RISCсәулетін 32 разрядты МҮ-де қолдану

Қарастырылған әр сәулеттердің әрқайсысына артықшылықтар мен кемшіліктер тән, сондықтан ол екеуі де бірдей дамып, тарады.

Алғашқы RISC сәулеті бар МҮ Калифорниялық университтетің (Беркли қаласы) 80жылдарында жасалынған болатын. Олар үлкен емес нұсқаулар жиынынан және қарапайым адрестеу режимінен тұрды. Барлық арифметикалық және логикалық нұсқаулар тіркегіш операндылар арқасында орындалатын, тек екі LOAD және STORE жадыға арнау үшін қолданылатын. Күрделі командалардың дешифрациялау сұлбаларынан және дәстүрлі МҮ сәулетіне тән мөлтіккомандалар құрушысынан босаған кристалл алаңында үлкен тіркеуші файлы орналасқан. Жабылатын тіркеуші терезе түрінде ұйымдастыру әр процедураға жаңа тіркеушілер жиынын тағайындауға және бір процедурадан келесіге мәліметтерді қарапайым аппараттық көрсеткіштің өзгеруі арқылы мүмкіндік берді. Берклийлік МҮ-де алғашқы қолданылған тіркеуші терзелер енгізілген процедуралардың тиімді қолданылуын қамтамасыз етеді, сонымен бірге жадыға арнаулар санын қысқартып қана қоймай, МҮ өнімділігін айтарлықтай жоғарылатады.

1983жылы Станфорд университетінде МҮ MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages- бөгеті жоқ микроүрдісші) жасалынған болатын. MIPS жобасының мақсаты болып МҮ-ні құру болды, конвейерден тәуелсіз және мыналармен байланысқан: бір ресурсқа қатысты конвейерде өңделетін бірнеше нұсқаулармен бір мезетте арнау. МҮ MIPS-де тиімділеуші компиляторын жасап қолдану арқасында берклийлік сәулеттің кемшіліктерінен айырылуға және шартты түрде кристаллдың 60% ауданын алатын үлкен көлемдегі тіркеуші файлдарды қолдануға мүмкіндік берді.

МҮ SOAR (Smalltalk On A RISC) сәулеті RISC берклийлік бұтағының дамуы болып табылады. Ол Smalltalk-80 жоғары деңгейлі тілдерін қолдау және Sun бекетінің жұмыс құрамын функционалдау үшін тағайындалған. SOAR екі мәліметтер типін қолдайды: белгісі бар 31-разрядты және 28-разрядты көрсеткіштер. Әр берілген сөз арифметикалық операцияларды бір уақыта орындаушы тип белгісінен (тег) тұрады. Егер екі операндылар да толық болса, онда бір такттен кейін дұрыс нәтижелер алынады. Кері жағдайда SOAR көрсеткішті өңдейтін бағдарламаға қарайды. Оның өзге ерекшелігі топтық жүктеме-сақтауының нұсқауын қолдау болып табылады, яғни сегіз тіркеушінің құрамын он алтының орнына тоғыз такт ішінде жіберуге мүмкіндік береді (бір такт нұсқауды таңдауға жұмсалса, сегізі- жадыға арналады).

МҮ ARM (Acorn RISC Machine) арнайы В моделіндегі Acorn Computers фирмасының дербес компьютерлері үшін жасалынған жіне станфордтық сәулетінің негізгі мақсатын іске асырылады. Ол бірдей 32-разрядты форматы бар, аппараттық-іске асырылатын нұсқаулар жиынынан тұрады. Тез реакцияларды қамтамасыз теу үшін ARM құрушылары оның командалар жиынынан тоқтатуға мүмкін емес ұзын операцияларды алып тастады. МҮ SOAR сияқты ARM топтық жүктеме- сақтау нұсқауларын қамтамасыз етеді, өз кезегінде ол МҮ мен жады арасындағы алмасу жылдамдығын жоғарылатады. Өзге RISC МҮ-н қарағанда, ARM- де тоқтатылған өтпелер қолданылмайды. Өтпелерді орындау барысында конвейердің бөгеулерінен құтылу үшін әр нұсқауға 4-разрядты шарт кодының аумағы енгізілген; ол тек сәйкесінше шарттың коды орнатылған жағдайда ғана орындалады.

МҮ ROMP (Research/Office division Microprocessor) – ғылыми және тағайындаған жұмыстардың автоматтандыруы бойынша ІВМ корпорациясының микроүрдісшілері. Ол орталық үрдісші ретінде RT PC (RISC Technology Personal Computer) дербес компьютерлерде жұмыс істеуге тағайындалған, яғни станфордтық сәулетті жүзеге асырады және дамыған тиімділеуші компилятордан тұрады.

ROМР-ң негізгі ерекшелігі ұзын 40 разрядты адестік сөз болып табылады және соған сәйкес адрестік кеңістік 1 Тбайтқа тең.

ROМР өңдеу кезінде үлкен көңіл үрдісші мен жадының арасындағы алмасу жылдамдығын жоғарылатуға негізделген. Ол үшін алдыңғы ІВМ модельдерінде қолданылған өңделген адрестердің аппараттық басқауру буферлері қолданылады. Сонымен қатар, ROМР-ғы әр берілген сөздер тегпен қамтамасызданады, сол арқылы мәлімттерді қабылдаушы анықталады, сондықтан да кез келген элемент дайын болған кезде жылжи алады.

