الفرق بين RISC و CISC

الفرق الرئيسي بين معالجات RISC و CISC

• في RISC، يتم تقليل مجموعة التعليمات، ومعظم هذه التعليمات بدائية للغاية، بينما في CISC، تكون مجموعة التعليمات كبيرة جدًا ويمكن استخدامها للعمليات المعقدة.
• وقت تنفيذ كمبيوتر RISC منخفض جدًا، في حين أن وقت تنفيذ كمبيوتر CISC مرتفع جدًا.
• قد يؤدي توسيع كود RISC إلى إنشاء مشكلة، في حين أن توسيع كود CISC لا يمثل مشكلة.
• في RISC، فك تشفير التعليمات يكون بسيطًا، بينما في CISC، فك تشفير التعليمات يكون معقدًا.
• لا يتطلب RISC ذاكرة خارجية لإجراء العمليات الحسابية، لكن CISC يتطلب ذاكرة خارجية لإجراء العمليات الحسابية.
• يحتوي RISC على مجموعات تسجيل متعددة، بينما يحتوي CISC على مجموعة تسجيل واحدة فقط.

لقد قمت هنا بتحليل الفرق بين RISC وCISC وسوف أقوم بتقييم إيجابيات وسلبيات كل منهما بشكل شامل.

ما هو RISC؟

تم تصميم RISC لأداء عدد أقل من أنواع تعليمات الكمبيوتر. وبالتالي، يمكن تشغيله بسرعة أعلى. الشكل الكامل لـ RISC هي أجهزة كمبيوتر ذات مجموعة تعليمات مخفضة. وهي عبارة عن معالج دقيق مصمم لأداء عدد أقل من تعليمات الكمبيوتر حتى يتمكن من العمل بسرعة أعلى.

تحتوي مجموعات تعليمات RISC على أقل من 100 تعليمات وتستخدم تنسيق تعليمات ثابتًا. تستخدم هذه الطريقة بعض أوضاع العنونة البسيطة التي تستخدم تعليمات قائمة على التسجيل. في آلية تطوير المترجم هذه، يعد LOAD/STORE هو التعليمة الفردية الوحيدة للوصول إلى الذاكرة.

خصائص RISC

في تحليلنا، إحدى الخصائص المهمة لـ RISC هي:

• تعليمات فك التشفير أبسط
• عدد من السجلات للأغراض العامة.
• أوضاع معالجة بسيطة
• هناك أنواع أقل من البيانات.
• يمكن تحقيق خط أنابيب.
• تعليمات واحدة لكل دورة
• عمليات التسجيل إلى التسجيل
• تنسيق تعليمات بسيط
• سيكون تنفيذ التعليمات أسرع.
• برامج أصغر

أمثلة على معالجات RISC

• ألفا
• ARC
• ARM
• AVR
• MIPS
• با-ريسك
• الموافقة المسبقة عن علم
• الطاقة Architecture
• SPARC

مزايا ريسك

مما لاحظته، إليك المزايا الرئيسية لـ RISC:

• تعليمات آلية معقدة وفعالة.
• وهو يوفر إمكانات معالجة واسعة النطاق لإدارة الذاكرة.
• هناك عدد قليل نسبيًا من السجلات بالمقارنة مع معالجات RISC.
• يساعدك على تقليل مجموعة التعليمات.
• يقدم مخططات توجيه محدودة لمتعاملي الذاكرة.

عيوب RISC

أدناه، أشارك سلبيات RISC كما أفهمها.

• يعتمد أداء معالجات RISC على المبرمج أو المترجم. يلعب المترجم دورًا مهمًا في تحويل كود CISC إلى كود RISC.
• تحتوي معالجات RISC على ذاكرة تخزين مؤقت كبيرة على الشريحة نفسها.
• تتطلب هندسة RISC إعادة برمجة الأجهزة الموجودة على الشريحة بشكل مستمر.

ما هو CISC؟

تم تطوير CISC لتبسيط تطوير المترجم. الشكل الكامل لـ CISC هو كمبيوتر مجموعة التعليمات المعقدة. هذه الشرائح سهلة البرمجة وتستخدم الذاكرة بكفاءة.

يلغي CISC الحاجة إلى إنشاء تعليمات الجهاز للمعالج. على سبيل المثال، بدلاً من الاضطرار إلى إنشاء مترجم وكتابة تعليمات مطولة للآلة لحساب مسافة الجذر التربيعي، يوفر معالج CISC القدرة المضمنة للقيام بذلك.

تم برمجة العديد من أجهزة الكمبيوتر المبكرة بلغة التجميع. كانت ذاكرة الكمبيوتر بطيئة ومكلفة. تم تنفيذ CISC بشكل شائع في أجهزة الكمبيوتر الكبيرة مثل PDP-11 ونظام DEC.

خصائص CISC

من خلال تجربتي، إليك بعض الخصائص المهمة لـ CISC.

• هناك حاجة إلى تعليمات واحدة لدعم أوضاع العنونة المتعددة.
• هناك عدد كبير من التعليمات.
• سيكون منطق فك التعليمات معقدًا.
• يتم استخدام تعليمات المهام الخاصة بشكل غير متكرر.
• مجموعة كبيرة ومتنوعة من أوضاع المعالجة
• ويقدم تنسيقات تعليمات متغيرة الطول.
• التعليمات أكبر من حجم كلمة واحدة.
• قد يستغرق تنفيذ التعليمات أكثر من دورة ساعة واحدة.
• يوجد عدد أقل من السجلات العامة حيث يتم تنفيذ العمليات في الذاكرة نفسها.
• تم إعداد تصميمات CISC المختلفة بسجلين خاصين لمؤشر المكدس لإدارة المقاطعات.

أمثلة على معالجات CISC

• وحدات المعالجة المركزية إنتل x86
• النظام / 360
• VAX
• PDP-11
• عائلة موتورولا 68000
• AMD

مزايا سيسك

من خلال تجربتي، إليك فوائد CISC:

• في CISC، من السهل إضافة أوامر جديدة إلى الشريحة دون الحاجة إلى تغيير بنية مجموعة التعليمات.
• تتيح لك هذه الهندسة المعمارية استخدام الذاكرة الرئيسية بكفاءة.
• لا ينبغي أن يكون المترجم معقدًا للغاية، كما في حالة CISC. يمكن كتابة مجموعات التعليمات لتتناسب مع هياكل اللغات عالية المستوى.

عيوب سيسك

وهنا، اسمحوا لي أن أشارككم عيوب CISC التي واجهتها.

• كانت الأجيال السابقة من عائلة المعالجات تحتوي في الغالب على مجموعة فرعية في كل إصدار جديد. وبالتالي، أصبحت مجموعات التعليمات وأجهزة الرقائق أكثر تعقيدًا مع كل جيل من أجهزة الكمبيوتر.
• يتباطأ أداء الجهاز لأن الوقت الذي تستغرقه الساعة بتعليمات مختلفة لن يكون هو نفسه أبدًا.
• فهي أكبر لأنها تتطلب المزيد من الترانزستورات.

RISC مقابل CISC: الاختلافات الرئيسية

مما لاحظته، إليك الاختلافات المهمة بين RISC وCISC.

كيفية الاختيار بين RISC وCISC

لقد لاحظت أنه في حين تتفوق بنى RISC في البيئات التي تكون فيها البساطة والسرعة أمرين أساسيين، فإن أنظمة CISC لا غنى عنها للمهام التي تتطلب مجموعات أوامر شاملة.