira bloki ma'lumotlar bilan bir qatorda dasturni ham o'z ichiga oladi va protsessor, asosiy va ikkilamchi xotiraga bo'linadi. Kirish va chiqarish bloki ma'lumotni qabul qilish va jo'natish uchun o'xshash periferik aloqa qurilmalarini mikroprotsessorga ulaydi.
Tizimlardagi mikro turlar
Turli tizimlarda foydalanish uchun mikroprotsessor arxitekturasining bir necha turlari mavjud:
Qo'shma protsessorlar. Bu asosiyning yonida ishlaydigan qo'shimcha mikroprotsessor. U ma'lum bir vazifada foydalanish uchun mo'ljallangan va optimallashtirilgan va asosiy vazifa bilan bir vaqtda ishlash orqali ishlov berish tezligini oshiradi. Bunga misol qilib matematik protsessor yoki suzuvchi nuqta tezlatgichini keltirish mumkin.
Skalar protsessor bir vaqtning o'zida bitta raqam yoki ma'lumotlar to'plami bo'yicha hisob-kitoblarni amalga oshiradi, u ko'pgina zamonaviy kompyuterlarda mavjud va bir oqimli, bir oqimli ko'rsatma yoki qisqacha SISD sifatida tanilgan.
Zamonaviy mikroprotsessor arxitekturasining protsessor massivi, shuningdek vektor deb ham ataladi, bitta ko'rsatma bir vaqtning o'zida bir nechta ma'lumotlar nuqtalarida ishlashga imkon beradi. U bitta buyruqli ko'p ma'lumotli SIMD protsessor sifatida tanilgan va ob-havo prognozi va havo oqimi simulyatsiyasida keng qo'llaniladi.
Parallel protsessor bir xil dastur ustida ishlash uchun mustaqil mikrosxemalardan foydalanadi. Ko'rib chiqilayotgan jarayon vazifalarga bo'lingan, ularning har biri ularni har biri tomonidan qayta ishlanishi mumkin.Ularning barchasi murakkab operatsion tizim tomonidan muvofiqlashtirilgan. Dasturlar parallel ishlov berish uchun maxsus yozilgan bo'lishi kerak, aks holda ba'zilari joriy jarayonning natijasiga qarab, boshqalari yopilmaguncha bajarilmaydi.
Mikroprotsessorlar besh turga bo'linadi: CISC-kompleks ko'rsatmalar to'plami, qisqartirilgan ko'rsatmalar to'plami RISC mikroprotsessor, ASIC, Superscalar protsessorlari va DSP.
Ushbu protsessorlar videoni kodlash va dekodlash yoki DAC (raqamli analog) va A / D (analogdan raqamli) ni o'zgartirish uchun ishlatiladi. Ular matematikadan ustun bo'lgan mikroprotsessorni xohlashadi. Ushbu protsessor uchun chiplar RADAR, uy kinoteatrlari, SONAR, audio tizimlar, pristavkalar va mobil telefonlarda qo'llaniladi.
Intel x86 evolyutsiyasi. Intelning x86 arxitekturasi yillar davomida rivojlandi. 29 000 tranzistorli 8086 mikroprotsessoridan Intel Core 2 to'rt yadroli protsessorida 820 million tranzistor mavjud va shuning uchun tashkilot va ishlab chiqarish texnologiyasi keskin o'zgardi.
X86 arxitekturasining rivojlanishining ba'zi muhim jihatlari:
8080 dunyodagi birinchi umumiy maqsadli mikroprotsessordir. Mikroprotsessorli xotira arxitekturasi 8-bitli ma'lumotlarni xotiraga uzatish yo'liga ega. U birinchi shaxsiy kompyuterda ishlatilgan.
8086 16 bitli mashina bo'lib, avvalgisidan ancha kuchli, real rejim va 1 MB manzil xotirasiga ega edi. U kengroq ma'lumotlar yo'liga ega edi: 16 bitli va undan kattaroq registrlar va bajarilishidan oldin olingan ko'rsatmalar keshi yoki navbati.
80286 - 16 MB manzilli xotiraga ega va ikkita rejimni o'z ichiga oladi: haqiqiy va birinchi avlod 16-bitli rejim. U 16 bit ma'lumotlarni uzatish kengligiga ega va dasturlash modeli ham 16 bit.
