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什么是“RISC处理器”? 超标量体系结构指令运行过程

2021-04-04知识18

CPU组织体系结构 电脑有2大处理器第一是CPU(中央处理器).第二是GPU(显卡).CPU内部结构大概可以分为控制单元、运算单元、存储单元和时钟等几个主要部分。运算器是计算机对数据进行加工处理的中心,它主要由算术逻辑部件(ALU:Arithmetic and Logic Unit)、寄存器组和状态寄存器组成。ALU主要完成对二进制信息的定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作。通用寄存器组是用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。状态寄存器在不同的机器中有不同的规定,程序中,状态位通常作为转移指令的判断条件。控制器是计算机的控制中心,它决定了计算机运行过程的自动化。它不仅要保证程序的正确执行,而且要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑等几个部分。指令控制逻辑要完成取指令、分析指令和执行指令的操作。时序控制逻辑要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。一般时钟脉冲就是最基本的时序信号,是整个机器的时间基准,称为机器的主频。执行一条指令所需要的时间叫做一个指令周期,不同指令的周期有可能不同。一般为便于控制,根据指令的操作性质和控制性质不同,会把指令周期划分为几个不同的阶段,每个阶段就是一个CPU周期。

什么是超标量体系结构?最早出现在哪款处理器上? 超标量体系结构(superscalar architectures)超标量体系结构描述一种微处理器设计,它能够在一个时钟周期执行多个指令。在超标量体系结构设计中,处理器或指令编译器能够。

为什么说超长指令字比超标量更能提高并行处理能力 超长指令字(VLIW)技术和超标量技术都是采用多条指令在多个处理部件中并行处理的体系结构,在一个时钟周期内能流出多条指令。但超标量的指令来自同一标准的指令流,超长指令字则是由编译程序在编译时挖掘指令间潜在的并行性后,把多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的超长指令(指令字长可达几百位),由这条超长指令控制VLIW机中多个独立工作的功能部件,由每一个操作码字段控制一个功能部件,相当于同时执行多条指令。

#超标量体系结构指令运行过程

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