RISC

RISC（Reduced Instruction Set Computing）是一種計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，它提供了一種簡化的指令集，可以提高計算機(jī)的運(yùn)行效率。RISC在通信中指的是一種高性能的硬件設(shè)備，可以提供高速的數(shù)據(jù)傳輸。 RISC的應(yīng)用主要用于高速數(shù)據(jù)傳輸，它可以提供高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。RISC可以支持多種通信協(xié)議，如TCP/IP、UDP、HTTP、SMTP等，可以支持多種網(wǎng)絡(luò)類型，如以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、光纖網(wǎng)絡(luò)等。RISC可以支持多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如路由器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)存儲等。 RISC可以支持多種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，如光纖通信、無線通信、衛(wèi)星通信等，可以支持多種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，如FTP、SMTP、POP3等，可以支持多種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，如數(shù)據(jù)庫、文件傳輸、視頻傳輸?shù)取? RISC可以支持多種安全技術(shù)，如數(shù)據(jù)加密、認(rèn)證技術(shù)、訪問控制等，可以支持多種網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全等。 RISC在通信中的應(yīng)用十分廣泛，它可以提供高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，可以支持多種通信協(xié)議、多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、多種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、多種安全技術(shù)、多種網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等，為網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定性提供了強(qiáng)有力的保障。

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RISC Reduced Instruction Set Computer 精簡指令集計算機(jī)
RISC Reduced Instruction System Computer 精簡指令系統(tǒng)計算機(jī) 


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1. Reduced Instruction System Computer -- 精簡指令系統(tǒng)計算機(jī)

2. Reduced Instruction Set Computer -- 精簡指令集計算機(jī)
RISC（reduced instruction set computer，精簡指令集計算機(jī)）是一種執(zhí)行較少類型計算機(jī)指令的微處理器，起源于80年代的MIPS主機(jī)（即RISC機(jī)），RISC機(jī)中采用的微處理器統(tǒng)稱RISC處理器。這樣一來，它能夠以更快的速度執(zhí)行操作（每秒執(zhí)行更多百萬條指令，即MIPS）。因為計算機(jī)執(zhí)行每個指令類型都需要額外的晶體管和電路元件，計算機(jī)指令集越大就會使微處理器更復(fù)雜，執(zhí)行操作也會更慢。

紐約約克鎮(zhèn)IBM研究中心的John Cocke證明，計算機(jī)中約20%的指令承擔(dān)了80%的工作，于1974年，他提出RISC的概念。第一臺得益于這個發(fā)現(xiàn)的電腦是1980年IBM的PC/XT。再后來，IBM的RISC System/6000也使用了這個思想。RISC這個詞本身屬于伯克利加利福尼亞大學(xué)的一個教師David Patterson。RISC這個概念還被用在Sun公司的SPARC微處理器中，并促成了現(xiàn)在所謂的MIPS技術(shù)的建立，它是Silicon Graphics的一部分。許多當(dāng)前的微芯片現(xiàn)在都使用RISC概念。

RISC概念已經(jīng)引領(lǐng)了微處理器設(shè)計的一個更深層次的思索。設(shè)計中必須考慮到：指令應(yīng)該如何較好的映射到微處理器的時鐘速度上（理想情況下，一條指令應(yīng)在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行完）；體系結(jié)構(gòu)需要多“簡單”；以及在不訴諸于軟件的幫助下，微芯片本身能做多少工作等等。

　　除了性能的改進(jìn)，RISC的一些優(yōu)點(diǎn)以及相關(guān)的設(shè)計改進(jìn)還有：

　　@如果一個新的微處理器其目標(biāo)之一是不那么復(fù)雜，那么其開發(fā)與測試將會更快。

　　@使用微處理器指令的操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序的程序員將會發(fā)現(xiàn)，使用更小的指令集使得代碼開發(fā)變得更加容易。

　　@RISC的簡單使得在選擇如何使用微處理器上的空間時擁有更多的自由。

　　@比起從前，高級語言編譯器能產(chǎn)生更有效的代碼，因為編譯器使用RISC機(jī)器上的更小的指令集。

　　除了RISC，任何全指令集計算機(jī)都使用的是復(fù)雜指令集計算（CISC）。

RISC典型范例如：MIPS R3000、HP—PA8000系列，Motorola M88000等均屬于RISC微處理器。

RISC主要特點(diǎn)：

RISC微處理器不僅精簡了指令系統(tǒng)，采用超標(biāo)量和超流水線結(jié)構(gòu)；它們的指令數(shù)目只有幾十條，卻大大增強(qiáng)了并行處理能力。如：1987年Sun Microsystem公司推出的SPARC芯片就是一種超標(biāo)量結(jié)構(gòu)的RISC處理器。而SGI公司推出的MIPS處理器則采用超流水線結(jié)構(gòu)，這些RISC處理器在構(gòu)建并行精簡指令系統(tǒng)多處理機(jī)中起著核心的作用。

RISC處理器是當(dāng)今UNIX領(lǐng)域64位多處理機(jī)的主流芯片

性能特點(diǎn)一：由于指令集簡化后，流水線以及常用指令均可用硬件執(zhí)行；

性能特點(diǎn)二：采用大量的寄存器，使大部分指令操作都在寄存器之間進(jìn)行，提高了處理速度；

性能特點(diǎn)三：采用緩存—主機(jī)—外存三級存儲結(jié)構(gòu)，使取數(shù)與存數(shù)指令分開執(zhí)行，使處理器可以完成盡可能多的工作，且不因從存儲器存取信息而放慢處理速度。

應(yīng)用特點(diǎn)；由于RISC處理器指令簡單、采用硬布線控制邏輯、處理能力強(qiáng)、速度快，世界上絕大部分UNIX工作站和服務(wù)器廠商均采用RISC芯片作CPU用。如原DEC的Alpha21364、IBM的Power PC G4、HP的PA—8900、SGI的R12000A和SUN Microsystem公司的Ultra SPARC ║。

運(yùn)行特點(diǎn)：

RISC芯片的工作頻率一般在400MHZ數(shù)量級。時鐘頻率低，功率消耗少，溫升也少，機(jī)器不易發(fā)生故障和老化，提高了系統(tǒng)的可靠性。單一指令周期容納多部并行操作。在RISC微處理器發(fā)展過程中。曾產(chǎn)生了超長指令字（VLIW）微處理器，它使用非常長的指令組合，把許多條指令連在一起，以能并行執(zhí)行。VLIW處理器的基本模型是標(biāo)量代碼的執(zhí)行模型，使每個機(jī)器周期內(nèi)有多個操作。有些RISC處理器中也采用少數(shù)VLIW指令來提高處理速度。




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