80286: 16 bitli mikroproza
Asosan bu mikroproza, u 8086 ning kengaytirilgan versiyasidir. Shuning uchun 80286 ni tushunishdan oldin siz 8086 haqida minimal tushunchaga ega bo'lishingiz kerak. Intel 8086 16 bitli mikroprotsessor bo'lib, mikrokompyuterlarda protsessor sifatida foydalanish uchun mo'ljallangan. . 16 bit atamasi uning arifmetik mantiqiy birligi, ichki registrlari, ko'rsatmalari 16 bitli ikkilik kodlar bilan ishlashga mo'ljallanganligini bildiradi. 20-bitli manzil shinasi va 16-bitli maʼlumotlar shinasiga ega. Bu shuni anglatadiki, u 1 048 576 xotira joyidan istalganiga kirishi va ma'lumotlarni o'qishi yoki xotiraga va bir vaqtning o'zida 16 yoki 8 bitli portlarga ma'lumotlarni yozishi mumkin.
80286 mikroprotsessor arxitekturasi ko'p foydalanuvchili va ko'p vazifali tizimlar uchun maxsus ishlab chiqilgan. U to'rt darajali xotira himoyasiga ega va operatsion tizimni qo'llab-quvvatlaydi. Uning unumdorligi o'zidan oldingi Intel 8086/8088 ga qaraganda soatiga ikki baravar yuqori. Murakkab matematika 8086 bilan solishtirganda kamroq soat siklini oladi. U avtobuslarni multiplekslashni yo'q qiladi va 16 MB xotirani to'g'ridan-to'g'ri uzatishi mumkin bo'lgan 24 qatorli manzil shinasiga ega. Bu xotirani boshqarish moduli tomonidan qo'llab-quvvatlanadi va u orqali u virtual xotira sifatida ham tanilgan 1 Gb xotirani berishi mumkin. Protsessor tizim dasturiy ta'minotini foydalanuvchi dasturlaridan himoya qiladigan va xotiraning ma'lum sohalariga kirishni cheklaydigan turli xil o'rnatilgan mexanizmlarni o'z ichiga oladi.
80286. Haqiqiy manzil rejimi va himoyalangan virtual manzil rejimi uchun ikkita ish rejimi mavjud. Asosan, bu rejimda bir foydalanuvchi boshqasiga aralashmaydi. Ular operatsion tizimga ham aralasha olmaydi. Ushbu funktsiyalar himoya deb ataladi. 80286 to'rtta ishlov berish blokini o'z ichiga oladi:
Avtobus bloki.
Bloklash bo'yicha ko'rsatmalar.
Amalga oshirish bloki.
Manzil bloki.
Joriy ko'rsatma bajarilayotganda, BU ko'rsatmalarni oldindan oladi va uni olti baytli navbatda saqlaydi. U funktsiyasi o'tkirlashtirilgan ko'rsatmalarning shifrini ochish va uchta dekodlangan ko'rsatmalardan iborat navbatni saqlashdir. Manzil bloki o'qish va yozish operatsiyalari uchun yuborilishi kerak bo'lgan xotira yoki kiritish-chiqarish qurilmalari manzilini hisoblab chiqadi. Barcha to'rtta blok protsessor ichida parallel ishlaydi. Mikroprotsessor arxitekturasida tarmoqni bashorat qilishning bunday amalga oshirilishi quvurli deb ataladi.
Evolyutsiyaning keyingi qatori 80386 mikroprotsessoridir, Intelning birinchi 32 bitli mashinasi.Arxitekturasi tufayli u bir necha yil oldin taqdim etilgan mikrokompyuterlar va meynfreymlarning murakkabligi va kuchi bilan raqobatlasha oldi. Bu ko'p vazifani qo'llab-quvvatlaydigan va 32 bitli himoyalangan rejimni o'z ichiga olgan birinchi protsessor edi. U peyjing tushunchasini amalga oshiradi. Uning manzilli jismoniy xotirasi 4 GB va ma'lumotlarni uzatish kengligi 32 bit.
