Разлика между RISC и CISC

Ключова разлика между RISC и CISC процесори

  • В RISC наборът от инструкции е намален и повечето от тези инструкции са много примитивни, докато в CISC наборът от инструкции е много голям и може да се използва за сложни операции.
  • Времето за изпълнение на RISC компютъра е много ниско, докато времето за изпълнение на CISC компютъра е много високо.
  • Разширяването на RISC код може да създаде проблем, докато разширението на CISC код не е проблем.
  • В RISC декодирането на инструкциите е просто, докато в CISC декодирането на инструкциите е сложно.
  • RISC не изисква външна памет за изчисления, но CISC изисква външна памет за изчисления.
  • RISC има множество набори от регистри, докато CISC има само един набор от регистри.
Разлика между RISC и CISC
Разлика между RISC и CISC

Тук анализирах разликата между RISC и CISC и ще оценя изчерпателно техните плюсове и минуси.

Какво е RISC?

RISC е проектиран да изпълнява по-малък брой типове компютърни инструкции. Следователно, той може да работи с по-висока скорост. Пълната форма на RISC е компютри с намален набор от инструкции. Това е микропроцесор, който е проектиран да изпълнява по-малък брой компютърни инструкции, така че да може да работи с по-висока скорост.

Наборите от RISC инструкции съдържат по-малко от 100 инструкции и използват фиксиран формат на инструкции. Този метод използва няколко прости режима на адресиране, които използват инструкция, базирана на регистър. В този механизъм за разработка на компилатор, LOAD/STORE е единствената индивидуална инструкция за достъп до паметта.

Характеристики на RISC

В нашия анализ важна характеристика на RICS е:

  • По-просто декодиране на инструкции
  • Редица регистри с общо предназначение.
  • Опростени режими на адресиране
  • Има по-малко типове данни.
  • Може да се постигне тръбопровод.
  • Една инструкция на цикъл
  • Операции от регистър към регистър
  • Опростен формат на инструкции
  • Изпълнението на инструкциите ще бъде по-бързо.
  • По-малки програми

Примери за RISC процесор

  • Алфа
  • ARC
  • ARM
  • AVR
  • MIPS
  • PA-RISC
  • PIC
  • Захранване Archiтекстура
  • SPARC

Предимства на RISC

От това, което забелязах, ето основните предимства на RISC:

  • Комплексни и ефективни машинни инструкции.
  • Той предлага широки възможности за адресиране за управление на паметта.
  • Има относително малко регистри в сравнение с RISC процесорите.
  • Помага ви да намалите набора от инструкции.
  • Предлага ограничени схеми за адресиране на операнди в паметта.

Недостатъци на RISC

По-долу споделям недостатъците на RISC, както ги разбирам.

  • Производителността на RISC процесорите зависи от програмиста или компилатора. Компилаторът играе важна роля при преобразуването на CISC кода в RISC код.
  • RISC процесорите имат големи кеш памети на самия чип.
  • RISC архитектурата налага хардуерът на чипа да бъде непрекъснато препрограмиран.

Какво е CISC?

CISC е разработен, за да опрости разработката на компилатор. Пълната форма на CISC е компютър с комплексен набор от инструкции. Тези чипове са лесни за програмиране и ефективно използват паметта.

CISC елиминира необходимостта от генериране на машинни инструкции за процесора. Например, вместо да се налага да създавате компилатор и да пишете дълги машинни инструкции, за да изчислите разстоянието с квадратен корен, CISC процесорът предлага вградената възможност да направите това.

Много от първите изчислителни машини са били програмирани на асемблер. Компютърната памет беше бавна и скъпа. CISC обикновено се прилага в такива големи компютри като PDP-11 и системата DEC.

Характеристики на CISC

Според моя опит, ето някои важни характеристики на CISC.

  • Необходима е една инструкция за поддържане на множество режими на адресиране.
  • Има голям брой инструкции.
  • Логиката за декодиране на инструкции ще бъде сложна.
  • Инструкциите за специални задачи се използват рядко.
  • Голямо разнообразие от режими на адресиране
  • Той предлага формати на инструкции с променлива дължина.
  • Инструкциите са по-големи от една дума.
  • Изпълнението на инструкциите може да отнеме повече от един такт.
  • Има по-малко регистри с общо предназначение, тъй като операциите се извършват в самата памет.
  • Различни дизайни на CISC се настройват с два специални регистъра за указателя на стека за управление на прекъсванията.

Примери за CISC процесор

  • Intel x86 процесори
  • System / 360
  • VAX
  • PDP-11
  • Семейство Motorola 68000
  • AMD

Предимства на CISC

Според моя опит, ето предимствата на CISC:

  • В CISC е лесно да добавяте нови команди към чипа, без да е необходимо да променяте структурата на набора от инструкции.
  • Тази архитектура ви позволява да използвате ефективно основната памет.
  • Компилаторът не трябва да е много сложен, както в случая с CISC. Наборите от инструкции могат да бъдат написани така, че да съответстват на структурите на езиците от високо ниво.

Недостатъци на CISC

Тук нека споделя недостатъците на CISC, с които се сблъсках.

  • По-ранните поколения на семейство процесори се съдържат предимно като подмножество във всяка нова версия. Следователно наборите от инструкции и хардуерът на чиповете стават по-сложни с всяко поколение компютри.
  • Производителността на машината се забавя, защото часовниковото време, взето от различни инструкции, никога няма да бъде същото.
  • Те са по-големи, тъй като изискват повече транзистори.

RISC срещу CISC: Основни разлики

От това, което наблюдавах, ето важните разлики между RISC и CISC.

RISC срещу CISC
RISC срещу CISC
RISC CISC
Има твърдо свързан модул за програмиране. Има модул за микропрограмиране.
Наборът от инструкции е намален и повечето от тези инструкции са много примитивни. Наборът от инструкции съдържа различни инструкции, които могат да се използват за сложни операции.
Производителността е оптимизирана, с акцент върху софтуера. Производителността е оптимизирана с акцент върху хардуера.
Присъстват множество набори от регистри. Задава се само един регистър.
Този тип процесори са силно конвейерни. Те са предимно по-малко или не са конвейерни.
Времето за изпълнение е много кратко. Времето за изпълнение е много високо.
Разширяването на кода може да създаде проблем. Разширяването на кода не е проблем.
Декодирането на инструкциите е просто. Декодирането на инструкциите е сложно.
Не изисква външна памет за изчисления. Изисква външна памет за изчисления.
Често срещаните RISC микропроцесори са ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC и SPARC. Примери за CISC процесори са System/360, VAX, AMD и Intel x86 процесори.
Единичен цикъл за всяка инструкция Инструкциите могат да отнемат няколко такта.
Тежко използване на RAM (което може да причини затруднения, ако RAM е ограничена) По-ефективно използване на RAM от RISC
Сложни инструкции с променлива дължина Прости, стандартизирани инструкции
Голям брой инструкции Малък брой инструкции с фиксирана дължина
Сложни режими на адресиране Ограничени режими на адресиране
Важни приложения са смартфоните и PDA устройствата. Важни приложения включват системи за сигурност и домашна автоматизация.
Фиксиран (32-битов) формат Различни формати (16–64 бита за всяка инструкция).
Разделете кешовете за данни и инструкции. Унифициран кеш за инструкции и данни.

Как да избирате между RISC и CISC

Забелязах, че докато RISC архитектурите превъзхождат в среди, където простотата и скоростта са от първостепенно значение, CISC системите са незаменими за задачи, които изискват изчерпателни набори от команди.