Основные особенности МК. Понятие микроконтроллера. Классификация микропроцессоров. 8-разрядные МК, страница 4

Практическая реализация нейросетевых вычислений подразумевает, во-первых, минимизацию объема памяти, требуемой для запоминания эталонных примеров, и, во-вторых, быстрое использование запомненных примеров, исключающее применение традиционных типов памяти.

При построении нейронной сети осуществляется и процесс ее обучения на основе исходных (базовых) примеров. При дальнейшей работе с сетью, путем решения на ней задач  происходит ее совершенствование в плане самообучения на основе получаемого от решения задач опыта. Следовательно, НС обладает свойствами искусственного интеллекта.

В настоящее время используется 3 направления для реализации нейронных вычислений:

1) на базе каскадного соединения универсальных RISC или CISC микропроцессоров (программная эмуляция нейросети);

2) на базе программируемых ПЛИС или специализированных процессоров с параллельной обработкой данных, например, сигнальных процессоров (TMS, DSP, ADSP);

3) на специализированной элементной базе в виде однобитовых процессоров, называемых нейрочипами. Нейрочипы, выпускаемые в настоящее время, могут быть трех типов: цифровые, аналоговые, гибридные (более детально см. Корнеев, Кисилев «Современные МП»).

Основные модели специализированных МП

Вторым, достаточно важным признаком классификации МП может служить их внутренняя архитектура. По этому признаку МП можно разделить на 3 вида:

1)  CISC – Complex Instruction Set Computer;

2)  RISC – Reduced Instruction Set Computer;

3)  VLIW - Very Long Instruction Word.

Основные особенности RISC-процессоров

Зарождение RISC-архитектуры относится к середине 70-х годов прошлого века.

Многочисленные исследования частоты использования машинных команд различных типов в современных для того времени компьютерах послужили основанием для формулировки принципа «20х80». Суть его состоит в том, что лишь 20% машинных команд используют порядка 80% объема машинных программ. Из этого следует, что остальные 80% команд либо очень малы, либо вообще не востребуются. 

В соответствии с этим была предпринята попытка построения компьютеров с минимальной системой команд, получивших название RISC.

В принципе, первой разработкой RISC-архитектуры является миникомпьютер IBM-801, основным разработчиком которого является Дон Кок (1979г.).

Более важными разработками в плане появления самого термина RISC являются разработки под руководством Дэвида Патерсона, проводившиеся в Калифорнийском университете и получившие названия RISC-Ι (1981г.) и RISC-ΙΙ (1983г.). Усовершенствованная модель RISC-ΙΙ  положила начало популярному семейству RISC-процессоров SPARC (Sun Microsystems).

Практически в то же время в Cтенфорском университете проводились аналогичные разработки под руководством Джона Хеннеси. Там в 1982г. была создана модель MIPS:

MIPS – MicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStages – микропроцессор без блокировок фаз (стадий) конвейера. Само название модели говорит о том, что основное внимание разработчики уделяли конвейерному принципу выполнения команд и использованию различных приемов увеличения производительности конвейера. Эта разработка получила дальнейшее развитие в RISC-процессорах семейства MIPS одноименной фирмы MIPS Technologies Inc.

Основные особенности RISC-архитектуры

1. Ограниченное число машинных команд.