通用處理器的發展(CISC->RISC->???)

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通用處理器架構經歷了 CISC,RISC之後, 其架構的發展基本已經停滯了.

以x86指令集為代表的CISC架構 為了兼容性,堅守自己的地盤,畫地為牢.除了幾家公司外,已經沒人去發展它了.它自身的結構發展也非常緩慢. 當前已經沒有新公司會開發一種純粹的CISC架構的晶元了.

RISC架構也面臨很大的窘境.其理論基礎建立在 "一個典型程序的運算過程所使用的80％指令,只佔一個處理器指令系統的20％."的統計結果上的. 但是它並沒有"處理器指令系統中不常使用的80%的指令應該怎麼處理?"的解決方案,只有具體到晶元設計時,才根據具體情況進行取捨.

隨著 晶圓工藝的快速提升,在某個方面基本等效於晶元面積增大, 處理器包含的功能已經不像原來那樣 錙銖必較. 這麼多的面積資源該用在什麼地方? 顯然,原始的RISC思想已經不再合適了(但基於RISC架構基礎上發展而來的多條指令重疊執行的流水線技術肯定是需要保留的). 連一些RISC處理器都 包含了 分支預測功能. 一個處理器核不夠用,就在一顆晶元上放置多個處理器核. 這還是 RISC處理器嗎? 由此可見當前通用處理器架構 已經遠遠落後於圓晶工藝的發展了.

當前很多人叫著 "通用處理器架構已經非常成熟了". 為什麼? 因為已經沒有比較新穎的設計結構出現了,當前架構下的各個功能模塊都已經研究得比較透徹了.但是真的是這樣嗎? CISC發展到RISC之後,又會出現什麼架構? 你不知道的,不一定不存在,要保持一顆敬畏之心.

GPU的快速發展,使其在並行運算上遠遠將通用處理器甩在後面.通用處理器該怎麼辦?現在的處理方式看起來是把 CPU和GPU用膠水一樣粘接起來, 並沒有什麼更好的融合方式.該怎麼將大數據並行處理的GPU自然的融合到通用處理器之中呢?

PS:如果以上語句有 錯別字,用詞不當, 內容錯誤,邏輯錯誤 等,望指正.

寫了這麼多,都是在說當前 通用處理器的不足之處, 很明顯,我肯定有自己的解決方案.只是不方便放在此處進行說明. 我將我設計的 通用處理器架構 命名為ZISC(Zhus Instruction Set Computer)(祝氏指令集計算機). 至於我的解決方案是否合理,是否真的屬於下一代通用處理器架構,也不是我自己能決定的. 拭目以待吧.

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我於2007年在一塊 FPGA開發板 上實現了一款基於 ZISC架構 的非常非常簡單的處理器,算是驗證模型. 在上面跑過彙編程序,能正常運行 (幾個簡單的彙編程序,當時買了本書,照著寫了個詞法分析的程序,將彙編程序轉成二進位代碼).那個處理器模型是8核的.