约翰·科克，RISC建筑之父

1974年，IBM研究院的研究员约翰·科克和他的团队开始为电话交换机设计控制器。他们最终创造了第一台采用精简指令集计算机(RISC)体系结构的原型计算机。新的体系结构设计使计算机的运行速度比以前可能的要快得多，今天几乎所有的计算设备都在使用这种设计。

约翰·科克(John Cocke)被认为是一位才华横溢的人，他对计算机硬件和软件及其交互方式的深刻理解，使他有可能看到许多不同领域问题的创新解决方案。他经常被发现在IBM的一个办公室走到另一个办公室，让同事们就他们当前的项目进行有洞察力的讨论，即使这不是他的专长。他似乎总是比其他人先走一步，通过谈论细节来带领他们的工作向前推进。正如哈伍德·科尔斯基回忆的那样，“他会从一个房间走到另一个房间，从一个实验室到另一个实验室，你知道，一边传播思想，一边拖着烟灰。”

他以不同的眼光看待事物的能力引导Cocke提出了RISC架构的概念。当时，复杂指令集计算机(CISC)体系结构是标准，尽管这个名称在很多年后才会出现。CISC设计的目标是在尽可能少的汇编代码行中完成任务。架构师将直接在硬件中构建复杂的指令-微处理器将附带特定的指令集，其中每条指令都执行一系列操作。在这种设计中，编译器只需做很少的工作就可以将高级语言语句转换成汇编语言。

Cocke和他的团队减小了指令集的大小，删除了某些很少使用的指令。科克在1987年回忆道：我们知道我们想要一台具有简单架构和一组简单指令的计算机，可以在一个机器周期内执行-使最终得到的计算机比其他更复杂的计算机设计的效率要高得多，科克在1987年回忆说，我们想要一台具有简单体系结构和一组简单指令的计算机，这使得最终的计算机比其他更复杂的计算机设计更有效率。

有了新的设计，CPU只能执行有限的指令集，但它可以更快地执行它们，因为指令非常简单。每项任务，如获取指令、访问存储器或写入数据，都可以在单个机器周期或电子脉冲内完成；使用CISC，任务通常需要多个机器周期，执行一项任务需要至少两倍的时间。

因为每条指令都在相同的时间量内执行，所以流水线是可能的。使用流水线，指令可以像装配线一样设置为同时执行多条指令。例如，可以获取一条指令，而另一条指令被解码，而第三条指令被执行，第四条指令正在写入结果。每个阶段同时处理，提高了整个工作负载的吞吐量。此外，外部存储器仅由加载和存储指令访问；所有其他指令仅限于内部寄存器。这种简化的处理器设计为更快的计算打开了大门。

虽然IBM最初的电话交换机控制器项目被终止，但Cocke和他的团队在1980年完成了第一台采用RISC体系结构的原型计算机-根据其开发建筑的编号命名为IBM®801。801CPU最初用于IBM硬件，1986年在IBM RISC Technology Personal Computer(RT PC)中引入时作为IBM ROMP处理器剥离出来。

大约在Cocke和他的团队开发801的时候，另外两个由美国国防部高级研究计划局(DARPA)赞助的小组正在进行类似的项目，它们使用了精简的指令集。一个是加州大学伯克利分校的一个项目，由大卫·帕特森(David Patterson)和卡洛·H·塞昆(Carlo H.Sequin)指导，他们创造了“RISC”这个词。另一个项目由斯坦福大学的约翰·L·亨尼西(John L.Hennessy)领导。

回到IBM，RTPC并没有取得太大成功，但它确实刺激了微处理器的进一步发展。1990年，IBM发布了RISC System/6000，简称为IBM RS/6000®。这种新系统的多芯片架构被命名为POWER1，代表“使用增强型RISC进行性能优化”，是当今IBM Power Systems™的高性能、低能耗生产线的直接上升者。

在RS/6000发布后不久，IBM与苹果和摩托罗拉结成联盟，共同开发基于IBM POWER®架构的单片微处理器系列。1993年，AIM联盟引入了PowerPC®架构。PowerPC架构最初出现在Apple Power Macintosh 6100中，今天被称为Power ISA，在游戏系统、汽车和通信设备领域的消费电子行业有着强大的影响力。

自从引入RISC体系结构设计以来的几年里，处理器的进步和强大程度超出了许多人的想象。IBM一路走来，一直在推动处理器设计的创新。在过去的20年里，IBM基于RISC的处理器被用于服务器和路由器、汽车发动机和喷气控制系统，甚至是航天器-1996年至1997年，美国宇航局火星探路者号的机载计算机使用了IBM的一款功率处理器。

IBM还在其所有超级计算机中使用基于RISC的处理器。IBM Blue Gene®系列超级计算机和沃森，这台机器曾在“危险边缘”比赛中获胜！2011年2月的智力竞赛节目，以功率处理器为特色。由国际商用机器公司、索尼集团和东芝公司联合开发的CELL宽带引擎架构™也是基于RISC架构的。第一台基于Cell的超级计算机，IBM Roadrunner，由12,240个IBM PowerXCell™8i处理器和6562个AMD皓龙处理器组成，是第一台突破千兆浮点障碍的超级计算机，在2008年达到了1.026千兆浮点的处理速度。

今天，几乎每个微处理器都基于RISC架构。每年出货的数十亿基于ARM RISC的处理器用于手机和其他小型设备，PowerPC处理器主导着游戏系统和汽车领域。

就约翰·科克而言，他在1987年赢得了由计算机器协会每年颁发的享有盛誉的图灵奖。“在他的图灵奖论文中，这确实是他追求高性能…的精髓。很明显，早在1960年，他就对什么是一台非常高性能的计算机有了非常清晰的想法，“阿贝·佩莱德回忆道。“他所要做的就是等待这项技术真正成为可能。”