สถาปัตยกรรมแบบ RISC

สถาปัตยกรรมแบบ Reduced Instruction Set Computer (RISC)

สถาปัตยกรรมแบบ RISC ซีพียู(CPU) ต้องประมวลผลชุดคำสั่งด้วยเวลาหรือไซเคิลที่แน่นอน เพียง 1 ไซเคิลต่อคำสั่งเท่านั้น และลดจำนวนคำสั่งให้เหลือเพียงชุดคำสั่งพื้นฐานที่สำคัญ อีกทั้งสร้างรูปแบบกระบวณการถอดรหัสชุดคำสั่งโดยใช้หลักการทำงานส่งผ่านชุดคำสั่งแบบไปป์ไลน์ (Pipeline) จึงนับว่าสถาปัตยกรรมที่ได้นั้น สามารถแก้ปัญหาในเรื่องความเร็วในการประมวลผลและความซับซ้อนของสถาปัตยกรรมแบบ CISC ได้ โดยที่ RISC จะใช้รูปแบบการประมวลผลข้อมูลง่าย ๆ แต่ไปเน้นการพัฒนาประสิทธิภาพของฮาร์แวร์ให้มีความเร็วสูงขึ้น ดังนั้นการออกแบบซีพียู (CPU) ไม่ซับซ้อนเหมือนอย่าง CISC จึงง่ายต่อการพัฒนาประสิทธิภาพของฮาร์แวร์ให้ทำงานได้เร็วขึ้น ต่อมาได้มีการนำเอาซีพียูที่ใช้สถาปัตยกรรมแบบ RISC สร้างเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์(Microcontroller) ในตระกูลต่าง ๆเช่น ARM,AVR และ PIC เป็นต้น

ซีพียู(CPU)

ซีพียู(CPU)

คือ อุปกรณ์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อการประมวลผลเท่านั้น การที่จะนำซีพียู(CPU) มาใช้งานเพื่อทำงานตามที่เราต้องการนั้น จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอกอื่น ๆจำนวนมาก เช่น หน่วยความจำวงจรสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม/ขนาน ส่วนเชื่อมต่ออินพุตและเอาต์พุต และอื่น ๆ ตามความต้องการ ซึ่งการต่อระบบต่าง ๆเข้ากับซีพียู(CPU)เพื่อให้ทำงานตามที่เราต้องการนั้น เรียกว่า ระบบไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor system) อย่างไรก็ตามระบบไมโครโปรเซสเซอร์ เหมาะกับงานที่ประมวลผลที่ซับซ้อน และเก็บข้อมูลมาก แต่ทำนองเดียวกัน การออกแบบระบบการทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ให้เหมาะสมกับงานที่ต้องการนั้น ยิ่งมีความซับซ้อนมากขึ้นด้วย เช่น ต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอกหลายส่วน ส่งผลให้ระบบไมโครโรเซอร์เซอร์มีขนาดใหญ่ สิ้นเปลืองพลังงาน และค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น และขาดความคล่องตัวในการพฒนาโปรแกรมควบคุมการทำงาน ต่อมาได้มีการรวมความสามารถพื้นฐานของไมโครโปรเซสเซอร์เช่น ระบบ input , output หน่วยความจำ วงจรสื่อสารข้อมูล วงจรตั้งเวลา ต่าง ๆไว้ในชิฟ(Chip) เพียงตัวเดียว สร้างเป็นซีพียู(CPU) เรียกว่า ไมโครคอนโทรลเลอร์(Microcontroller)

Microcontroller system