這枚芯片之所以性能爆表,不隻是因為有數字協處理器和顯示處理器的支持,還因為它使用的指令集是RISC(精簡指令集),以及專門在此基礎上研發設計的一種高性能和高功耗構架,此構架旨在提高處理器的性能,這是石莫特意要求的。
“精簡指令集”有什麼意義?這是相對於“複雜指令集”的一個概念,有什麼優勢?
要設計處理器,首先就需要有指令集,規定處理器的相應操作,通過指令集去控製處理器實現相應功能。
此時的處理器都是CISC架構(複雜指令集),包括英特爾的處理器,因為現在編譯器的技術並不純熟,因此微處理器的設計師會增加CPU指令的複雜性,以在每個計算周期內得到更多的計算。
但是後來有人發現,整個指令集中,隻有約20%的指令常常會被使用到,大約占了整個程序的80%;剩餘80%的指令,隻占了整個程序的20%。(典型的二八原則)
於是,在1979年美國加州大學伯克利分校的David Patterson教授領導的伯克利團隊提出了RISC的想法,也就是精簡指令集計算機。他們認為,處理指令過快將使得在每個周期內的行為將更少,主張硬件應該專心加速常用的指,較為複雜的指令則利用常用的指令去組合。
作為一個純理念研究,RISC聽起來很具吸引力。但是它可行嗎?兩年前在石莫幹涉下,馬許願的設計團隊將賭注押在了這上麵。1980年,團隊開始研發被稱為“方舟”的8位RISC處理器(即一種簡潔、高性能、具有高度擴展性的RISC架構),打算將這一芯片用在個人電腦產品線上。
當時研發遇到了很大的壓力,許多公司內部人士對“方舟”能否取得成功表示出懷疑。探索RISC概念真的可行嗎,但在石莫的強力支持下,慶幸的是最終取得了的成功,而且比預期效果要好很多。首枚方舟處理器,每秒60萬個指令,這比英特爾的複雜指令集8080處理器計算機要快一倍。
新世界公司研發的第一個高性能的處理器構架代號為“V1”,此構架是為了針對日益增長的消費娛樂和有線桌麵產品設計,用於具有高計算要求、運行豐富操作係統及提供交互媒體和圖形體驗的應用領域,如桌麵電腦、服務器、數字電視等。是的,石莫打算將方舟芯片用在未來即將出現的高利潤的工作站和服務器中。
除了針對高性能的“V1”構架,後麵新世界公司還會著手研發設計幾個不同用途的構架。一個是主打安全的構架,主要用於政府安全芯片。一個主打工業方麵的構架,主要針對的是嵌入式係統的市場。
未來還將研發一個低功耗的構架,該構架麵向微控製器領域,主要針對成本和功耗敏感的應用,充分發揮精簡指令集的優勢。因為RISC通過精簡CISC指令種類,格式,簡化尋址等方式,可以達到省電高效的效果。
石莫發展精簡指令集,也是在布局未來。他知道ARM公司就是憑著在低功耗方麵的DNA,又剛好趕上了移動設備爆發式發展的時代,最終造就了它的輝煌。
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