微处理器评估

1971年推出的第一款微处理器是4位微处理器，具有4m5KB内存，并有一组45条指令。在过去的50年里，正如英特尔联合创始人戈登·摩尔所预测的那样，微处理器的速度每两年翻一番。当前的微处理器可以访问64GB内存。根据微处理器能够处理的数据宽度，它们可以分为以下几类：

• 8位
• 16位
• 32位
• 64位

指令集的大小是分类微处理器时另一个重要的考虑因素。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。

随着技术的进步克服了这些问题，越来越多的复杂指令被添加到微处理器中以增强其功能。然而，很快人们意识到拥有大型指令集是适得其反的，因为许多很少使用的指令都闲置在宝贵的内存空间中。因此，支持较小指令集的旧思想重新流行起来。

让我们进一步了解基于指令集的两种类型的微处理器。

精简指令集计算机 (RISC)

RISC代表**精简指令集计算机**(Reduced Instruction Set Computers)。它具有一组高度优化的少量指令。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的设计理念包含以下要点：

• 指令数量应最少。
• 指令长度应相同。
• 应使用简单的寻址方式。
• 通过添加寄存器来减少检索操作数的内存引用。

RISC架构使用的一些技术包括：

• **流水线技术** – 即使这意味着指令获取和执行的重叠，也会获取一系列指令。

• **单周期执行** – 大多数RISC指令只需一个CPU周期即可执行。

RISC处理器的例子包括Intel P6、Pentium 4、AMD K6和K7等。

复杂指令集计算机 (CISC)

CISC代表**复杂指令集计算机**(Complex Instruction Set Computers)。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，使其成为个人电脑的理想选择。以下是CISC架构的一些特点：

• 更大的指令集
• 指令长度可变
• 复杂的寻址方式
• 指令执行需要多个时钟周期
• 与更简单的编译器配合良好

CISC处理器的例子包括Intel 386和486、Pentium、Pentium II和III、Motorola 68000等。

显式并行指令计算 (EPIC)

EPIC代表**显式并行指令计算**(Explicitly Parallel Instruction Computing)。这是一种介于RISC和CISC之间的计算机架构，试图兼顾两者的优势。其重要特点包括：

• 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处理器包括Intel IA-64、Itanium等。