Mips 아키텍처 호스트
복잡한 스크립트라고도 하는 CISC 스크립트는 영어를 CISC (complex instruction set computer 의 약어) 라고 합니다. CISC 마이크로프로세서에서 프로그램의 명령은 순차적으로 실행되며 각 명령의 작업도 순차적으로 실행됩니다. 순차 실행의 장점은 제어가 간단하지만 컴퓨터의 각 부분이 활용도가 낮고 실행 속도가 느리다는 것입니다. 실제로 Intel 에서 제조한 x86 시리즈 (예: IA-32 아키텍처) CPU 와 호환되는 CPU (예: AMD 및 VIA) 입니다. 새로운 X86-64 (AMD64 라고도 함) 도 CISC 에 속합니다.
명령 집합이 무엇인지 알기 위해서는 오늘의 X86 아키텍처 CPU 부터 시작해야 한다. X86 명령어는 인텔에서 첫 번째 16 비트 CPU(i8086) 를 위해 특별히 개발했습니다. IBM IBM 198 1+0 이 출시한 세계 최초의 PC 에서 CPU-I 8088(I 8086 의 간소화된 버전) 도 X86 명령을 사용했습니다. 또한 컴퓨터에 X87 칩을 추가하여 부동 소수점 데이터 처리 능력을 높였으며 나중에 X86 명령어와 X87 명령어를 추가했습니다.
CPU 기술이 발전함에 따라 인텔은 과거 PII 제온, PIII 제온, 펜티엄 3 부터 오늘날의 펜티엄 4 시리즈 및 제온 (제온 노코너 제외) 에 이르기까지 새로운 i80386 및 i80486 을 지속적으로 개발하여 과거 개발된 다양한 애플리케이션을 계속 실행하고 풍부한 소프트웨어 리소스를 보호하고 상속할 수 있도록 했습니다. Intel X86 시리즈와 호환되는 CPU (예: AMD Athlon MP 등) 가 있기 때문입니다. ) 모두 X86 명령어를 사용하여 오늘날 방대한 X86 시리즈와 호환 CPU 라인업을 형성했습니다. 현재 x86CPU 에는 주로 Intel 의 서버 CPU 와 AMD 의 서버 CPU 가 포함되어 있습니다.
(2)RISC 명령어 세트
RISC 는 영어 "Reduced Instruction Set Computing" 과 중국어 "Reduced Instruction Set" 의 약자입니다. CISC 명령 시스템을 기반으로 개발되었습니다. CISC 기계에 대한 일부 테스트에 따르면 다양한 명령의 빈도는 상당히 다릅니다. 가장 일반적으로 사용되는 몇 가지 간단한 명령은 전체 명령 수의 20% 에 불과하지만 프로그램에서 발생하는 빈도는 80% 를 차지합니다. 복잡한 명령어 시스템은 마이크로프로세서의 복잡성을 증가시켜 개발 시간이 길고 비용이 많이 들 수밖에 없다. 그리고 복잡한 지시에는 복잡한 연산이 필요하므로 컴퓨터의 속도를 늦출 수밖에 없다. 이러한 이유로 RISC CPU 는 80 년대에 탄생했습니다. RISC CPU 는 CISC CPU 에 비해 명령어 시스템을 단순화할 뿐만 아니라 초과 수량 및 하이퍼라인이라는 구조를 사용하여 병렬 처리 능력을 크게 높였습니다. RISC 명령어 세트는 고성능 CPU 의 발전 방향입니다. 전통적인 CISC (복잡한 명령어 세트) 와는 반대입니다. 반면 RISC 는 복잡한 명령어보다 일관된 명령어 형식, 적은 유형, 적은 주소 지정 방식을 갖추고 있습니다. 물론 처리 속도가 훨씬 빨라야 한다. 현재 이 명령어 시스템의 CPU 는 중급형 서버, 특히 하이엔드 서버에서 RISC 명령어 시스템 CPU 를 채택하고 있습니다. RISC 명령어 시스템은 하이엔드 서버의 운영 체제인 UNIX 에 더 적합하며, 현재는 Linux 도 유닉스 운영 체제에 속합니다. RISC CPU 는 소프트웨어 및 하드웨어에서 Intel 및 AMD CPU 와 호환되지 않습니다.
현재 중급형 서버가 RISC 명령을 사용하는 CPU 는 주로 PowerPC 프로세서, SPARC 프로세서, PA-RISC 프로세서, MIPS 프로세서, 알파 프로세서 등 몇 가지 범주로 구성되어 있다.
⑶IA-64
EPIC (명시적 병렬 명령어 컴퓨터) 가 RISC 와 CISC 의 상속자인지 여부에 대해 많은 논쟁이 있었다. EPIC 시스템의 경우 인텔 프로세서가 RISC 시스템으로 나아가는 중요한 단계에 더 가깝습니다. 이론적으로 동일한 호스트 구성에서 EPIC 시스템은 Unix 기반 애플리케이션보다 CPU 를 훨씬 더 잘 설계합니다.
