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电梯直达

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发表于 2004-10-28 20:59 |只看该作者 |倒序浏览

CISC和RISC也许就是X86架构阵营和苹果为代表的PowerPC阵营的重要区别之一。这也是处理器指令架构上的本质区别。那么让我们先来解读它们之间的代码吧。

CISC（Complex Instruction Set Computer 复杂指令系统计算机）是一套十分原始的而且未加任何优化处理的指令构架体系。这也是X86处理器阵营一直坚持走的道路，如Intel、AMD、Transmeta等。由于在这个指令体系中，所有指令在运算和执行的过种中均处于同等的优先级别（优先级别？用过网络蚂蚁的用户对此的感受应该是很形象的），这使各个指令都是达到相同的效能。这样使硬件的成本减小，而且有利于各种软件的兼容。为实现计算机的普及提供了十分良好的条件。但是由于各指令均处于同一级别，所以这使处理器在运行时，硬件效率并不会很高，延时现象比较严重，等于使相当一部分硬件资源被浪费。这样就可以解释为什么现在的英特尔公司拼命提高处理器的主频频率，却依然只能使其性能进行有限提高的现象。

RISC（Reduced Instruction Set Computer 精简指令系统计算机）有些人喜欢称 RISC 为“load-store”，意思是想强调 RISC 计算机只有 100 多条指令。它是一种经过优化的指令架构系统。这是于上世纪70年代中期，由IBM公司的“810计划”最先提出来的。其目的是为了突破兼容机构架的市场霸主地位，让IBM公司能参与其中。它的指令格式简单统一，长度固定，寻址方式也经过优化，提供了更高级的扩展能力。在硬件规模相当的情况下，RISC处理器可比CISC处理器的速度快40%—70%不等。而且对于处理必须的纠错能力和安全性能来说，RISC先天具有非常好的发挥空间。

众所周知，RISC指令架构来自于一个“80~20”理论：即计算机任务的80%只需要调用处理器20%的指令就能完成，而剩下那20%的任务才有可能用到其余80%的指令。这足可以证明RISC指令架构是高效率、高性能的追求者。只是由于成本因素，目前其大部分还只是服务役于大型或超大型服务器和超级计算机等高性能领域。在个人计算机的市场中，也只有“苹果”在与传统的CISC架构的产品抗衡。在游戏领域，当索尼公司的PS3（Play Station III）投奔RISC后，微软的XBOX II也将采用RISC架构指令系统，正式加盟于PowerPC阵营。

但是由于RISC结构的特点，兼容性不强，对某些硬件要求近乎苛刻，使用户选择RISC架构（在个人计算机市场而言就为“苹果”）的成本极大的增加了。更何况就目前的技术水准和市场状况来看，DIY一台这样的计算机几乎是不可能完成的任务，所以对RISC阵营的不了解甚至是误角都是很正常的。笔者需要强调一下：由于CISC和RISC在本质上根本不可能统一，所以两者之间的区别是不可能被抹平的。只是在核心设计上，现在的CISC架构产品为了提高自身的性能，从而更多地借鉴了RISC的设计思想，最明显就是Intel在Pentium 4推出的HT（Hype Threading 超线程）技术，这原本是由IBM在自主开发的PowerPC G5上采用的SMT技术演变而来的（笔者认为这只是Intel的另一种叫法而已）。还有AMD公司仿照“Chip-to-Chip Interconnect”总线技术设计的“HyperTranspot”，……关于这些技术会在下文中提到，优劣一看便知。有时候现在的某些高端X86处理器更像是在CISC外衣下的RISC。