Mips Computer Systems фирмасының R2000 орталық үрдісші элементтері осы фирманың суперкіші компьютерлерін құру үшін негіз болып табылады. Ол станфордық сәулеттен тұрады, ОЖ(ОС) Unix сәйкестендірлген ОЖ Umips бағдарламалық ортасында, жоғары деңгейлі Си, Фортан-77 және Паскаль тілдерімен жұмыс жасайды. Сыртқы кэш-жадын басқару үшін өңделген адрестер буфері қолданылады. R2000 үшкристаллды жиында жұмыс жасайды,оның құрамына сонымен бірге жүзуші нүктесі бар операциялар үшін үрдісшілер енеді және ОҮЭ және динамикалық жады жұмысының жылдамдығымен бірігу үшін арналған буфер жазбасы қолданылады.

McDonnell Douglas фирмасының ОҮЭ MD 484 GaAs-технологиясы бойынша жасалынады және 1с нұсқауының 100млн. есептік өнімділігі бар. MD 484 станфордтық сәулет арқасында үлкен емес компоненттерден тұрады (23,2мың транзисторлер мен 10,4 мың резисторлер) және МҮ MIPS нұсқаулар жиынын қолдайды. Ол дамыған үзулер жүйесінен тұрады,яғни сонымен бірге ол дұрыс емес адрестеуден тоқтаулар және ішкі толығулар мен жүйелік арнаулардан тұрады. Нұсқаулар мен мәліметтерді жіберу үшін үш екібағытталған 32-разрядты шиналар қолданылады, әр сызық үлкен n-арналы транзисторлар көмегімен қуатталады. ОҮЭ-ң жоғары қуаттылығы жүзгіш нүктесі бар операциялар үшін үрдісшілер есебінен және МҮ жиынына кіретін басқару жадының құрылғыларын қамтамасыз етеді.

Sun Microsystems фирмасының МҮ SPARC (Scalable Processor ARChitecture) берклийлік сәулеттің негізгі мақсаттарын жүзеге асырады: ол үлкен 120 тіркеуші файлдардың сыйымдылығы 32-разрядты тіркегіштен тұрады және бөгелген өтпелерді қолданады. МҮ Fujitsu фирмасының 1,5 мкм КМОП- технологиясы бойынша орындалатын және 20мың вентильден тұратын вентильдік матрицасында жүзеге асады. МҮ Fujitsu фирмасының 20 мың вентильден тұратын, 1,5 мкм КМОП-технологиясымен вентильді матрицада жасалған. МҮ SPARC Sun-4 жұмыс станциясының құрамындағы ОЖ Unix бағдарламалау ортасымен жұмыс істеуге арналған.

AMD фирмасының МҮ Аm29000 RISC МҮ серияларының ішінде өте жоғары өнімділігімен ерекшеленіп, берклийстік сәулетінің дамытылған түрін көрсетеді. Оның құрамына 16 тіркеушіден бөлінген сыйымдылығы 192 тіркеуші болатын тіркегіштік файлдар кіріп және конвейердегі кешігуді жою үшін кешігу өтпелілерін қолданады. Сонымен қатар, Аm29000-да МҮ мен сыртқы жадынысының ақпарат алмасуын жылдамдату үшін, түрлендірілген адрестердің буфері орнатылған.

Fairchild корпарациясының үш кристалды МҮ-ның Clipper С100 жиынтығы бір платада супер ЭЕМ құру мүмкіндігін береді. Clipper С100 сәулеті RISC-тың көптеген тағайындалуларын аппараттық түрде орындай алады. Бұл МҮ МҮ IEEE 754 стандарты бойынша ағынды нүктелердің барлық арифметикалық үрдісін орындап, деректердің 10 түрін және адрестеудің 9 жұмыс тәртібін қамтамасыздандырады, ал тоқтату жүйесі 256 векторлық тоқтатудан тұрады.

Clipper С100 тағайындалулар жиыны белгіленген нүктелі пішімнен ағынды нүктелі пішімге түрленуін және кері жағдайын қарастырып, таңбалық жолдарды өңдеп, тіркеушінің қайта қалпына келуін сақтап, тоқтауды өңдеп және басқа тағайындалуларды орындайтын 101 аппараттық тағайындалулар мен 67 негізгі тағайындалулардан тұрады. Негізгі тағайындалуларды қолданғанда сыйымдылығы 1К 48- разрядты сөзден тұратын кіші бағдарламалық ТЕҚ қолданылады. Clipper С100 –дің есептегіш модулі Unix операциялық жүйесінде және Си, Фортрая мен Паскаль сияқты жоғары деңгейлі бағдарламалау тілдерімен жұмыс істейді. Motorola фирмасының МҮ-жүйесінің МС88000 үрдісшілері МС88100 және МС88200 үрдісші жадысының 2 кристалынан тұрады.

МС88100 сыйымдылығы аз тіркеушілік файлдан және белгіленген ағынды нүктелі пішімінен, сандық өңделуі топтамасынан, арнайы функцияның 6 тапсырыстық топтамасынан тұрады.

МҮ 4 кіріс және шығыс портынан тұрғандықтан мультиүрдісшілік жүйені құруда да қолданылады.