RISC 구조와 특징, RISC 프로세서 아키텍처
RISC 프로세서 아키텍처
축소 명령어 집합 컴퓨터 1. 블랙핀(Blackfin)
전력 소모를 절감할 수 있는 마이크로 컨트롤러에 붙이던 DSP(디지털 신호 처리장치)를 임베딩한 마이크로 프로세서이다.
이 프로세서는 SIMD 아키텍처에 기반한 32비트 MCU 프로그래밍 모델을 사용하며, 2000년 12월에 발표되었고, 2001년 6월에 임베디드 시스템즈 컨퍼런스에서 시연되었다.
아래의 주변 기기를 내부에 포함하는 특징을 보유했다.
- USB2.0 OTG
- ATAPI
- UART
- PPI(Parallel Peripheral Interface) : 병렬 입출력 포트
축소 명령어 집합 컴퓨터 2. MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)
MIPS 테크놀로지에서 개발한 RISC 마이크로 프로세서로, 소니의 플레이스테이션 시리즈나 많은 임베디드 시스템과 윈도우 CE 장치에도 사용한다. 최근에는 MIPS MT라는 멀티스레딩 기능이 추가되었다.
5종류의 하위 호환성 MIPS 동작 세트가 존재
- MIPS Ⅰ
- MIPS Ⅱ
- MIPS Ⅲ
- MIPS Ⅳ
- MIPS 32/64
- 이외에 3차원 그래픽을 위한 SIMD 확장 기능도 존재
축소 명령어 집합 컴퓨터 3. ARM(Advanced RISC Machine)
임베디드 기기에 많이 사용되는 32비트 RISC 프로세서로, 저전력을 사용하도록 설계되어 CPU 모바일 시장에서는 뚜렷한 강세를 보이고 있다. ARM의 아키텍처는 숫자로서 시리즈를 구별한다.
- ARMv4 - 32비트 주소 영역에서 32비트 Instruction Set Architecture(ISA) 동작이 가능
- ARMv5TE - Thumb 아키텍처와 Enhanced DSP 명령어 셋이 ISA에 추가
- ARMv5TEJ - Jazelle(자바 하드웨어 가속기) 확장 명령어 추가(JVM보다 속도 면에서 8배 향상)
- ARMv6 - 메모리 시스템, 예외 처리 개선, 멀티프로세싱 환경을 위한 지원 기능이 포함
- ARM1136J - 최초의 modified-Harvard 아키텍처를 채용(명령어 캐시와 데이터 캐시의 분리). ARM의 명령어 처리 속도가 한층 빨라짐
주요 계열과 그에 따른 아키텍처 버전은 아래와 같다.
(왼쪽이 계열, 오른쪽이 아키텍처 버전)
ARM9TDMI - ARMv4T
ARM9E - ARMv5TE, ARMv5TEJ, ARMv5TE
XScale - ARMv5TE
ARM11 - ARMv6, ARMv6T2, ARMv6KZ, ARMv6K
Cortex - ARMv7-A, ARMv7-R, ARMv7-M, ARMv6-M
축소 명령어 집합 컴퓨터 4. Alpha(DEC Alpha 또는 Alpha AXP)
미국 DEC사에서 생산한 64비트 RISC 마이크로 프로세서로, 인텔에 매각되면서 2003년, 21364 EV7z 모델을 마지막으로 단종되었다. 이후 지적 재산권을 보유한 인텔의 아이태니엄(Itanium)으로 대체되었다.
축소 명령어 집합 컴퓨터 5. SPARC(Scalable Processor ARChitecture)
1985년 썬 마이크로 시스템이 개발한 Big-endian RISC 프로세서로, VHDL로 작성한 LEON이라는 소스를 공개함으로서 공개된 아키텍처다. 원래는 SUN이나 Fujitsu의 대형 SMP 서버나 워크스테이션을 위해 개발된 아키텍처이기도 하다.
NeXTSTEP, Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD 등이 SPARC 프로세서에서 동작한다.
축소 명령어 집합 컴퓨터 6. POWER(Performance Optimization With Enhanced RISC)
1991년 애플, IBM, 모토로라 등이 제휴하여 발표한 RISC 방식의 마이크로 프로세서 아키텍처로, 내부적으로 CISC나 소프트웨어를 구현해도 POWER PC 프로세서라고 부를 수 있다.
기판 크기가 작고 소비 전력이 낮으며 자일링스 FPGA용 IP 코어도 제공한다. 현재, 모토로라에서 분리된 프리스케일 세미컨덕터와 IBM에서 개발하여 제조한다. 초기 G1 계열에서 G2, G3, G4를 거쳐 현재 G5 PowerPC 970 계열의 970FX, 970MP, 970GX가 출시되었는데, 각각 전력 절약 기능 파워 튠(Power Tune), 듀얼코어, L2 캐시 1MB 내장등의 특징을 보유하고 있다.
출처 : 대학원 시절 발표 과제에서 발췌
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