索龙三部曲最终指令头像

为了探索能效和简化CPU架构中指令集的方法，1980年代初，人们发起了一系列项目。研究人员发现，在现实中，大多数计算机仅使用CISC计算机所提供的大量指令中的一小部分。最终，精简指令集计算机（RISC）处理器设计应运而生。RISC处理器也有一个指令集，但其中每条指令仅代表一个能耗较低的简单操作。这就使汇编语言程序员的工作变得更加复杂，但却简化了处理器的工作。利用RISC处理器和先进的RISC计算机，可以通过运行多条指令或通过将复杂工作推给编译器（而不是CPU内核）来执行复杂操作。

总结：不同架构的CPU，最终体现在CPU实现相同功能的方式不同，或者有的CPU具有其它CPU实现不了的功能，是某种架构独有的；而不同指令集实现对上层代码进行不同的翻译，对下操作不同的电路实现。

据了解，量子指令集（QIS，quantuminstructionset）**了量子芯片内最基本的逻辑操作，是连接量子软件和底层硬件的核心界面。指令集对计算机的性能至关重要，而量子计算不同于经典计算的是，其硬件和软件的研究同时处于早期并且迅速发展的阶段。这导致量子芯片设计者会从日新月异的硬件出发，探索最适合硬件原生实现的指令集，优化指令的执行时间和精度。而同时，量子软件最终需要编译到指令集上来执行，所以量子软件开发者会从软件编译和执行的效率出发来考虑指令集。量子计算机最终的效率是软件和硬件效率的乘积，这要求指令集的设计必须突破这种各自为政的模式，兼顾软硬件的性能。

猜测执行会增加能耗，因为执行了不需要的指令，并且额外消耗了恢复状态的能量。但考虑到总体上指令执行的更快，如果不需要的指令被执行得比较少，那总体能效比可能是更优的，不过现实情况是30%的指令执行最终没有被用到，降低了能效比。

CPU的工作过程是在内部时钟的控制下，循环往复进行取指令、分析指令和执行指令这三步操作，来完成一条一条的指令**动作，最终完成程序所设定的功能。