วันจันทร์ที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2556

ส่วนประกอบโครงสร้างภายใน Microprocessor (RISC)

ชุดคำสั่งของ RISC
          เพื่อให้เห็นโครงสร้างชุดคำสั่งที่ใช้ใน RISC ในที่นี้จะขอยกตัวอย่างชุดคำสั่งของ MIPS กระทำกับรีจิสเตอร์ 3 ตัว คือ scr1,scr2 และ dest กล่าวคือ  scr  เป็นรีจิสเตอร์ตัวทำงาน dest เป็นรีจิสเตอร์ผลลัพธ์ คำสั่งส่วนใหญ่ เป็นคำสั่งพื้นฐาน ที่เข้าใจได้ง่าย การออกแบบคำสั่งเหล่านี้มุ่งไปที่การใช้รีจิสเตอร์ภายใน ดังนั้นรีจิสเตอร์ภายในมักมีขนาดกว้าง ในที่นี้ใช้ขนาด 32 บิต ( อินเทล i860 ใช้ชนาด 64บิต ) หากจะพิจารณาคำสั่งที่แสดงจะพบว่าคำสั่งเพียงเท่านี้   ก็เพียงพอต่อการใช้งาน หรือการเขียนโปรแกรมให้ทำงานในสิ่งต่าง ๆ ตามต้องการได้แล้ว การออกแบบ RISCจึงเป็นสิ่งที่ใช้สถาปัตยกรรมที่แตกต่าง
จาก CISC โดยสิ้นเชิง
         ความสามารถอยู่ที่การจัดการหน่วยความจำ เมื่อซีพียู RISC ทำงานด้วยคำสั่งที่ใช้กับรีจิสเตอร์เป็นหลักมีเพียง RD กับ ST เท่านั้น  ที่ใช้จากหน่วยความจำ LD กับ ST   จึงต้องเกี่ยวกับหน่วยความจำที่ซีพียูต้องติดต่อด้วย  อย่างรวดเร็ว  การที่ซีพียูต้องติดต่ออย่างรวดเร็วนี้ จึงต้องอาศัยหน่วยความจำแคช ดังนั้นประสิทธิภาพของ RISC จึงขึ้นอยู่กับการจัดโครงสร้างของหน่วยความจำด้วย โดยที่หน่วยความจำแคชจะต้องมีบทบาทที่ทำให้ซีพียูติดต่อแล้วพบข้อมูลเป็นส่วนใหญ่
         โครงสร้างของแคชที่ใช้กับ RISC เป็นแบบ direct maped cache ใช้การติดต่อกับหน่วยความจำนี้จะทำให้หน่วยความจำต่อกับแคชในลักษณะที่มีการกำหนดตำแหน่งแน่นอน แคชแบบนี้จำทำให้การเข้าถึงทำได้เร็วและต้องการพื้นที่น้อยกว่า
         โครงสร้างการอินเตอร์รัปต์ยังคงใช้เหมือนเดิม ในซีพียูแบบ CISC ต้องอาศัยการทำงานในลักษณะโปรแกรมหลายระดับ โดยการใช้สัญญาณอินเตอร์รัปต์เข้ามาเป็นตัวสวิตซ์การทำงานในแต่ละส่วนของโปรแกรม
          กรณีของ CISC ก็เช่นกัน การอินเตอร์รัปต์ก็มีกลไกการทำงานคล้ายกัรนจะแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยในเรื่องการทำงานภายในซีพียู ใน CISC อาจมีไมโครโค้ดคอยจัดการบางอย่างให้แแต่แนวความคิดของการใช้งานยังคงเหมือนกัน

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น