3. Архитектура микропроцессора

архитектуры – эго тщательный подбор таких комбинаций кодов опе-
раций, которые можно было бы выполнить за один такт тактового ге-
нератора. Основной выигрыш от такого подхода – резкое упрощение 
аппаратной реализации ЦП и возможность значительно повысить его 
производительность. Все команды работают с операндами и имеют 
одинаковый формат. Обращение к памяти выполняется с помощью 
специальных команд загрузки регистра и записи. Простота структуры и 
небольшой набор команд позволяет реализовать полностью их аппа-

24 
ратное выполнение и эффективный конвейер при небольшом объёме 
оборудования. Арифметику RISC-процессоров отличает высокая сте-
пень дробления конвейера. Этот прием позволяет увеличить тактовую 
частоту (значит и производительность) компьютера. Чем более элемен-
тарные действия выполняются в каждой фазе работы конвейера, тем 
выше частота его работы. RISC-процессоры с самого начала ориенти-
рованны на реализацию всех возможностей ускорения арифметических 
операций, поэтому их конвейеры обладают значительно более высоким 
быстродействием, чем в CISC-процессорах. Поэтому RISC-процессоры 
в 2–4 раза быстрее имеющих ту же тактовую частоту CISC-
процессоров с обычной системой команд и высокопроизводительней, 
несмотря на больший объём программ, на (30 %). Дейв Паттерсон и 
Карло Секуин сформулировали 4 основных принципа RISC: 
1. Любая операция должна выполняться за один такт, вне зависи-
мости от ее типа. 
2. Система команд должна содержать минимальное количество 
наиболее часто используемых простейших инструкций одинаковой 
длины. 
3. Операции обработки данных реализуются только в формате “ре-
гистр–регистр“ (операнды выбираются из оперативных регистров про-
цессора, и результат операции записывается также в регистр; а обмен 
между оперативными регистрами и памятью выполняется только с по-
мощью команд чтения/записи). 
4. Состав системы команд должен быть “ удобен “ для компиляции 
операторов языков высокого уровня.
Микропроцессоры с архитектурой CISC (Complex Instruction Set 
Computers) – архитектура вычислений с полной системой команд. Реа-
лизующие на уровне машинного языка комплексные наборы команд 
различной сложности (от простых, характерных для микропроцессора 
первого поколения, до команд значительной сложности, характерных 
для современных 32-разрядных микропроцессоров типа 80486, 68040 и 
др.).