Procesoriaus architektūra

Procesoriaus architektūra - toksai nelabai aiškus pasakymas, kuris išties reiškia procesoriaus sandarą, o tuo pačiu - ir visokias to procesoriaus veikimo savybes. Žodžiu, kokia tai struktūrali informacinė abstrakcija. Kadangi šiais laikais procesoriai jau seniai yra pasidarę mikroprocesoriai, tai kartais būna sakoma, kad čia "mikroprocesoriaus architektūra".

Bet kuris procesorius veikia kaip tam tikras elektroninis mechanizmas, kuris dirba su skaičiais, tai jei jam paduosi netinkamos struktūros skaičius, tai nieko jis neveiks. Todėl ta struktūra turi būti tinkama. Štai tas struktūros apibrėžimas ir yra vadinamas tuo abstrakčiu žodžiu - "architektūra", nes kažkuo panašus į šiaip architektūrą.

Klasikiniu požiūriu, yra išskiriamos dvi architektūrų rūšys: Harvardo architektūra, kur komandos yra sau, o duomenys yra sau, ir Von Neuman architektūra, kur duomenys ir komandos yra bendrai kartu. Beveik visais atvejais, išskyrus labai retas išimtis, visur dabar būna Von Neuman architektūra, išskyrus tiktai visokius PIC, kurie būna naudojami kažkokiuose mikrokontroleriuose.

Dar kiti seni programuotojai, programavę daug architektūrų asembleriu, žino, kad yra dar ir tokia Big Endian ir Little Endian, kas lyg ir nesudėtinga, bet sukelia labai daug galvos skausmo, kai prireikia su tais skirtumais dirbti realybėje.

Kadangi beveik visur būna Von Neuman architektūra, tai šiais laikais jau šioji yra išskiriama į dvi pagrindines architektūrų grupes - CISC ir RISC. CISC - tai ta senesnė grupė, kur daug visokių sudėtingų instrukcijų, specializuotų registrų ir galima lengvai programuoti žmonėms. RISC - tai ta, kur registrai vienodi, sudarantys registrų langus, o komandų tėra labai nedaug, o žmonėms programuoti tokius procesorius yra labai nyku. Praktikoje CISC procesoriai yra senesni, bet lėtesni, sudėtingesni ir daugiau energijos ėdantys. Visokia x86 architektūrų grupė - tai geras CISC pavyzdys. Visi kiti modernesni procesoriai iš esmės yra RISC, nors būna ir kažkiek ne visai grynų, truputį tarpinių variantų.

Šiuo metu pasaulyje dominuoja dvi pagrindinės architektūros:

• x86 - labai sena grupė visokių CISC procesorių, kurie prasidėjo nuo 8086, paskui i386, Pentium, o dabar jau eina visokie x86-64
• ARM - daug naujesnė RISC procesorių grupė, kuri po truputį vis labiau prasimuša į rimtas platformas, jau ir kaip Apple M, ir galimai kažkada nukonkuruos kitus

Visokios kitokios procesorių grupės yra kartais vis dar naudojamos, tačiau nunykusios:

• Sparc
• MIPS
• PowerPC