第300章 處理器架構（1 / 1）
香江電子科技工業在最近幾年才興起，早期有志從事電子科技業的許多香江畢業生只能外出謀求發展。從小吃粵菜、講粵語的他們，在灣灣、新加坡、約翰國、漂亮國與倭國等地不一定能適應。
如果有香江公司願意提供同等的待遇和發展條件，相信在外謀生的香江籍工程師願意，返回到他們更熟悉和親切的城市來工作。這些工作白子睿讓集團公司人力資源部和公關部正在有條不紊的展開。
白子睿處理好公司事情之後，大部分精力都放在與半導體實驗室主任姚兆明教授合作成立的一個RISC（精簡指令集）開發專案組上。
精簡指令集，是計算機中央處理器的一種設計模式，也被稱為RISC(ReducedInstructionSetComputer的縮寫)。這種設計思路對指令數目和定址方式都做了精簡，使其實現更容易，指令並行執行程度更好，編譯器的效率更高。常用的精簡指令集微處理器包括DECAlpha、ARC、ARM、AVR、MIPS、PA-RI****owerArchitecture(包括PowerPC)和SPARC等。
這種設計思路最早的產生緣自於有人發現，儘管傳統處理器設計了許多特性讓程式碼編寫更加便捷，但這些複雜特性需要幾個指令週期才能實現，並且常常不被執行程式所採用。
此外，處理器和主記憶體之間執行速度的差別也變得越來越大。在這些因素促使下，出現了一系列新技術，使處理器的指令得以流水執行，同時降低處理器訪問記憶體的次數。早期，這種指令集的特點是指令數目少，每條指令都採用標準字長、執行時間短、中央處理器的實現細節對於機器級程式是可見的。
RISC精簡指令集:ReducedInstructionSetComputerRISC，是一種執行較少型別計算機指令的微處理器。起源於80年代的MIPS主機（即RISC機），RISC機中採用的微處理器統稱RISC處理器。
這樣一來，它能夠以更快的速度執行操作（每秒執行更多百萬條指令，即MIPS）。因為計算機執行每個指令型別都需要額外的電晶體和電路元件，計算機指令集越大就會使微處理器更復雜，執行操作也會更慢。
紐約約克鎮IBM研究中心的JohnCocke證明，計算機中約20%的指令承擔了80%的工作，於1974年，他提出RISC的概念，許多當前的微晶片都使用RISC概念。
精簡指令集計算機（RISC:ReducedInstructionSetComputer）其執行速度比CISC要快。
RISC和CISC是CPU從指令集的特點上可以分為兩類：CISC和RISC。CISC是ComplexInstructionSetComputer的縮寫，指的是“複雜指令運算集”。
RISC的指令系統相對簡單，它只要求硬體執行很有限且最常用的那部分指令，大部分複雜的操作則使用成熟的編譯技術，由簡單指令合成。
目前在中高檔伺服器中普遍採用這一指令系統的CPU，特別是高檔伺服器全都採用RISC指令系統的CPU。在中高檔伺服器中採用RISC指令的CPU主要有Compaq（康柏，即新惠普）公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的PowerPC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Sparc。
姚兆明教授七十年代初返回香江大學任教前，在美國RCA公司全程參與了被譽為RISC處理器鼻祖的RCA1802的研製，對近幾年提出的RISC（精簡指令集）概念並不陌生。
CISC（複雜指令集）而言。電子計算機從誕生之後，經過幾十年的改型、換代發展之後，其指令集越來越龐大，而為了實現這些指令操作造成cpu的設計也越來越複雜。
但統計資料表明，大部分佔用cpu和其他計算機資源的運算，是指令集中佔比很小的那一部分常用簡單指令，而剩下佔絕大部分比重的複雜指令實際用到的機率很小，這也造成了cpu中為之設計的複雜結構利用率很低。
面對這種情況，計算機專家們開始研究對指令集進行必要的精簡，使每條指令都能簡化和歸一化，用執行一串連續的、簡單的、密集編碼的指令來實現計算機複雜操作，從而替代指令集中那些使用頻率稀少的複雜指令，來簡化處理器的設計複雜程度。
白子睿在前世最熟悉的指令集架構莫過於ARM架構，這是二十一世紀最流行的RISC架構之一。ARM是AdvancedRISCMachinesLimited公司推出的一種RISC處理器體系結構即相關技術。
ARM佔比所有32位嵌入式處理器的75%，成為佔全世界最多數的32位架構。ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統設計，低耗電節能，非常適用移動通訊領域。
消費性電子產品，例如可攜式裝置（PDA、行動電話、多媒體播放器、掌上型電子遊戲，和計算機），電腦外設（硬碟、桌上型路由器），甚至導彈的彈載計算機等軍用設施。
搭載ARM晶片架構的裝置數量，是英特爾的25倍。全世界99%的智慧手機和平板電腦都採用ARM架構。約有43億人每天都會觸控一臺搭載ARM晶片的裝置，佔全球總人口的60%。
ARM是一家名字叫CPU（CambridgeProcessorUnit）的公司所研發，其創始人是一個名叫HermannHauser的奧地利籍物理學博士，還有一個名叫ChrisCurry的約翰國工程師。
CPU公司成立之後，主要從事電子裝置設計和製造的業務。1979年，公司換了個名字，叫做AcornComputerLtd。
到了1981年，公司迎來了一個難得的機遇——約翰國廣播公司BBC打算在整個英國播放一套提高電腦普及水平的節目，他們希望Acorn能生產一款與之配套的電腦，但是Acorn缺少合適的晶片。
當時漂亮國國家半導體和摩托羅拉公司的16位晶片售價過高，同時如日中天的英特爾（Intel）拒絕為他們提供相關處理器(80286)的設計資料和樣品。遭到英特爾拒絕後，Acorn決定自己開發一款全新的低價處理器晶片。
Acorn公司的研發人員從漂亮國加州大學伯克利分校找到了一個關於新型處理器的研究——簡化指令集，恰好可以滿足他們的設計要求。
在此基礎上，經過多年的艱苦奮鬥，來自劍橋大學的電腦科學家SophieWilson和SteveFurber最終完成了微處理器的設計，Acorn給這塊晶片它命名為AcornRISCMachine，這就是大名鼎鼎的“ARM”三個字母的由來。
Acorn公司在1985年研發出來的第一款處理器晶片的型號，被定為ARM1。ARM1和同時期Intel的80286處理器各有所長。
ARM1的結構非常簡單，僅有25，000個電晶體，第二年，改良版的ARM2釋出，ARM2具有32位的資料匯流排、26位的定址空間，並提供64Mbyte的定址範圍與16個32-bit的暫存器。