Dom > Izložba > Sadržaj

Mikroarhitektura Odnos prema arhitekturi skupa instrukcija

Mar 09, 2019

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


Mikroarhitektura mašine je obično predstavljena kao (više ili manje detaljni) dijagrami koji opisuju međusobne veze različitih mikroarhitektonskih elemenata mašine, koji mogu biti bilo šta, od pojedinačnih kapija i registara, do kompletiranja aritmetičkih logičkih jedinica (ALU), pa čak i većih. elementi. Ovi dijagrami generalno odvajaju datapath (gdje su podaci postavljeni) i kontrolni put (za koji se može reći da upravlja podacima).


Osoba koja dizajnira sistem 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 datoteka registra kao jedan shematski simbol. Tipično, dijagram povezuje one elemente sa strelicama, debelim linijama i tankim linijama da bi se razlikovale trostruke sabirnice (koje zahtijevaju tročlani međuspremnik za svaki uređaj koji pokreće sabirnicu), jednosmjerne sabirnice (uvijek vođene jednim izvorom, kao kao način na koji se adresna sabirnica na jednostavnijim računalima uvijek pokreće registrom adresa memorije) i pojedinačne kontrolne linije. Veoma jednostavni kompjuteri imaju jedinstvenu organizaciju sabirnice podataka - oni imaju jednu tro-državnu sabirnicu. Dijagrami složenijih računara obično pokazuju višestruke trostruke sabirnice, koje pomažu stroju da obavlja više operacija istovremeno.


Svaki mikroarhitekturni element predstavljen je shemom koja opisuje međupovezanost logičkih kapija koje se koriste za njegovu implementaciju. Svaka logička kapija je predstavljena sa dijagramom strujnog kola koji opisuje veze tranzistora koji se koriste za implementaciju u nekoj određenoj porodici logike. Mašine sa različitim mikroarhitekturama mogu imati istu arhitekturu skupa instrukcija i na taj način biti sposobne za izvršavanje istih programa. Nova mikroarhitektura i / ili rešenja za kola, zajedno sa napretkom u proizvodnji poluprovodnika, su ono što omogućava novim generacijama procesora da postignu bolje performanse dok koriste isti ISA.


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