Interested Article - Архитектура набора команд

Схема, иллюстрирующая место уровней микроархитектуры, архитектуры набора команд и микрокода в многоуровневой структуре компьютера

Архитектура набора команд ( англ. instruction set architecture, ISA ) — часть архитектуры компьютера , определяющая программируемую часть ядра микропроцессора . На этом уровне определяются реализованные в микропроцессоре конкретного типа:

архитектура памяти ,
взаимодействие с внешними устройствами ввода/вывода ,
режимы адресации ,
регистры ,
машинные команды ,
различные типы внутренних данных (например, с плавающей запятой , целочисленные типы и т. д.),
обработчики прерываний и исключительных состояний.

Микроархитектура

Описывает модель, топологию и реализацию ISA на микросхеме микропроцессора. На этом уровне определяется:

конструкция и взаимосвязь основных блоков ЦП,
структура ядер , исполнительных устройств, АЛУ , а также их взаимодействия,
блоков предсказания переходов ,
организация конвейеров ,
организация кэш -памяти,
взаимодействие с внешними устройствами.

В рамках одного семейства микропроцессоров микроархитектура со временем расширяется путём добавления новых усовершенствований и оптимизации существующих команд с целью повышения производительности , энергосбережения и функциональных возможностей микропроцессора. При этом сохраняется совместимость с предыдущей версией ISA.

Уровни, реализуемые в архитектуре , микроархитектуре и в семействе процессоров соответственно, а также их взаимосвязь описаны на рис. 1 в документе (англ.)

Наборы команд на базе архитектуры Intel (IA)

Корпорация Intel разработала три типа ISA, которые ориентируются на различные секторы рынка. Для их именования часто используется акроним из выражения I ntel A rchitecture, IA (например, IA-32, IA-64).

Архитектура IA-32 предназначена для выполнения массовых 32-разрядных приложений на ПК начального уровня и реализована в следующих семействах процессоров:
- Intel Celeron и Intel Pentium (в корпусе FC-PGA2 );
- процессорах Intel, использующих технологии ультранизкого напряжения питания;
- Intel Core Duo .
Архитектура набора команд IA-64 реализована в семействе процессоров Intel Itanium .
Архитектура Intel 64 предназначена для современных ПК и серверов среднего уровня, оптимизированных для выполнения 64-разрядных приложений. Эта архитектура реализована в следующих семействах процессоров:
- Intel Xeon ;
- Intel Core 2 Duo .