Quiz sull'evoluzione dell'architettura RISC e dei processori RISC-I

Study Notes

evoluzioni dell'architettura RISC si verificarono alla fine degli anni '80, quando i progettisti introdussero tecniche di predizione dei salti e cache di istruzioni e dati. La predizione dei salti permette di prevedere il percorso di esecuzione del programma e mantenere in memoria le istruzioni successive, riducendo gli accessi alla memoria e aumentando la velocità di esecuzione. Le cache di istruzioni e dati permettono di mantenere una copia delle istruzioni e dei dati più utilizzati in una memoria veloce, riducendo gli accessi alla memoria principale. Queste tecniche hanno permesso di incrementare la velocità di esecuzione dei programmi su architetture RISC, rendendole competitive con le architetture CISC. Inoltre, l'incremento della capacità delle memorie ha ridotto l'importanza dell'occupazione di memoria del codice, rendendo meno rilevante lo svantaggio dell'approccio RISC.La progettazione di nuove pipeline dati ha portato alla creazione dei processori RISC, caratterizzati dalla suddivisione dell'istruzione in sotto operazioni elementari eseguite in parallelo da unità funzionali specializzate. La replicazione di queste unità funzionali e l'implementazione di pipeline hanno permesso ai processori superscalari di eseguire più di un'operazione per ciclo di clock, ma richiedevano molti transistor. I primi RISC erano avvantaggiati dalla semplicità di progetto e dalla flessibilità data dal numero di transistor liberi. Inoltre, i progetti RISC utilizzavano l'architettura Harvard, che separava i flussi dei dati e delle istruzioni per una gestione più efficiente della cache, ma impediva al codice automodificante di funzionare su questi processori. Il progetto Berkeley RISC sviluppò il processore RISC-I, che era più veloce di qualsiasi processore a singolo chip dell'epoca, e il successore RISC-II, ancora più piccolo e tre volte più rapido. Altri progetti di ricerca, come MIPS alla Stanford University, portarono alla creazione di processori RISC sempre più diffusi nel mercato, come i processori SPARC della Sun Microsystems e i processori MIPS della MIPS Computer Systems, utilizzati anche nel mercato embedded. IBM sviluppò la piattaforma RS/6000 basata su architettura POWER, che portò allo sviluppo della linea iSeries.L'evoluzione dei processori ha portato alla semplificazione del POWER, che ha dato vita ai processori PowerPC, molto utilizzati nell'automazione e nelle automobili. La filosofia RISC ha dominato il settore dei dispositivi embedded e dei server ad alte prestazioni negli anni '90, ma attualmente l'architettura x86 di Intel domina il mercato dei personal computer grazie alla compatibilità con le applicazioni. Nonostante i costi di sviluppo sempre più elevati, IBM con l'architettura Power e le soluzioni RISC sopravvivono grazie alle inefficienze in virgola mobile dell'architettura x86.

Description

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