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CISC型和RISC型两类CPU介绍

发布时间:2012-9-19 18:01:25      浏览次数:

服务器CPU就是在服务器上使用的CPU。服务器是网络中的重要设备,要接受少至几十人、多至成千上万人的访问,因此对服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。所以说CPU是计算机的“大脑”,是衡量服务器性能的首要指标。目前,服务器的CPU仍按CPU的指令系统来区分,通常分为CISC型CPU和RISC型CPU两类,后来又出现了一种64位的 VLIM(Very Long Instruction Word超长指令集架构)指令系统的CPU。

一、CISC型CPU
  
CISC是英文“Complex Instruction Set Computer”的缩写,中文意思是“复杂指令集”,它是指英特尔生产的x86(intel CPU的一种命名规范)系列CPU及其兼容CPU(其他厂商如AMD,VIA等生产的CPU),它基于PC机(个人电脑)体系结构。这种CPU一般都是32位的结构,所以我们也把它称为IA-32 CPU。(IA: Intel Architecture,Intel架构)。CISC型CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。   (1)intel的服务器CPU   (2)AMD的服务器CPU

二、RISC型CPU
  
RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC(Complex Instruction Set Computer)指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力(并行处理是指一台服务器有多个CPU同时处理。并行处理能够大大提升服务器的数据处理能力。部门级、企业级的服务器应支持CPU并行处理技术)。也就是说,架构在同等频率下,采用RISC架构的CPU比CISC架构的CPU性能高很多,这是由CPU的技术特征决定的。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。   

目前,在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:   

(1)PowerPC处理器   

(2)SPARC处理器   

(3)PA-RISC处理器   

(4)MIPS处理器   

(5)Alpha处理器

优点  

从当前的服务器发展状况看,以“小、巧、稳”为特点的IA架构(CISC架构)的PC服务器凭借可靠的性能、低廉的价格,得到了更为广泛的应用。在互联网和局域网领域,用于文件服务、打印服务、通讯服务、Web服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等用途。

缺点  

IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。

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