忽然有点当机的感觉了。
“MIPS?”张乐行有点不太确定,担心自己听差了,又重复了一遍自己听到的词。
“没错,就是MIPS,Microprocessorwithoutinterlockedpipedstages(无内部互锁流水级的微处理器),不是帕特森那老头的RISC。”约翰看到张乐行还是一脸迷茫的样子,于是开始了他的处理器发展史讲座。
听了约翰的介绍,张乐行才知道这其中的曲折。面前的这位大叔原来叫约翰·轩尼诗,现在是斯坦福微电子试验室的一位教授,正领着一群学生在做着现代微处理器架构的研究工作。
精简指令处理器的概念诞生得比较早,1964年CDC(ControlDataCorporation,控制数据公司)公司的西蒙·克雷博士主持研制的CDC6600巨型机被公认为精简指令架构的起源。第一个真正意义上的精简指令处理器是出自于IBM公司,76年华生研究中心的柯克领导下研发出一款801处理器,虽然华生研究中心最初的目标并不是处理器而是电话呼叫的转换器。801处理器性能很强大,可惜却比不上IBM官僚体制,除了最初的样机,整整八年还没拿出一款像样的产品出来,让801处理器空有一身本领却无处发挥。
这几年学术界对精简指令架构很上心,比较出名的一个是伯克利分校的大卫·帕特森领导的RISC计划,另一个则是张乐行眼前的这位约翰带领的MIPS团队。帕特森的团队成立的比较早,而且对精简指令架构非常狂热,到处不遗余力的宣传RISC架构,甚至其研究计划名称都叫做RISC,研制出来的成品处理器也称之为RISC-I、RISC-II,甚至帕特森本人还还因此获得一个Risc先生的雅号。
帕特森的RISC架构主要特点是使用了寄存器窗口技术,靠的就是使用大量的寄存器,尽量减少访问主存来使得运算速度提高,比较成功的地方就是引入了流水线机制和分支延迟来解决数据等待的问题。流水线技术使得处理器的运算速度大大提高,但是也留下了相当大的麻烦,因为只要有流水线就有互锁的问题,特别是硬件流水线,这个问题还特别严重,及时使用分支延迟技术也只能缓解这个毛病,却不能从根本上解决。
约翰的斯坦福MIPS计划起步要晚一些,而且他的研究方向也和帕特森有所不同。约翰最开始就注意到互锁问题,他们将解决方案放在了编译程序上面,使用异常简单
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