二十九

    鱼冒泡：罪过昨天喝了一天的酒！
    risc宗师奉行简单就是美所有一干功能相似、特性重复的指令一概不要而且所有长短不一的指令全部删除指令定长按使用率高低划分netbsp;如果说risc但指令是正规军精悍而有效率那么cisc的指令就只能算是山寨了。
    cisc的指令不分重要与否一概取相同的cpu使用权限也就是说cpu无论什么时候接受到请求都得听下来处理大大降低了效率。
    等长的risc指令大大降低了硬件的复杂度而且可以实现一项非常重要的技术----流水线。
    普通的计算机处理数据的时候就像工厂只有一个工人来一个任务做一个任务直到这件事完成否则就得等待浪费大量的netbsp;流水线技术则是将一件事情分为至少两个以上的步骤risc一般则分为4到5个如取指令、执行、输出等等流水线是现代risc核心的一个重要设计它极大地提高了性能。
    对于一条具体的指令执行过程通常可以分为五个部分：取指令指令译码取操作数运算（alu）写结果。其中前三步一般由指令控制器完成后两步则由运算器完成。
    按照传统的方式所有指令顺序执行那么先是指令控制器工作完成第一条指令的前三步然后运算器工作完成后两步在指令控制器工作完成第二条指令的前三步在是运算器完成第二条指令的后两部……很明显当指令控制器工作时运算器基本上在休息而当运算器在工作时指令控制器却在休息造成了相当大的资源浪费。
    解决方法很容易想到当指令控制器完成了第一条指令的前三步后直接开始第二条指令的操作运算单元也是。这样就形成了流水线系统这是一条2级流水线。
    这样cpu永远处于繁忙的状态这就是流水线的原理虽然执行一条指令的时间没有减少但是输出结果的时间减少了很多理论度是不用流水线的2倍。
    只要流水线不断cpu就可以不停的输出结果。
    计算所制造的757样机就是基于这个原理设计的它排除了通常的两级微码控制方式取而代之的是在硬件中直接执行一组精选的简单指令和优化的编译程序．这种特殊的编译程序通过对程序详细执行步骤进行重新安排以便更有救地利用cpu资源来提高程序的运行度因为它放弃了对复杂指令系统执行微码的方式这就有利于用硬连线控制系统来执行为数不多的简单指令。
    虽然依然没有使用精简指令但是流水的思想已经体现貌似已经有了现代计算机的雏形。
    曹长久一直试图影响王所让他接受risc的思想可惜王所总是用许多现实的问题难倒长久让他哑口无言。
    明明事先想好的先进的思想、充分地理由却每每被王所轻易的驳倒长久别提多郁闷了索性不再参加757的硬件设计工作只作编译器落得个清闲可以做自己的事情。
    如果说cisc技术的复杂性在于硬件在于处理单元控制器部分的设计与实现。risc技术的复杂性就在于软件在于编译程序的编写与优化。
    曹长久的编译程序就有效的弥补了757样机的缺点将笨拙的程序组成了流水线能够识别的指令流使得757样机从普通千万次每秒的计算度稳定在了两千五百万次每秒。而且限于机器的度极限无法再提高只能寄希望于757完全体了。
    由此曹长久有了一个较长的无任务时间大概也就是三个月这样子长久完成了自己梦想中的cpu大部分的逻辑设计工作。
    而且由于样机的试制成功长久以它为平台写了一个模拟器模拟自己设计的cpu实际运行状态以此进行排错、改进。
    结果是令人开心的等到整个cpu的逻辑结构通过排错、纠正之后已经可以达到每秒千万次的理论运行度了。
    当然只是理论上而已如果制成芯片成品无法达到这种状态。况且长久设计的只是一个8位实验型cpu在华夏现有的芯片制造工艺下成品能达到每秒百万次就了不得了要知道英特尔最新的16位cpu8o86也不过才达到8o万次每秒。
    至于为什么曹长久对自己的cpu这么有信心是有原因的制造工艺达不到要求只能是在系统架构上做文章了。
    很不巧曹长久所知道的系统架构可是很成熟的在梦中的年代长久做的最多的就是arm处理器。
    提起英特尔、amd可能大家都很熟悉因为我们接触的很多桌面市场的霸主嘛。但是要知道x86系列在世界上整个处理器的市场上更不算不上最大。
    世界上出货量最多的处理器还是arm几乎与电脑有关的设备无处不存在arm的身影。比如你用的手机比如你用的路由器比如你用的所有用电脑控制的电器数量至少是英特尔的十几倍。
    arm处理器最大的有点就是便宜但是性能……怎么说呢如果我们电脑用的是arm处理器的话程序运行只会比英特尔快而且便宜。
    这个没有办法是系统架构决定的arm处理器几乎是最早的risc处理器了其最初的32位核心只有三万个晶体管。
    读者可能不知道要实现32位的微处理器需要多少晶体管比较一下就知道了七、八十年代最拉风的32位cisc微处理器是摩托罗拉的68ooo用了当时最先进的技术集成了六万八千个晶体管由此可见先进的架构能取得多大的优势。
    第一代的arm处理器只用了近三万个晶体管芯片面积很小但是其效能却比英特尔的286更强劲而且由于使用的晶体管减少其消耗的电能也很少可以说是物美价廉。
    只是可惜risc但概念提出的太晚了又或者ibm个人电脑太早了总之现在的个人电脑市场被cisc所霸占人们为了大量的应用软件而不得不使用垃圾的x86架构的netbsp;曹长久现在就是这个想法使用更先进的架构设计制作处理器至少可以在华夏现有的工艺条件下能够达到与国外微处理器相比更高的性能翻转这片天空。
    可是这又谈何容易技术并不是一切没有出货量的保证如何能够成为主流不能成为主流谈什么翻天覆地。
    曹长久可不管这些于梦中那近乎于偏执的信念支持他无原则的反对x86在这个空白的时代书写自己的画卷。
    虽然逻辑设计近乎完美可是曹长久毕竟是一个软件工程师他不熟悉布图工作这么大规模的布图工作量要让他一个人完成只能是一个悲剧所以他有打起了主意。