Rozdíl mezi RISC a CISC

Klíčový rozdíl mezi procesory RISC a CISC

• V RISC je instrukční sada redukována a většina těchto instrukcí je velmi primitivních, zatímco v CISC je instrukční sada velmi velká a lze ji použít pro složité operace.
• Doba provádění počítače RISC je velmi nízká, zatímco doba provádění počítače CISC je velmi vysoká.
• Rozšíření kódu RISC může způsobit problém, zatímco rozšíření kódu CISC problém nepředstavuje.
• V RISC je dekódování instrukcí jednoduché, zatímco v CISC je dekódování instrukcí složité.
• RISC nevyžaduje externí paměť pro výpočty, ale CISC vyžaduje externí paměť pro výpočty.
• RISC má více sad registrů, zatímco CISC má pouze jednu sadu registrů.

Zde jsem analyzoval rozdíl mezi RISC a CISC a komplexně zhodnotím jejich klady a zápory.

Co je RISC?

RISC je určen k provádění menšího počtu typů počítačových instrukcí. Může tedy pracovat s vyšší rychlostí. Plná forma RISC je Počítače se sníženou instrukční sadou. Jedná se o mikroprocesor, který je navržen tak, aby vykonával menší počet počítačových instrukcí, aby mohl pracovat s vyšší rychlostí.

Instrukční sady RISC obsahují méně než 100 instrukcí a používají pevný formát instrukcí. Tato metoda používá několik jednoduchých režimů adresování, které používají instrukci založenou na registru. V tomto mechanismu vývoje kompilátoru je LOAD/STORE jedinou individuální instrukcí pro přístup k paměti.

Charakteristika RISC

V naší analýze je důležitou charakteristikou RISC:

• Jednodušší dekódování instrukcí
• Řada univerzálních registrů.
• Jednoduché režimy adresování
• Datových typů je méně.
• Lze dosáhnout potrubí.
• Jedna instrukce na cyklus
• Operace registrace k registraci
• Jednoduchý formát instrukce
• Provádění instrukcí by bylo rychlejší.
• Menší programy

Příklady RISC procesorů

• Alpha
• ARC
• ARM
• AVR
• MIPS
• PA-RISC
• PIC
• Výkon Architecture
• SPARC

Výhody RISC

Z toho, co jsem pozoroval, jsou zde hlavní výhody RISC:

• Komplexní a efektivní strojní instrukce.
• Nabízí rozsáhlé možnosti adresování pro správu paměti.
• Ve srovnání s RISC procesory je registrů relativně málo.
• Pomůže vám to snížit instrukční sadu.
• Nabízí omezená schémata adresování pro paměťové operandy.

Nevýhody RISC

Níže sdílím nevýhody RISC, jak jim rozumím.

• Výkon RISC procesorů závisí na programátoru nebo kompilátoru. Překladač hraje důležitou roli při převodu kódu CISC na kód RISC.
• Procesory RISC mají velké mezipaměti na samotném čipu.
• Architektura RISC vyžaduje, aby byl hardware na čipu neustále přeprogramován.

Co je CISC?

CISC byl vyvinut pro zjednodušení vývoje kompilátoru. Plná forma CISC je počítač s komplexní instrukční sadou. Tyto čipy se snadno programují a efektivně využívají paměť.

CISC eliminuje potřebu generování strojových instrukcí pro procesor. Například místo toho, abyste museli vytvářet kompilátor a psát dlouhé strojové instrukce pro výpočet vzdálenosti odmocniny, nabízí procesor CISC vestavěnou schopnost to udělat.

Mnoho z raných počítačových strojů bylo naprogramováno v jazyce symbolických instrukcí. Paměť počítače byla pomalá a drahá. CISC byl běžně implementován v tak velkých počítačích, jako je PDP-11 a systém DEC.

Charakteristika CISC

Podle mých zkušeností zde jsou některé důležité charakteristiky CISC.

