指令集架构之战:了解ISA是CISC或RISC的关联性Emily

选项_5:HP

如果您是少数仍然认为指令集架构(ISA)被缩减(RISC)或复杂(CISC)的软件或硬件工程师之一,这将对应用处理器设计的功耗或性能产生重大影响,放弃这种想法!这是不正确的,因为更重要的是处理器的微架构,即指令如何硬连线到处理器中,以及为帮助它们实现特定目标而添加的内容。

以上结论来自学术期刊《ACM Transactions on Computer Systems》《Instruction Set Architecture Wars: Understanding the Relevance of ISA is CISC or RISC》(ISA Wars:Understanding the Relevance of ISA is CISC or RISC)的一篇论文,作者Emily Blem、Jakrishnan Menon、Thiruvengadam Vijayaraghavan 和 Karthhikeyan Sankaralingam;本文报道了威斯康星大学垂直研究小组(VRG)在过去四年中进行的一项研究的研究成果。

该报告的作者之一 Vijayaraghavan 表示,到目前为止,该研究已经研究了三种主要处理器架构的设计和实现的各个方面——英特尔的 x86 架构、ARM 处理器,以及现在的 Imagination 的 MIPS 处理器。最完整的分析。“虽然过去 RISC 和 CISC 指令集架构之间可能存在一些差异,但我们锁定的参数——性能、功率和能量——现在肯定没有了。” 该报告的另一位作者 Sankaralingam “在 ISA 缺乏的地方,微架构对其进行了补充,反之亦然。”

RISC和CISC指令集架构研究采用的处理器平台

Sankaralingam 指出,只有一种处理器是真正的 RISC 架构——MIPS,它是基于美国斯坦福大学开发的 RISC 架构;至于x86处理器架构,原本是纯粹的CISC设计,但在过去的几年里,越来越像RISC的架构发展。ARM 处理器架构类似于 RISC8位复杂指令集cpu设计,但使用了更多的 CISC 功能,包括添加了 Thumb 1 和 Thumb 2 指令集架构。

他说:“所以我们的研究基本上是在目前的市场环境下,比较今天的 Intel、ARM 和 MIPS 处理器;我们的每一个测量结果几乎都与指令集架构无关。” 由于处理器系统的软硬件资源不同,存在缺陷,但VRG团队尽最大努力确保其测量是在几乎相同的平台和相同的环境中进行的。为了区分实现和 ISA 效应,他们使所有可能的各种 ISA 芯片都具有相似的微架构。

本研究将比较样本限制在 ARM Cortex-A8 或更高的处理器,较少关注 Cortex-M 系列组件;Sankaralingam 解释说:“原因很简单,我们的目标之一是拥有一个可以比较和量化的平台。所以我们不需要看 A9 以下的处理器和相应的竞争架构。” 在 Cortex-M0 环境下,ARM 与 1~20MHz 和 2~50mWatt 的 8 位 MCU 竞争8位复杂指令集cpu设计,其运算提升至 x86 指令集之上,其研究不适用。

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
点赞0
分享
评论 抢沙发

请登录后发表评论