Reduktion der Wortlänge von Mikroinstruktionen

Zusammenfassung

Die Reduktion der Wortlänge von Mikroinstruktionen ist eine klassische Problemstellung in der theoretischen Betrachtung der Mikroprogrammierung. Ziel dieser Uberlegungen ist es immer, durch die Reduktion der Wortlänge der Mi die Größe des Mikrop rogrammspeichers und damit den Hardware-Aufwand zu verringern. Die Zugriffszeiten für Mikroprogrammspeicher sind — mit wenigen Ausnahmen — um einen Faktor 5 bis 10 kürzer als diejenigen für Hauptspeicher (Daumenregel), sonst kann das Mikroprogrammwerk den Hauptspeicher nicht auslasten, denn pro Masehinenbefehl müssen nur 1 bis 3 Hauptspeicherzugriffe für die Befehls- und Operanden-Holphase, dagegen aber — je nach Mächtigkeit des Befehls — 5 bis 10 Mikroprogrammspeicherzugriffe für Mikrobefehls-Holphasen ausgeführt werden. Mikroprogrammspeicher sind also sehr schnelle und damit traditionell teure Elemente, deren Verkleinerung zu drastischer Kostenreduzierung fiihren kann bzw. konnte. Am Beispiel der Großrechnerfamilien IBM 360/370 erkennt man deutlich die Tendenz, nur die leistungsfühigsten, teuren Prozessoren mit (quasi-)horizontalen Mikroinstruktionen (Wortlängen #xgt; 100 Bit) auszustatten, während die billigeren Prozessoren — auch unter der Inkaufnahme der geringeren Leistungsfähigkeit — vertikal mikroprogrammiert sind (16 Bit Wortlänge der Mikroinstruktion, vgl. CASE, PADEGS, 1978).