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RISC
的英文全称是
Reduced
Instruction Set Computer
,中文是精简指令集计算机。特点
是所有指令的格式都是一致的,
所有指令的指令周期也是相同的
,
并且采用流水线技术。
在
中高档服务
器中采用
RISC
指令的
CPU
主要有
Compaq
(康柏,即新惠普)公司
的
Alpha
、
HP
< br>公司的
PA-RISC
、
IBM
公司的
PowerPC
、
MIPS
公司的
MIPS
和
SUN
公司的
Spare
。
在分子生物学中
RIS
C
是
RNA
诱导沉默复合物。
RNA
诱导沉默复合物
(
RNA-induced
silencing
compl
ex,RISC
)
,
是
RNA
干扰技术中起作用的重要物质。
一定数量的外源
性双链
RNA
(
dsRNA
)
进入细胞后,被类似于核糖核酸酶Ⅲ的
Dice
r
酶切割成短的
21~23bp
的双链
小干扰
RNA
(
si
RNA
),
si RNA
与解旋酶和其它因子结合,形成
RNA
诱导沉默复合
物(
RISC
)。激活
RISC
需要一个依赖
ATP
的将小分子
RNA
解双链的过程。
激活的
RISC
通过碱基配对定位到同源
mRNA
< br>转录本上,并在距离
siRNA
3'
< br>端
12
个碱基的位置切割
mRN
A
。切割的机制尚不明了,但每个
RISC
都包含一个
siRNA
和一个不同于
Dicer
的
RNA
酶。
因此,
siRNA
能够以序列同源互补的
mRNA
为靶点,通过促使特定基因的
mRNA
降解来高效、特意地阻断体内特定基因表达,诱发
细胞呈现出特
定基因表达降低表型。
中文名
RNA
诱导沉默复合物
外文名
RNA-induced silencing
complex,RISC
目录
1
简介
2
发展背景
?
发展分歧
?
提出原由
3
优势
4
特征
5
结构特点
6
发展前景
1
简介
编辑
精简
指令集,是计算机中央处理器的一种设计模式,也被称为
RISC(Reduced
Instruction
Set Computer
的缩写<
/p>
)
。
[1]
这种
设计思路对指令数目和寻址方式都做了精简,使其实现更
容易,
指令并行执行程度更好,
编译器的效率更高。
常用的精指令集微
处理器包括
DECAlpha
、
ARC
、
ARM
、
A
VR
、
MIPS
、
PA-RISC
、
PowerArchitecture(
包括
PowerPC)
和
SPARC
等。这种设
计思路最早的产生缘自于有人
发现,尽管传统处理器设计了许多特性让代码编写更加便捷,
但这些复杂特性需要几个指
令周期才能实现,
并且常常不被运行程序所采用。
此外,
处理器
和主内存之间运行速度的差别也变得越来越大。在这些因素促使
下,出现了一系列新技术,
使处理器的指令得以流水执行,
同时
降低处理器访问内存的次数。
早期,
这种指令集的特点
是指令数目少,
每条指令都采用标准字长、
执行
时间短、
中央处理器的实现细节对于机器级
程序是可见的。
p>
2
发展背景
编辑
在早
期的计算机业中,
编译器技术尚未出现。
程序是以机器语言或汇
编语言完成的。
为了便
于编写程序,计算机架构师造出越来越复
杂的指令,可以高阶程序语言直接陈述高阶功能。
当时的看法是硬件比编译器更易设计,
所以复杂的东西就加进硬件了。
加速复杂化的其它因素是缺乏
大内存。内存小的环境中,具有极高讯息密度的程序较有利。
当内存中的每一字节如此珍
贵,
例如储存某个完整系统只需几千字节,
它使产业移向高度编
码的指令、
长度不等的指令、执行多个操作的指令,和执行数据
传输与计算的指令。当时指
