第三十一章 采访-《重生之奋斗在香江》
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这就是“复杂指令集”和“精简指令集”的逻辑区别。可能有人说,明显是精简指令集好啊,但是我们不好去判断它们之间到底谁好谁坏,因为目前他们两种指令集都有各自不同的应用领域,而且都很成功——我设计的ce400和ce8000就是复杂指令集(cisc)的代表(就是后世x86构架的雏形),而arm则是精简指令集(risc)的代表,甚至arm的名字就直接表明了它的技术:advancedriscmachine——高级risc机。
到了这里你就应该明白为什么risc和cisc之间不好直接比较性能了,因为它们之间的设计思路差异太大。这样的思路导致了cisc和risc分道扬镳——前者更加专注于高性能但同时高功耗的实现,而后者则专注于小尺寸低功耗领域。实际上也有很多事情cisc更加合适,而另外一些事情则是risc更加合适,比如在执行高密度的运算任务的时候cisc就更具备优势,而在执行简单重复劳动的时候risc就能占到上风,比如假设我们是在举办吃饭大赛,那么cisc只需要不停的喊“吃饭吃饭吃饭”就行了,而risc则要一遍一遍重复吃饭流程,负责喊话的人如果嘴巴不够快(即内存带宽不够大),那么risc就很难吃的过cisc。但是如果我们只是要两个人把饭舀出来,那么cisc就麻烦得多,因为cisc里没有这么简单的舀饭动作,而risc就只需要不停喊“舀饭舀饭舀饭”就ok。这就是cisc和risc之间的区别。
cisc实际上是以增加处理器本身复杂度作为代价,去换取更高的性能,而risc则是将复杂度交给了编译器,牺牲了程序大小和指令带宽,换取了简单和低功耗的硬件实现。”
“它们之间有什么优点和缺点嘛?”
“cisc体系的优点:能够有效缩短新指令的微代码设计时间,允许设计师实现cisc体系机器的向上相容。新的系统可以使用一个包含早期系统的指令超集合,也就可以使用较早电脑上使用的相同软体。另外微程式指令的格式与高阶语言相匹配,因而编译器并不一定要重新编写。
缺点:指令集以及晶片的设计比上一代产品更复杂,不同的指令,需要不同的时钟周期来完成,执行较慢的指令,将影响整台机器的执行效率。
risc体系的优点:在使用相同的晶片技术和相同运行时钟下,risc系统的运行速度将是cisc的2~4倍。由于risc处理器的指令集是精简的,它的记忆体管理单元、浮点单元等都能设计在同一块晶片上。risc处理器比相对应的cisc处理器设计更简单,所需要的时间将变得更短,并可以比cisc处理器应用更多先进的技术,开发更快的下一代处理器。
缺点:多指令的操作使得程式开发者必须小心地选用合适的编译器,而且编写的代码量会变得非常大。另外就是risc体系的处理器需要更快记忆体,这通常都集成于处理器内部,就是l1cache(一级缓存)。
爱德森看了那自己的采访记录,又问道:“杰斯特,我可不可以这样来理解,cisc的优势在兼容性和通用性上,而risc的优势是在特殊的专业领域上?”
“是的,你说的没错,这两种构架的计算机各有各的优点和缺点,要根据不同领域和用户不同的需求采用最合适的计算机,才是最好的。”
“好的,我的采结束了,我能去参观一下你的工厂吗,听说你为牧场设计了一个新的计算机,能带我去看看嘛?”
凌世哲说道:“可以,我这就代你去看看我的新的计算机,它是世界上第一台risc计算机,我想你一点会大吃一惊的。”说完,凌世哲和爱德森以及安琪尔离开了办公室向工厂走去。
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