11、计算机架构探索：从CISC与RISC到量子计算

计算机架构探索：从CISC与RISC到量子计算

1. 引言

在计算机领域，x86和x86_64架构在个人计算机市场占据主导地位，是学习汇编编程和架构概念的常用选择。然而，计算机架构的世界丰富多彩，除了x86架构外，还有许多其他架构，并且处理器设计也在不断演变。本文将深入探讨复杂指令集计算（CISC）和精简指令集计算（RISC）架构的特点，介绍几种流行的其他架构，并展望量子架构的未来。

2. CISC与RISC架构对比

2.1 架构特点

• CISC架构 ：指令长度可变，一条指令可能执行多个任务，如访问内存位置并执行算术运算。CISC是非负载/存储架构，内存访问可以作为操作的一部分。例如，在ADD操作中，一个CISC指令可以将一个寄存器和一个内存位置的值相加。由于CISC处理器更频繁地访问动态内存，高速缓存对于提高速度和效率变得至关重要。
• RISC架构 ：通常所有指令长度相同，每个指令执行一个任务，如访问内存位置或添加两个寄存器。RISC是负载/存储架构，操作数需要使用特定指令从内存加载和存储。以ADD操作为例，首先从内存中检索每个操作数并放入寄存器，然后将两个寄存器相加，最后将结果存储在内存中。这种设计使得RISC系统通常比CISC系统拥有更多的寄存器，更多的静态随机存取存储器（SRAM）和更少的动态随机存取存储器（DRAM），从而在空间和功率方面实现更高效的操作，这也是RISC在移动和嵌入式市场受欢迎的原因。

2.2 架构示例

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