인텔 EPIC 기술 기반 서버 CPU 는 아이테니엄 (개발 코드명 Merced) 에 위치한 아이테니엄 (Merced) 입니다. IA-64 비트 프로세서이자 IA-64 시리즈의 첫 번째 프로세서입니다. Microsoft 는 또한 소프트웨어가 지원하는 Win64 라는 운영 체제를 개발했습니다. 인텔은 X86 명령어를 채택함에 따라 더 발전된 64 비트 마이크로프로세서를 찾기 위해 방향을 바꾸었다. 인텔이 이렇게 하는 이유는 방대한 x86 아키텍처에서 벗어나 활기차고 강력한 명령어 세트를 도입하여 EPIC 명령어가 있는 IA-64 아키텍처를 탄생시켰기 때문입니다. IA-64 는 여러 방면에서 x86 보다 큰 발전을 이루었다. 기존 IA32 아키텍처의 많은 한계를 극복하고 데이터 처리 능력, 시스템 안정성, 보안, 가용성 및 관측 가능성 측면에서 획기적인 발전을 이루었습니다.
IA-64 마이크로프로세서의 가장 큰 단점은 x86 과 호환되지 않는다는 것입니다. IA-64 프로세서가 두 왕조 소프트웨어를 더 잘 실행할 수 있도록 인텔은 IA-64 프로세서 (아이테니엄, 아이테니엄 2 ...) 에 x86 명령을 IA-64 명령으로 번역했습니다. 이 디코더는 가장 효율적인 디코더도 아니고 x86 코드를 실행하는 가장 좋은 방법 (가장 좋은 방법은 x86 프로세서에서 직접 x86 코드를 실행하는 것) 도 아니기 때문에 아이태니엄과 아이태니엄 2 는 x86 응용 프로그램을 실행할 때 성능이 좋지 않습니다. 이것은 또한 X86-64 의 근본 원인이되었습니다.
(4)X86-64 (AMD64/EM64T)
AMD 는 X86-32 아키텍처와 호환되는 64 비트 정수 연산을 동시에 처리할 수 있도록 설계되었습니다. 64 비트 논리 주소 지정을 지원하며 32 비트 주소 지정으로 변환할 수 있는 옵션을 제공합니다. 그러나 기본 데이터 조작 지침은 32 비트와 8 비트이며 64 비트와 16 비트로 변환할 수 있는 옵션을 제공합니다. 범용 레지스터를 지원합니다. 32 비트 연산인 경우 결과는 완전한 64 비트로 확장됩니다. 이 지시문에는' 직접 실행' 과' 변환 실행' 의 차이가 있습니다. 지시문 필드는 8 비트 또는 32 비트이므로 필드가 너무 길어지지 않도록 합니다.
X86-64 (AMD64 라고도 함) 의 생성은 공혈이 아니다. X86 프로세서의 32 비트 주소 지정 공간은 4GB 메모리로 제한되며 IA-64 프로세서는 x86 과 호환되지 않습니다. AMD 는 고객의 요구를 충분히 고려하여 x86 명령어 세트의 기능을 강화하여 64 비트 컴퓨팅 모드를 동시에 지원할 수 있도록 합니다. 따라서 AMD 는 해당 구조를 x86-64 라고 합니다. 기술적으로 AMD 는 X86-64 아키텍처에서 64 비트 작업을 수행하기 위해 기존 X86 프로세서 레지스터의 확장으로 R8-R 15 범용 레지스터를 출시했지만 이러한 레지스터는 32 비트 환경에서 충분히 사용되지 않았습니다. EAX 및 EBX 와 같은 원시 레지스터도 32 비트에서 64 비트로 확장되었습니다. SSE 유닛은 SSE2 를 지원하기 위해 8 개의 새로운 레지스터를 추가했습니다. 레지스터 수를 늘리면 성능이 향상됩니다. 또한 32 비트와 64 비트 코드와 레지스터를 모두 지원하기 위해 x86-64 아키텍처는 프로세서가 긴 모드와 레거시 모드, 긴 모드는 두 개의 하위 모드 (64 비트 모드와 호환 모드) 로 작동할 수 있도록 합니다. 이 표준은 AMD 서버 프로세서의 Opteron 프로세서에 도입되었습니다.
올해 64 비트를 지원하는 EM64T 기술이 출시되었습니다. 공식적으로 EM64T 로 명명되기 전에는 IA32E 로, Intel 의 64 비트 확장 기술 이름으로 X86 명령 세트를 구별하는 데 사용되었습니다. 인텔의 EM64T 는 AMD 의 X86-64 기술과 유사한 64 자리 모드를 지원합니다. 64 비트 선형 평면 주소 지정, 새로운 GPRs (Global Registrator) 8 개, SSE 명령을 지원하는 레지스터 8 개가 추가되었습니다. AMD 와 마찬가지로 Intel 의 64 비트 기술은 IA32 및 IA32E 와 호환되며 64 비트 운영 체제를 실행하는 경우에만 IA32E 를 사용합니다. IA32E 는 AMD64 처럼 역호환되는 64 자리 모드와 32 자리 모드의 두 가지 하위 모드로 구성됩니다. 인텔의 EM64T 는 AMD 의 X86-64 기술과 완벽하게 호환됩니다. 이제 노코나 프로세서는 64 비트 기술을 추가하고 인텔의 펜티엄 4E 프로세서는 64 비트 기술을 지원합니다.
둘 다 x86 명령어 세트와 호환되는 64 비트 마이크로프로세서 아키텍처이지만 EM64T 와 AMD64 사이에는 약간의 차이가 있습니다. AMD64 프로세서의 NX 비트는 인텔 프로세서에서 제공되지 않습니다.