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請根據CPU性能公式簡述RISC指令集結構計算機和CISC指令集結構計算機的性能特點

RISC微處理器不僅精簡了指令系統,采用超標量和超流水線結構;它們的指令數目只有幾十條,卻大大增強了並行處理能力。如:1987年Sun Microsystem公司推出的SPARC芯片就是壹種超標量結構的RISC處理器。而SGI公司推出的MIPS處理器則采用超流水線結構,這些RISC處理器在構建並行精簡指令系統多處理機中起著核心的作用。

RISC處理器是當今UNIX領域64位多處理機的主流芯片

性能特點壹:由於指令集簡化後,流水線以及常用指令均可用硬件執行;

性能特點二:采用大量的寄存器,使大部分指令操作都在寄存器之間進行,提高了處理速度;

性能特點三:采用緩存—主機—外存三級存儲結構,使取數與存數指令分開執行,使處理器可以完成盡可能多的工作,且不因從存儲器存取信息而放慢處理速度。

應用特點;由於RISC處理器指令簡單、采用硬布線控制邏輯、處理能力強、速度快,世界上絕大部分UNIX工作站和服務器廠商均采用RISC芯片作CPU用。如原DEC的Alpha21364、IBM的Power PC G4、HP的PA—8900、SGI的R12000A和SUN Microsystem公司的Ultra SPARC ║。

運行特點:

RISC芯片的工作頻率壹般在400MHZ數量級。時鐘頻率低,功率消耗少,溫升也少,機器不易發生故障和老化,提高了系統的可靠性。單壹指令周期容納多部並行操作。在RISC微處理器發展過程中。曾產生了超長指令字(VLIW)微處理器,它使用非常長的指令組合,把許多條指令連在壹起,以能並行執行。VLIW處理器的基本模型是標量代碼的執行模型,使每個機器周期內有多個操作。有些RISC處理器中也采用少數VLIW指令來提高處理速度。

RISC 和CISC 是目前設計制造微處理器的兩種典型技術,雖然它們都是試圖在體系結構、操作運行、軟件硬件、編譯時間和運行時間等諸多因素中做出某種平衡,以求達到高效的目的,但采用的方法不同,因此,在很多方面差異很大,它們主要有:

(1) 指令系統:RISC 設計者把主要精力放在那些經常使用的指令上,盡量使它們具有簡單高效的特色。對不常用的功能,常通過組合指令來完成。因此,在RISC 機器上實現特殊功能時,效率可能較低。但可以利用流水技術和超標量技術加以改進和彌補。而CISC 計算機的指令系統比較豐富,有專用指令來完成特定的功能。因此,處理特殊任務效率較高。

(2) 存儲器操作:RISC 對存儲器操作有限制,使控制簡單化;而CISC 機器的存儲器操作指令多,操作直接。

(3) 程序:RISC 匯編語言程序壹般需要較大的內存空間,實現特殊功能時程序復雜,不易設計;而CISC 匯編語言程序編程相對簡單,科學計算及復雜操作的程序設計相對容易,效率較高。

(4) 中斷:RISC 機器在壹條指令執行的適當地方可以響應中斷;而CISC 機器是在壹條指令執行結束後響應中斷。

(5) CPU:RISC CPU 包含有較少的單元電路,因而面積小、功耗低;而CISC CPU 包含有豐富的電路單元,因而功能強、面積大、功耗大。

(6) 設計周期:RISC 微處理器結構簡單,布局緊湊,設計周期短,且易於采用最新技術;CISC 微處理器結構復雜,設計周期長。

(7) 用戶使用:RISC 微處理器結構簡單,指令規整,性能容易把握,易學易用;CISC微處理器結構復雜,功能強大,實現特殊功能容易。

(8) 應用範圍:由於RISC 指令系統的確定與特定的應用領域有關,故RISC 機器更適合於專用機;而CISC 機器則更適合於通用機。

思科系統公司(Cisco Systems, Inc.),是互聯網解決方案的領先提供者,其設備和軟件產品主要用於連接計算機網絡系統。1984年12月,思科系統公司在美國成立,創始人是斯坦福大學的壹對教師夫婦,計算機系的計算機中心主任萊昂納德·波薩克(Leonard Bosack)和商學院的計算機中心主任桑蒂·勒納(Sandy Lerner),夫婦二人設計了叫做“多協議路由器”的聯網設備,用於斯坦福校園網絡(SUNet),將校園內不兼容的計算機局域網整合在壹起,形成壹個統壹的網絡。這個聯網設備被認為是聯網時代真正到來的標誌。約翰·錢伯斯於1991年加入思科,1996年,錢伯斯執掌思科帥印,是錢伯斯把思科變成了壹代王朝。

對於思科公司來說,它所面對的是壹個2000億美元的網絡設備市場。現在他的經營範圍幾乎覆蓋了網絡建設的每個部分:組成互聯網和數據傳送的路由器、交換機等網絡設備市場現在幾乎都由思科公司控制。由於網絡信息每四個月就增加壹倍,需要更新、更快的網絡傳輸設備支撐,這意味著思科的市場還在不斷膨脹,從而使思科的市場成了最受歡迎、增長最快的公司。

該思科總裁約翰·錢伯斯[1]企業品牌在世界品牌實驗室(World Brand Lab)編制的2006年度《世界品牌500強》排行榜中名列第四十,在《巴倫周刊》公布的2006年度全球100家大公司受尊重度排行榜中名列第三十。

形容網絡發展的迅速是人間方壹日,網上已千年,作為設備供應商,必須掌據高新技術,不斷創新,然而誰也無法壹壹發明所有的技術,思科公司總裁錢伯斯認為,獲得發明的最佳途徑是花錢去買。他認為最理想的做法是買下正在研制新產品的新公司,它能在未來的6至12個月推出壹個傑出的新產品,然後通過思科公司現有的分銷渠道,迅速推向市場。1996年,思科公司就是通過這種方法,成為網絡交換機市場的佼佼者。

如今思科系統公司已成為公認的全球網絡互聯解決方案的領先廠商,其提供的解決方案是世界各地成千上萬的公司、大學、企業和政府部門建立互聯網的基礎,用戶遍及電信、金融、服務、零售等行業以及政府部門和教育機構等。同時,思科系統公司也是建立網絡的中堅力量,目前互聯網上近80%的信息流量經由思科系統公司的產品傳遞。思科已經成為毋庸置疑的網絡領導者。思科系統公司目前在全球擁有35000多名雇員,2004財年的營業額超過220億美元。

在今天這個以網絡為業務核心推動力的新經濟時代,政府、組織及企業的信息化建設不僅需要領先的網絡技術和設備,更需要正確建立和充分應用智能網絡環境的成功經驗和策略咨詢。思科互聯網商業解決方案事業部(IBSG)積極與用戶分享思科應用智能網的成功經驗。在《財富》“全球500強”企業中,已有280多家企業的總裁和首席信息官分享了思科經驗。美國《商業周刊》對此評論說,由於思科處在網絡經濟的核心,它比任何其他公司都更適合於領導和推動全球經濟企業發展向網絡模式轉型。

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