1974年,在IBM的研究院內,精簡指令集架構出爐,而后采用RISC架構的計算機原形設計完成,其設計者John Cocke憑借RISC先后獲得了圖靈獎、美國國家科學獎章和美國國家技術獎章。
40多年后的今天,精簡指令集仍然是小型機所采用的基礎架構。
ARM可以稱為RISC的代表
和很多優秀的技術相同,RISC機構發展到今天經歷了很多的打磨。從最開始應用在個人電腦(RT PC)中的32位RISC架構,到九十年代應用在POWER服務器上、應用在游戲系統、汽車和通信設備中,再到現在成為小型機的代名詞,RISC架構在IT的發展中始終保有自己的位置。
RISC指令位數較短,內部還有快速處理指令的電路,這些使得指令的譯碼與數據處理較快。相比CISC復雜指令集,RISC只選用的其中最常用的20%指令,來快速完成80%的任務,極大的提高了執行效率和性能穩定性。
簡言之,CISC與RISC的側重復雜性有著很大區別:CISC處理器的實現復雜性更高,RISC的編譯器復雜性更高。
即使在2011年通過Jeopardy電視競賽一戰成名的沃森(Wotson)當中,也不能缺少RISC的身影。還有第一臺基于Cell寬帶引擎架構的超級計算機IBM Roadrunner包含12240個IBM PowerXCell 8i處理器,同時配置了6562個AMD Opteron處理器,它是第一臺突破Petaflop每秒1000萬億次運算)的超級計算機,在2008年,其處理速度就已經達到了1.026Petaflop。
英特爾處理器
五年前,英特爾選擇將原有的至強7000系列產品更名為“E7”,而開始了“RISC to IA”的轉變。越來越多的企業開始將原有的小型機替換成開放的X86架構;很多企業開始大談開放、甚至開源。
在加州大學的伯克利分校,有一組研究人員就曾經計劃推出基于RISC-V的開源芯片;David Patterson認為,在一些方面,RISC-V效率更高也更有優勢,較小的代碼庫讓其很適合系統級設計,同時開源芯片或許更能適應物聯網、云計算的發展。
從軟件角度來看,全世界有65%以上的軟件廠商(如:Microsoft)都是基于CISC架構的PC及其兼容機,RISC就顯得有些勢單力薄。而一直獨霸小型機舞臺的RISC架構,似乎在近日也收到了來自華為X86小型機KunLun的挑戰。
華為昆侖
不同于以往的小型機的模式,KunLun突破傳統8路Xeon E7 v3處理器互聯極限,率先實現32路、最高可實現64路Xeon E7 v3處理器高速互聯;拋棄傳統的RISC精簡指令集架構,采用了X86處理器,擁有天生的開放性。X86架構的開放特性和遠低于小型機動輒百萬的采購成本,讓華為昆侖服務器一經發布就贏得了包括國內五大行在內的超過30家客戶。
回觀80年代關于RISC與CISC的那場辯論,誰輸誰贏已經不再重要,因為如今RISC與CISC的融合性正在進一步顯現,兩者各有優點,只有探索如何能夠更好的發揮他們的優點,才可能提升CPU性能;RISC也成為計算機體系結構的重要組成部分。