26、高级微处理器技术深度解析

高级微处理器技术深度解析

1. i960 处理器特性

i960 处理器集成了控制器，并且拥有用于访问 DRAM 或闪存的本地内存总线。i960 VH 具备 32 位的内部地址空间，PCI 总线既可以成为该地址空间的一部分，也可以独立于 VH 地址空间。将 PCI 总线集成到芯片上，能在标准接口上实现极高的性能。

此外，i960 的 PCI 总线接口既可以用于创建 PCI 卡插槽，以便插入标准 PC 外围卡，也可以在没有任何连接器的电路板上实现 PCI 总线，这使得我们能够在嵌入式电路板上使用为 PCI 总线卡设计的集成电路。

2. 缓存内存的作用与原理

随着处理器速度的不断提升，访问内存成为了瓶颈。CPU 内部的片上速度总是快于外部总线的速度，例如，66MHz 的标准 PCI 总线通常由内部时钟速度更快的 CPU 驱动，100MHz 的 PCI 总线一般连接 300MHz 或更快的 CPU，100MHz 的 SDRAM 则连接 350 或 400MHz 的 CPU。

这是因为 CPU 内部的逻辑延迟比芯片外部更易于控制和重复，而且芯片内部的信号路径仅为极小的尺寸，而 PC 板上的走线则较长，这会影响走线的传播延迟和传输线特性。因此，高速 CPU 可能由于内存无法及时提供数据而无法全速执行指令。

为了解决这个问题，引入了缓存内存。缓存内存是一种靠近 CPU 的快速内存，其运行速度接近 CPU。它通常由高速静态 RAM 实现，并由缓存控制器管理，缓存控制器从主内存中获取数据并存储在缓存中。

大多数微处理器程序具有重复性，代码会循环执行相同的指令序列，然后再执行其他代码。当 CPU 想要执行缓存中没有的代码时，缓存