• Pro podporu více režimů adresování je potřeba jedna instrukce.
• Návodů je velké množství.
• Logika dekódování instrukcí bude složitá.
• Pokyny pro speciální úkoly se používají zřídka.
• Široká škála režimů adresování
• Nabízí instrukční formáty s proměnlivou délkou.
• Pokyny jsou větší než velikost jednoho slova.
• Provedení instrukcí může trvat déle než jeden hodinový cyklus.
• Existuje méně všeobecných registrů, protože operace se provádějí v samotné paměti.
• Různá provedení CISC jsou nastavena se dvěma speciálními registry pro ukazatel zásobníku pro správu přerušení.

Příklady procesorů CISC

• CPU Intel x86
• Systém / 360
• VAX
• PDP-11
• Rodina Motorola 68000
• AMD

Výhody CISC

Podle mých zkušeností zde jsou výhody CISC:

• V CISC je snadné přidávat do čipu nové příkazy, aniž by bylo nutné měnit strukturu instrukční sady.
• Tato architektura umožňuje efektivně využívat hlavní paměť.
• Kompilátor by neměl být příliš složitý, jako v případě CISC. Instrukční sady lze zapsat tak, aby odpovídaly strukturám jazyků na vysoké úrovni.

Nevýhody CISC

Zde mi dovolte podělit se o nevýhody CISC, se kterými jsem se setkal.

• Dřívější generace rodiny procesorů byly většinou obsaženy jako podmnožina v každé nové verzi. Instrukční sady a čipový hardware se tedy s každou generací počítačů stávají složitějšími.
• Výkon stroje se zpomalí, protože čas hodin, který zabírají různé instrukce, nebude nikdy stejný.
• Jsou větší, protože vyžadují více tranzistorů.

RISC vs. CISC: Klíčové rozdíly

Z toho, co jsem pozoroval, jsou zde důležité rozdíly mezi RISC a CISC.

RISC	CISC
Má pevně zapojenou jednotku programování.	Má mikroprogramovací jednotku.
Instrukční sada je redukována a většina těchto instrukcí je velmi primitivních.	Instrukční sada má různé různé instrukce, které lze použít pro složité operace.
Výkon je optimalizován s důrazem na software.	Výkon je optimalizován s důrazem na hardware.
Existuje několik sad registrů.	Je nastaven pouze jeden registr.
Tento typ procesoru je vysoce zřetězený.	Většinou jsou méně nebo nejsou potrubní.
Doba provedení je velmi krátká.	Doba provedení je velmi vysoká.
Rozšíření kódu může způsobit problém.	Rozšíření kódu není problém.
Dekódování instrukcí je jednoduché.	Dekódování instrukcí je složité.
Pro výpočty nepotřebuje externí paměť.	Pro výpočty vyžaduje externí paměť.
Běžné RISC mikroprocesory jsou ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC a SPARC.	Příklady procesorů CISC jsou CPU System/360, VAX, AMD a Intel x86.
Jeden cyklus pro každou instrukci	Instrukce mohou trvat několik hodinových cyklů.
Velké využití paměti RAM (což může způsobit překážky, pokud je RAM omezená)	Efektivnější využití RAM než RISC
Komplexní instrukce s proměnnou délkou	Jednoduchý, standardizovaný návod
Velké množství návodů	Malý počet instrukcí s pevnou délkou
Režimy složeného adresování	Omezené režimy adresování
Důležitými aplikacemi jsou chytré telefony a PDA.	Mezi důležité aplikace patří bezpečnostní systémy a domácí automatizace.
Pevný (32bitový) formát	Různé formáty (16–64 bitů pro každou instrukci).
Oddělte mezipaměť dat a instrukcí.	Jednotná mezipaměť pro pokyny a data.

Jak si vybrat mezi RISC a CISC

Zjistil jsem, že zatímco architektury RISC vynikají v prostředích, kde je prvořadá jednoduchost a rychlost, systémy CISC jsou nepostradatelné pro úlohy, které vyžadují komplexní sady příkazů.