Krótko o potokach

W połowie lat 80-tych komputery przeszły przez kolejny krok ewolucji. Zmieniono architekturę procesorów z CISC-owej na RISC-ową co pozwoliło na znaczne przyśpieszenie pracy jednostki centralnej, zmniejszenie jej wymiarów, wprowadzenie przetwarzania potokowego oraz wielu instrukcji wspomagających grafike np. MMX, 3DNOW!. 

* CISC (ang. Complex Instruction Set Computer), złożona lista rozkazów; rozkazy te są długie i skomplikowane, w jednym takcie wykonuje się cała instrukcja bądź jej część. 
* RISC (ang. Reducted Instruction Set Computer), jest to uproszczona lista rozkazów. Zastosowanie tej architektury pozwoliło wprowadzić potokowe przetwarzanie rozkazów. 

W 1980 roku na uniwersytecie w Berkeley D. Patterson opracował, sformułował założenia procesora RISC oraz stworzył jednostkę RISC 1. Firma HP w 1984 roku zaprezentowała procesor w architekturze RISC dwa lata później pierwsze procesory trafiły do masowej produkcji. Także inne firmy długo nie pozostawały w tyle i w niedługim czasie procesory nowej generacji zaczęły przejmować rynek. Wraz z pojawieniem się nowej architektury wprowadzono przetwarzanie potokowe umożliwiające równoległe wykonywanie rozkazów. 

Potokowe wykonywanie rozkazów

Zakładając że wykonanie rozkazu można podzielić na cztery etapy gdzie: Pierwszy etap to pobranie i zdekodowanie rozkazu, drugi pobranie argumentów, trzeci wykonanie operacji, czwarty zapis wyników. Najprościej mówiąc praca potokowa polega na tym, że jeżeli kolejny etap jest wolny następuje przekazanie do niego zbuforowanego rozkazu. Gdy w kolejnym etapie wykonuje się rozkaz do poprzedniego etapu pobierany jest kolejny rozkaz. Jest to w najprostszy sposób opisany przebieg potokowego wykonywania instrukcji. Tryb ten pozwolił na zwiększenie wydajności procesora bez zwiększania jego częstotliwości taktowania. Wraz z ulepszeniem trybu potokowego jednostki centralne stawały się superskalarne, posiadały wiele potoków. 
Architektura typu RISC jest po dziś dzień rozwijana i ulepszana lecz zbliża się kres możliwości dzisiejszych układów elektronicznych. Świat czeka na kolejny krok ewolucji procesorów (komputerów), czy procesory kwantowe staną się tym czym dziś są jednostki Intela czy AMD?

Dodaj komentarz


Kod antyspamowy
Odśwież