80486: keshlash texnologiyasi

Keyinchalik 1989 yilda micro 80486 bozorga kirdi va keshlash texnologiyasi va yo'riqnomalarni uzatish kontseptsiyasini taqdim etdi. Unda yozishdan himoyalanish funksiyasi mavjud bo‘lib, asosiy protsessordan murakkab operatsiyalarni bajaradigan o‘rnatilgan matematik protsessorni taklif qildi.
Micro 4 avlod navlari:
Pentium-dan foydalanadigan superskalyar texnikalar bir nechta buyruqlar parallel ravishda bajarila boshlaganda joriy qilingan. Sahifa hajmini kengaytirish (PSE) xususiyati peyjingga kichik yaxshilanish sifatida qo'shildi.
Pentium Pro - registr nomini o'zgartirish, filiallarni bashorat qilish, ma'lumotlar oqimini tahlil qilish, spekulyativ bajarish va boshqa quvur bosqichlaridan foydalanadi. Kengaytirilgan mikrokod optimallashtirish va L2 kesh ham qo'shildi. U ikkinchi avlod manzil tarjimasini amalga oshiradi, bunda 32 bitli virtual manzil 36 bitli jismoniy xotira manziliga tarjima qilinadi.
Pentium II. U Intel MMX (Multimedia Data Set) mikroprotsessor arxitekturasi texnologiyasidan foydalangan holda video, audio va grafik ma'lumotlarni samarali qayta ishlashga muvaffaq bo'ldi.
Pentium III - SMD (Streaming Extensions) ko'rsatmalarini o'z ichiga oladi va 3D grafik dasturlarini qo'llab-quvvatlaydi. U 1,4 gigagertsli protsessorning maksimal tezligiga ega va 70 ta yangi ko'rsatmalarni o'z ichiga oladi.
Pentium IV - 48-bitli virtual xotira manzilini 48-bitli jismoniy xotira manziliga aylantiruvchi uchinchi avlod manzilini oʻzgartirishni amalga oshiradi. Unda multimedia uchun boshqa suzuvchi nuqta yaxshilanishlari mavjud.
Core ikki yadroli protsessorli Intel oilasining birinchi mikroprotsessorli arxitekturasi bo'lib, u bitta chipda ikkita protsessorni amalga oshirish va qo'shimcha renderlash texnologiyasiga ega.
Core 2 arxitekturani 64-bitgacha kengaytiradi, 2 Quad esa bitta matritsada to'rtta protsessorni ta'minlaydi. Registrlar to'plami, shuningdek, manzillash rejimlari 64 bitli. U 1,2 million tranzistorli elektron sxemani o'z ichiga oladi. Uning turli versiyalari uchun ish chastotasi 25, 33, 66 va 100 MGts. Bu 80386 dan 3-5 barobar tezroq. Asosan, chip ikkita versiyada mavjud: DX va SX. DX versiyasi 32-bitli protsessor bo'lib, 168-pinli tarmoq massivida joylashgan va 25 dan 66 MGts gacha bo'lgan soat tezligida ishlay oladi.
486-chi qurilmaning asosi
Mikroprotsessorlar bo'linadigan arxitektura tushunchasi murakkab bo'lib, blok-sxema, kirish vositalari, interfeyslarning bit kengligi, ma'lumotlar formati va uzilishlar kabi elementlarni o'z ichiga oladi.
386 dan ortiq 486 ning muhim qo'shimcha xususiyatlari quyidagilardan iborat:
O'rnatilgan matematik protsessor. 386 tizimida matematika tashqi qurilmada amalga oshiriladi, shuning uchun 486-dagi bunday ko'rsatmalar uch baravar tezroq bajariladi.
8 KB kod va chipdagi ma'lumotlar keshi.
Yuqori konveyer ishlashi.
Ijrochi blok.
Boshqarish moslamasi.
Avtobus interfeysi bloki.
Kodni oldindan yuklash bloki.
Buyruqning dekodlash birligi.
n-birliklarni segmentlash.
Peyjing birligi.
Kesh bloki.
Suzuvchi nuqta bloki.
Kodni oldindan yuklash blokida chiqarilgan buyruq kodlarini saqlash uchun 32 baytlik navbat mavjud.
Boshqaruv blokida mikrokodni saqlash uchun boshqaruv ROM ham mavjud. Dasturda ko'rsatilgan manzil mantiqiy manzil deb ataladi. Shuningdek, u vazifalarni va operatsion tizimni bir-biridan ajratish va himoya qilish uchun 4 ta himoya qatlamini taqdim etadi.