令封包问题远比易解的指令重要。
那时使用磁性技术
,
内存不仅小,而且
很慢。这是维持极高讯息密度的其它原因。借着具有
极高讯息密度封包,当必须存取慢速
资源时可以降低频率。
CPU
只有少数缓存器的两个原因︰
CPU
内部缓存器远贵于外部内存。以当时的集成电路技术水准
,大缓存器集对芯片或电路板
区域只是多余的浪费。
具有大数量的缓存器将需要大数量的指令位
(
使
用珍贵的
RAM)
以做为缓存器指定器。
基于上述原因,
CPU
设计师试着
令指令尽可能做更多的工作。这导致一个指令将做全部的工
作︰读入两个数字,
相加,
并且直接在内存储存计算结果。
其它版本
将从内存读取两个数字,
但计算结果储存在缓存器。另一个版本将从内存和缓存器各读一
个数字,并再次存入内存。
以此类推。这种处理器设计原理最终成为复杂指令集
(CISC)
。
当时
的目标是给所有的指令提供所有的寻址模式,此称为「正交性」。这在
CPU
上导致了
一些复杂性,但就理论上每个可能的命令都可以单独的调试(
调用,
be
tuned
),这样使得
程序员能够比用简单的命令来得更快速。
这类的设计最终可以由光谱的两端来表达,
6502
在光谱的一端,
而
VAX
在光谱的另一端。
单价
25
美元的
1MHz 6502
芯片只有单一的通用缓存器,
但它的
极精简的单周期内存界面
(
single-cycle
memory interface
)让一个位的操作效能和更高频率设计几乎相同,例
如
4MHz Zilog Z80
在使用相同慢速的记忆芯片下(大约近似
300ns
)。
发展分歧
精简指令集
在计算机指令系统的优化
发展过程中,出现过两个截然不同的优化方向:
CISC
技术和
RISC
技术。
CISC
是指复杂指令系统计算机
(ComplexInstructionSetC
omputer)
;
RISC
是指精减
指
令系统计算机
(ReducedInstructionSe
tComputer)
。这里的计算机指令系统指的是计算机的
最低层的机器指令,
也就是
CPU
能够
直接识别的指令。
随着计算机系统的复杂,
要求计算机
指令系统的构造能使计算机的整体性能更快更稳定。
最初,
人们采用的优化方法是通过设置
一些功能复杂的指令,
把一些原来由软件实现的、
常用的功能改用硬件的指令系统实现,
以
此
来
提
高
计
算
机
的<
/p>
执
行
速
度
,
这
种
计
算
机
系
统
就
被
称
为
复
杂
指
令
系
统
计
算
机<
/p>
,
即
ComplexInstructi
onSetComputer
,简称
CISC
< br>。另一种优化方法是在
20
世纪
80
年代才发展
起来的,
其基本思想是
尽量简化计算机指令功能,
只保留那些功能简单、
能在一个节拍
内执
行完成的指令,
而把较复杂的功能用一段子程序来实现,<
/p>
这种计算机系统就被称为精简指令
系统计算机.即
ReducedInstructionSetComputer
,简称
RISC
。
RISC
技术的精华就是通过
简化计算机指令功能,
使指令的平均执行周
期减少,
从而提高计算机的工作主频,
同时大量
使用通用寄存器来提高子程序执行的速度
提出原由
IBM
公司设在纽约
Yorktown
的
研究中心于
1975
年组织力量研究指令系统的
合理性问题.
因为当时已感
到,
日趋庞杂的指令系统不但不易实现.
而且还可能降低系统性
能.
1979
年以帕特逊教授为首的一
批科学家也开始在美国加州大学伯克莱分校开展这一研
究.结果表明,
< br>CISC
存在许多缺点.首先.在这种计算机中.各种指令的使用率相差悬殊:<
/p>
一个典型程序的运算过程所使用的
80%
指令.只占一个处理器指令系统的
20%
.事实上最频