微处理器的演变

1971 年推出的第一款微处理器是 4 位微处理器，具有 4m5KB 内存和一组 45 条指令。在过去 50 年中，微处理器速度每两年翻一番，正如英特尔联合创始人戈登·摩尔所预测的那样。当前的微处理器可以访问 64 GB 内存。根据微处理器可以处理的数据宽度，它们属于以下类别−

• 8 位
• 16 位
• 32 位
• 64 位

指令集的大小是分类微处理器时的另一个重要考虑因素。最初，微处理器的指令集非常小，因为复杂的硬件既昂贵又难以构建。

随着技术的发展以克服这些问题，添加了越来越多的复杂指令以增加微处理器的功能。然而，很快人们就意识到拥有庞大的指令集是适得其反的，因为许多很少使用的指令闲置在宝贵的内存空间上。因此，支持较小指令集的旧思想流派开始流行起来。

让我们根据指令集进一步了解这两种类型的微处理器。

RISC

RISC 代表精简指令集计算机。它有一小组高度优化的指令。复杂的指令也可以使用更简单的指令来实现，从而减小指令集的大小。RISC 的设计理念融合了这些要点 −

• 指令数量应最少。
• 指令长度应相同。
• 应使用简单寻址模式
• 通过添加寄存器减少检索操作数的内存引用

RISC 架构使用的一些技术包括 −

• 流水线− 即使这意味着在获取和执行中指令重叠，也会获取一系列指令。

• 单周期执行 −大多数 RISC 指令需要一个 CPU 周期来执行。

RISC 处理器的示例包括 Intel P6、Pentium4、AMD K6 和 K7 等。

CISC

CISC 代表复杂指令集计算机。它支持数百条指令。支持 CISC 的计算机可以完成各种各样的任务，使其成为个人计算机的理想选择。这些是 CISC 架构的一些特征 −

• 更大的指令集
• 指令长度可变
• 复杂的寻址模式
• 指令需要一个以上的时钟周期
• 与更简单的编译器配合良好

CISC 处理器的示例包括 Intel 386 和486、奔腾、奔腾 ​​II 和 III、摩托罗拉 68000 等。

EPIC

EPIC 代表显式并行指令计算。它是一种介于 RISC 和 CISC 之间的计算机架构，试图提供两者的最佳功能。其重要功能包括 −

• 并行指令而非固定宽度
• 将编译器的执行计划传达给硬件的机制
• 程序必须具有顺序语义

一些 EPIC 处理器是 Intel IA-64、Itanium 等。