Kengaytiriladigan mikroprotsessor arxitekturasi - kontseptsiya Windowsda ishlashni nazarda tutadi.
Peyjing moduli segmentdagi ob'ektga qo'ng'iroqni ta'minlaydi.
Jismoniy manzil. Kompyuterda mavjud bo'lgan RAM va ROMning haqiqiy sig'imlari jismoniy xotira deb nomlanadi.
Segmentatsiya va peyjing bloki xotirani boshqarish blokidir.
RISC bloklari
RISC qisqartmasi qisqartirilgan ko'rsatmalar to'plami kompyuterini anglatadi va arxitektura protsessorlarini loyihalash strategiyasining bir turi. RISC mikroprotsessor arxitekturasi protsessorni rejalashtirish va yig'ish usulini anglatadi va u ishlaydigan kremniyga eng yaqin apparat yoki dasturiy ta'minot bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Ko'rsatmalar to'plami arxitekturasi (ISA) asosiy dasturiy ta'minotni belgilaydi.
Kompyuterning apparat arxitekturasi ko'rsatmalarni 0 va 1 larga ajratadigan va kompyuter tushunadigan kodni talab qiladi, bu mashina kodi deb ham ataladi. Protsessor arxitekturasi butunlay boshqacha bo'lishi mumkin va ISA dasturi buni aks ettiradi. Ularning orasidagi farqni registrlarni qayta ishlash, uzilishlar, xotira manzillarini aniqlash, tashqi kirish va chiqishlar kabi vazifalar qanday bajarilishida topish mumkin.
Boshqacha qilib aytganda, bittasi uchun mashina kodi boshqasi uchun ishlamaydi. Misol uchun, Windowsning ish stoli versiyasi smartfonda ishlamaydi, chunki arxitektura boshqacha. Garchi Microsoft Windows 8 joriy qilinganidan beri ish stoli, noutbuk va planshetlar uchun bitta OTga birlashishni taklif qilmoqda.
Protsessor arxitekturasining bir necha turlari va ularning tegishli ISAlari mavjud. RISC ning ba'zi misollari ARM, MIPS, SPARC va PowerPC. Zamonaviy protsessorlar yuqori darajada integratsiyalashgan va tezroq, shuning uchun RISC ko'rsatmalar to'plamlari ilg'or texnologiyalardan foydalanish uchun murakkablashmoqda.
CISC arxitekturasi
CISC mikroprotsessorining arxitekturasi deganda nima degan savolga javob berish uchun bajarilgan buyruqlar soniga CISC yondashuvini ko'rib chiqish kerak. Bu masalada uning asosiy vazifasi tsikllar sonini qurbon qilgan holda, har bir dastur uchun hajmni minimallashtirishdir. CISC kompyuterlari xotira narxini pasaytirish uchun mo'ljallangan. Katta dasturlar ko'proq xotira talab qiladi, bu esa narxni oshiradi. Ushbu muammolarni hal qilish uchun bitta ko'rsatmada ko'plab operatsiyalarni joylashtirish orqali dasturdagi ko'rsatmalar sonini qisqartirish va shu bilan uni murakkablashtirish mumkin.
MUL ikkita qiymatni xotiradan CISC-dagi alohida registrlarga yuklaydi. Mikroprotsessor apparat vositalarini amalga oshirishda va operatsiyalarni bajarishda mumkin bo'lgan eng kichik ko'rsatmalardan foydalanadi.
Berilgan arxitekturada ishlatiladigan asosiy kalit so'zlar:
Ko'rsatmalar to'plami - bu kompyuterni ma'lumotlarni manipulyatsiya qilishga yo'naltiruvchi dasturni bajarish uchun ko'rsatmalar guruhi. Shakl: opcode (opcode) va operand. Operatsiyalar - bu ma'lumotlarni yuklash va saqlash uchun ishlatiladigan ko'rsatmalar. Operand xotira registridir.
Manzillash rejimlari ma'lumotlarga kirishning bir usuli hisoblanadi. Foydalanilayotgan buyruq turiga qarab, manzillash rejimlari turli xil bo'ladi, masalan, to'g'ridan-to'g'ri ma'lumotlarga kirish mumkin bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri rejim yoki ma'lumotlar joylashuviga kirish mumkin bo'lgan bilvosita rejim.
