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处理器指令系统漫谈(7):大厂
佟冬 2019-8-26 16:19
前次写到“组成无关”(微结构无关)应该是指令系统设计的第6个原则。 在IBM 801、Berkeley RISC、Stanford MIPS等先驱之后,RISC指令系统已经成为共识,美国几个计算机大厂分进入RISC指令系统设计领域。来看看1996年出版的CAQA第二版中RISC综述中的指令系统列表,如下图所示。有意思的是,作者没有介绍Alpha指令系统是因 ...
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处理器指令系统漫谈(6):大学
佟冬 2019-8-22 11:33
我们已经总结了5个指令系统设计的原则了:兼容、代码尺寸、开放、可扩展、简单。 进入1980年代,开启了RISC的时代直到现在。然而,RISC这个概念只是指指令集简单而已,是否所有的RISC指令系统体系结构都整体简单呢,ISA中除了指令集的其他Architecture的简单与否是否也是决定指令系统是否成功、是否长寿的关键因素呢 ...
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处理器指令系统漫谈(5):RISC
佟冬 2019-8-20 14:05
RISC(Reduced Instruction Set Computer)这个词是UC Berkeley的D. Patterson给出的,最早出现在1980年ACM Computer Architecture Letters中【1】。Patterson是个起名字的高手,RAID、NOW、COW等等脍炙人口、不一而足。在这篇论文中,作者首先谈到了计算机越来越复杂的原因,存储墙、微码、代码密度、市场策略、向上兼容 ...
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处理器指令系统漫谈(4):开放
佟冬 2019-8-4 20:33
之前我们介绍了CISC的经典指令系统大型机的360/370和小型机的VAX,总结了代码尺寸是一个比较重要的评价指标。1970年代还有两个指令系统Intel 8086和Motorola 68000。这两个指令系统都是微处理器的早期代表。关于它们我们可以从IEEE MICRO 1981年的比较论文看到。【1】具体的如下表:其中z80和x86兼容的,后两个处理器是国 ...
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处理器指令系统漫谈(3):CISC
佟冬 2019-7-30 11:44
1970年代的指令系统是CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统)的天下,如CAQA下表所示,所有6个版本的CAQA这个表就没变过,永恒的经典。CISC指令系统是由当时的工艺条件(小规模集成电路,硬件少)和计算机科学(编译弱)共同决定的,是极其自然性的选择,其单位字节所能表示的运算操作个数相对多(与RISC ...
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处理器指令系统漫谈(2):兼容
佟冬 2019-7-27 15:19
是什么因素决定一种指令系统是否成功、是否长寿呢?一个答案是“市场最终成为计算机体系结构创新是否成功的关键因素”。这个答案是CAQA的两位作者John Hennessy和David Patterson的2018年的图灵奖演讲中给出的,也是在CAQA书中多次提到的。根据该演讲整理的文章发表在ACM通讯杂志的2019年第2期上,名为《 A New Golden&nbs ...
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处理器指令系统漫谈(1):CAQA
佟冬 2019-7-24 14:16
《计算机体系结构:量化研究方法》(Computer Architecture: A Quantitative Approach)是计算机体系结构领域的最经典教材,被称该领域的“圣经”。2017年CAQA出版了第六版,目前国内的英文版和中文版还没有出版。放假一般是重读经典的时间,所以从图书馆借了一本(2019年版),打算细细研读。 由于笔者一直研究指令系 ...
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