Những RISC hiện đại RISC

Berkeley không thương mại hóa dự án của mình, tuy nhiên hầu hết các công ty sau này đều sử dụng kiến trúc RISC – II như Sun Microsystems với SPARC, hoặc Pyramid Technology. Chính Sun là công ty đầu tiên chứng minh sức mạnh của RISC là có thật trong những hệ thống mới của mình, và cũng nhờ đó họ nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường workstation lúc bấy giờ.

John Hennessy tạm thời rời Standford để thành lập MIPS Computer Systems nhằm thương mại hóa dự án MIPS. Thiết kế đầu tiên của họ là chip R2000, đây là thế hệ tiếp theo của chip MIPS. MIPS nhanh chóng trở thành chip phổ biến nhất khi nó được sử dụng trong PlayStation và Nintendo 64 game consoles. Ngày nay chúng là một trong những chip được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng nhúng high-end.

Rút kinh nghiệm từ thất bại của RT-PC, IBM thiết kế RS/6000 dựa trên kiến trúc POWER mới. Họ chuyển họ chip AS/400 thành các chip có kiến trúc POWER, và nhận thấy ngay cả 1 lệnh phức tạp nhất cũng được thực thi nhanh hơn một cách đáng kể. Kết quả đó là sự ra đời của họ iSeries. Kiến trúc POWER cũng được sử dụng trong các chip PowerPC nhưng ở cấp độ thấp hơn. Ngày nay PowerPC là một trong những họ VXL được sử dụng phổ biến trong xe hơi (một số xe có thể sử dụng trên 10 chip loại này). Đây cũng là họ VXL được sử dụng trong máy tính Apple Macintosh cho tới năm 2006 (từ 2-2006 Apple chuyển qua sử dụng VXL của Intel).

Những nghiên cứu ở Anh cũng cho ra đời các dòng VXL như INMOS Transputer, Acorn Archimedes và Advanced RISC Machine. Những công ty vốn sản xuất CISC trước đây cũng nhanh chóng tham gia. Intel với i860 và i960 vào cuối những năm 1980, nhưng không đạt được thành công như mong muốn. Motorola với chip 88000 nhưng cũng không thành công và họ nhanh chóng từ bỏ để hợp tác cùng IBM sản xuất PowerPC. AMD cho ra đời VXL 29000, và trở thành VXL phổ biến nhất những năm đầu thập kỷ 90.

Ngày nay CPU RISC (và microcontrollers) chiếm 1 lượng lớn CPU được sử dụng. Kỹ thuật thiết kế RISC đem đến sức mạnh ngay cả ở những kích thước nhỏ, do đó nó nhanh chóng chiếm lĩnh hoàn toàn thị trường CPU nhúng công suất thấp. Đây là một thị trường cực kỳ lớn của CPU, có thể tìm thấy chúng trong xe hơi, điện thoại di động, thậm chí một số thiết bị khác có thể chứa hàng tá CPU loại này. RISC cũng chiếm lĩnh thị trường workstation trong hầu hết những năm 90. Sau khi Sun cho ra đời SPARCstation, các hãng khác cũng vội vã hoàn thành các hệ thống dựa trên RISC của mình. Thậm chí ngày nay thế giới của các mainframe cũng hoàn toàn dựa trên RISC.

Dù vậy thị trường PC và server lại không phải là nơi dành cho RISC, đây là nơi họ x86 của Intel chiếm ưu thế tuyệt đối (đối thủ chính của Intel là AMD, nhưng chip của AMD lại cũng được xây dựng dựa trên nền x86). Có 3 nguyên nhân chính như sau. Thứ nhất, nền tảng rất lớn của các ứng dụng của PC đều được viết cho x86, trong khi đó chưa hề nền tảng tương tự cho RISC, điều đó đồng nghĩa với việc người dùng chỉ có 1 lựa chọn là x86. Thứ hai, cho dù kiến trúc RISC có thể mở rộng nhanh và rẻ, nhưng Intel, với thị trường khổng lồ của mình, lại có thể đầu tư hàng đống tiền vào công nghệ phát triển chip. Intel cũng đã bỏ thời gian để cải tiến các quá trình thiết kế, sản xuất như bất kỳ các nhà sản xuất VXL RISC khác. Thứ ba, những người thiết kế x86 nhận ra rằng họ hoàn toàn có thể vận dụng RISC trong các VXL của mình. Ví dụ lõi P6 của bộ xử lý PentiumPro, và những VXL kế tiếp, có những đơn vị đặc biệt nhằm bẻ hầu hết các lệnh CISC thành nhiều quá trình RISC. Như vậy bản thân các bộ xử lý sử dụng lõi P6 là các CPU RISC mô phỏng kiến trúc CISC.

Người dùng thật ra chỉ quan tâm đến tốc độ, giá cả, và tính tương thích với các phần mềm có sẵn hơn là chi phí để phát triển những chip mới. Cùng với sự phức tạp của CPU tăng lên, chi phí thiết kế và sản xuất cũng tăng lên nhanh chóng. Lợi nhuận thu được từ RISC trở nên quá nhỏ bé so với chi phí đầu tư để phát triển các CPU mới, do đó ngày nay chỉ có những nhà sản xuất lớn mới có đủ khả năng phát triển những CPU mạnh. Kết quả là hầu hết những nền tảng RISC (ngoại trừ IBM POWER/PowerPC) đều thu hẹp quy mô (SPARC và MIPS) hoặc thậm chí từ bỏ (Alpha và PA-RISC) phát triển các CPU mạnh. Năm 2004 CPU nhanh nhất trong các tác vụ với số nguyên là x86 (benchmark với SPECint), và với số thực dấu chấm động là IBM Power 5 (benchmark với SPECfp).

Các hệ thống và các RISC phổ biến:

  • Họ MIPS, trong các máy tính SGI, PlayStation và Nintendo 64 game consoles
  • Họ POWER trong các SuperComputers/mainframes của IBM
  • Freescale (trước đây là Motorola SPS) và IBM's PowerPC trong Nintendo Gamecube, Microsoft Xbox 360, Nintendo Wii and Sony PlayStation 3 game consoles, và cho tới gần đây là Apple Macintosh
  • SPARC và UltraSPARC, trong tất cả các hệ thống của Sun
  • Hewlett-Packard PA-RISC
  • DEC Alpha
  • ARM — Palm, Inc. Ban đầu sử dụng (CISC) Motorola 680x0 trong những PDA đầu tiên, nhưng hiện tại là (RISC) ARM; Nintendo sử dụng 1 chip ARM7 trong Game Boy Advance và Nintendo DS. Nhiều nhà sản xuất điện thoại di động, như Nokia cũng dựa trên kiến trúc của ARM.

Liên quan