Dom > Izložba > Sadržaj

Mikroarhitektura Odnos prema arhitekturi skupa instrukcija

Mar 09, 2019

ISA je otprilike ista kao i programski model procesora kako ga vidi programator ili prevoditelj kompilacijskog jezika. ISA uključuje, između ostalog, model izvršenja, registre procesora, formate adresa i podataka. Mikroarhitektura uključuje sastavne dijelove procesora i kako se oni međusobno povezuju i interoperiraju kako bi implementirali ISA.


Mikroarhitektura stroja obično je predstavljena kao (više ili manje detaljni) dijagrami koji opisuju međusobne veze različitih mikroarhitektonskih elemenata stroja, koji mogu biti bilo što, od pojedinačnih vrata i registara, do potpune aritmetičke logičke jedinice (ALU), pa čak i veće. elementi. Ovi dijagrami općenito odvajaju datapath (gdje se nalaze podaci) i kontrolni put (za koji se može reći da upravlja podacima).


Osoba koja projektira sustav obično crpi specifičnu mikroarhitekturu kao vrstu dijagrama toka podataka. Kao i blok dijagram, dijagram mikroarhitekture prikazuje mikroarhitektonske elemente kao što su aritmetička i logička jedinica i registarska datoteka kao jedan shematski simbol. Tipično, dijagram povezuje one elemente sa strelicama, debelim linijama i tankim linijama kako bi se razlikovale trostupanjske sabirnice (koje zahtijevaju tromjesečni međuspremnik za svaki uređaj koji pokreće sabirnicu), jednosmjerne sabirnice (uvijek vođene jednim izvorom, kao kao način na koji adresna sabirnica na jednostavnijim računalima uvijek pokreće registar adresa memorije) i pojedinačne kontrolne linije. Vrlo jednostavna računala imaju jedinstvenu organizaciju podatkovne sabirnice - imaju jedinstvenu trožičnu sabirnicu. Dijagram složenijih računala obično pokazuje više trostrukih sabirnica, koje pomažu stroju istovremeno raditi više operacija.


Svaki mikroarhitekturni element predstavljen je shemom koja opisuje međupovezanost logičkih vrata korištenih za njegovu implementaciju. Svaka logička vrata zauzvrat predstavljaju shematski dijagram koji opisuje veze tranzistora koji se koriste za implementaciju u nekoj određenoj logičkoj obitelji. Strojevi s različitim mikroarhitekturama mogu imati istu arhitekturu skupa instrukcija, te su stoga sposobni izvesti iste programe. Nova mikroarhitektura i / ili rješenja strujnih krugova, zajedno s napretkom u proizvodnji poluvodiča, omogućuju novim generacijama procesora da postignu veće performanse dok koriste isti ISA.


U principu, samo jedna mikroarhitektura može izvršiti nekoliko različitih ISA-a samo s manjim promjenama u mikrokode.