車で例えたマイクロと命令セット各アーキテクチャの違いとは?

最終更新日 2019年10月11日

車で例えたマイクロアーキテクチャと命令セットアーキテクチャの違いとは何か

CPU には、マイクロアーキテクチャと命令セットアーキテクチャがあります。

CPU は物理的に動作し、命令を読み込みどのような処理を実行するのか理解して命令を実行します。ハードウェアの設計という意味で、CPU の設計をマイクロアーキテクチャと呼びます。

CPU が対応しており理解できる命令の種類や、各命令を実行するとどのような処理を行うのか等、ソフトウェアの設計という意味で、CPU の設計を命令セットアーキテクチャと呼びます。

命令実行時に使うレジスタの種類等、ハードウェアに関する設計も命令セットアーキテクチャに含まれています。

マイクロアーキテクチャと命令セットアーキテクチャ、両者の違いを車で例えた解説が、 コンピュータアーキテクチャの話(111) 命令セットアーキテクチャとマイクロアーキテクチャ | マイナビニュース にて、以下のとおり書かれています。(この記事の公開年月日は2008年3月9日)
車で言えば、ハンドルとアクセルとブレーキが一定の位置にあるというハードウェアの規定と、それらを操作するとどのように動くかという規定のようなもので、どのようなメカニズムで、アクセルを踏み込むと車が加速するかとか、ハンドルを廻すと進行方向が変わるかとかいう、車の作りについては規定していない。

一方、車の例で言えば、アクセルを踏み込むと車が加速される動力源として、ガソリンエンジンを使うか、ディーゼルエンジンを使うか、はたまた、モーターを使うかという選択があり、アクセルから動力源までの信号伝達や、動力源から車輪までの駆動力伝達をどうするかなどを設計しなければならない。
最初の例えが命令セットアーキテクチャ、最後の例えがマイクロアーキテクチャです。


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