Protsessorning ishlashi asosiy qonun bilan belgilanadi va ko'rsatmalar soniga, CPI (ko'rsatma bo'yicha tsikllar) va taktli tsikl vaqtiga bog'liq.
Afzalliklari va kamchiliklari
Amaldagi buyruqlar (ko'rsatmalar) formatlari bo'yicha asosiy turlarni mikroprotsessor arxitekturalari tasnifidan ajratish mumkin: RISC va CISC. RISC arxitekturasining afzalligi shundaki, u ko'rsatmalar to'plamiga ega, shuning uchun yuqori darajadagi til kompilyatorlari yanada samarali kod yaratishi mumkin. Bu oddiylik tufayli mikroprotsessorlarda bo'sh joydan erkin foydalanish imkonini beradi. Ko'pgina RISC protsessorlari argumentlarni uzatish va mahalliy o'zgaruvchilarni saqlash uchun registrlardan foydalanadi. Funktsiyalar faqat bir nechta parametrlardan foydalanadi va protsessorlar chaqiruv ko'rsatmalaridan foydalana olmaydi va shuning uchun tarjima qilish oson bo'lgan qattiq uzunlikdagi usuldan foydalaning.
Operatsiya tezligini maksimal darajada oshirish va bajarish vaqtini minimallashtirish mumkin.Kamroq o'quv formatlari, bir nechta ko'rsatmalar raqamlari, bir nechta manzillash rejimlari va yaxshi miqyoslilikni talab qiladi. Masshtabli mikroprotsessor arxitekturasi dasturlar oʻrtasida parametrlarni uzatish va natijalarni qaytarish uchun qulay mexanizmni taʼminlovchi registr oynalaridan foydalanishni nazarda tutadi. Shunga o'xshash mexanizm SPARCda amalga oshiriladi.
RISC arxitekturasining kamchiliklari RISC protsessorlarining ko'p ishlashi dasturchi yoki kompilyatorga bog'liqligidan kelib chiqadi, shuning uchun CISC kodini RISC kodiga o'zgartirishda kompilyatorni bilish juda muhimdir. CISC-ni kengaytma kodi deb ataladigan RISC kodiga almashtirish hajmi kattalashadi. Va bu kengaytmaning sifati yana kompilyatorga, shuningdek, mashinaning ko'rsatmalar to'plamiga bog'liq bo'ladi. RISC protsessorlarining L1 keshi ham kamchilik hisoblanadi. Ushbu protsessorlar chipning o'zida katta kesh xotirasiga ega. Ko'rsatmalar berish uchun ular juda tez xotira tizimlarini talab qiladi.
CISC arxitekturasining afzalliklari - yangi ko'rsatmalarni mikro-kodlashning qulayligi - ishlab chiquvchilarga CISC mashinalarini ko'proq o'zaro ishlashga imkon berdi. Har biri yaxshilangani sayin, vazifalarni bajarish uchun kamroq ko'rsatmalar ishlatilishi mumkin edi.
CISC arxitekturasining kamchiliklari:
Mashinaning ishlashi sekinlashadi, chunki turli xil ko'rsatmalar bo'yicha vaqt har xil bo'ladi.
Mavjud ko'rsatmalarning atigi 20% odatiy dasturlash hodisasida qo'llaniladi, garchi haqiqatda ko'pincha ishlatilmaydigan turli xil maxsus ko'rsatmalar mavjud.
Shart kodlari CISC ko'rsatmalari tomonidan o'rnatish uchun vaqt talab qiladigan har bir buyruqning yon ta'siri sifatida o'rnatiladi va keyingi buyruq holat kodining bitlarini o'zgartirganligi sababli, kompilyator bu sodir bo'lishidan oldin shart kod bitlarini tekshirishi kerak.
Shunday qilib, xulosa qilish mumkinki, ko'rsatmalar to'plami arxitekturasi dasturchi va apparat o'rtasidagi aloqani ta'minlovchi muhitdir. Amalga oshirish va ma'lumotlarni nusxalash, o'chirish yoki tahrirlashning bir qismi mikroprotsessor arxitekturasining ma'lum bir turi uchun maxsus buyruqlardir.