Forskellen mellem RISC og CISC

Nøgleforskel mellem RISC- og CISC-processorer

• I RISC er instruktionssættet reduceret, og de fleste af disse instruktioner er meget primitive, mens i CISC er instruktionssættet meget stort og kan bruges til komplekse operationer.
• RISC-computerens eksekveringstid er meget lav, hvorimod CISC-computerens eksekveringstid er meget høj.
• RISC-kodeudvidelse kan skabe et problem, mens CISC-kodeudvidelse ikke er et problem.
• I RISC er afkodningen af ​​instruktioner enkel, hvorimod i CISC er afkodningen af ​​instruktioner kompleks.
• RISC kræver ikke ekstern hukommelse til beregninger, men CISC kræver ekstern hukommelse til beregninger.
• RISC har flere registersæt til stede, mens CISC kun har et enkelt registersæt.

Her har jeg analyseret forskellen mellem RISC og CISC og vil grundigt evaluere deres fordele og ulemper.

Hvad er RISC?

RISC er designet til at udføre et mindre antal typer computerinstruktioner. Derfor kan den køre med en højere hastighed. Den fulde form af RISC er Reduceret Instruktionssæt Computere. Det er en mikroprocessor, der er designet til at udføre et mindre antal computerinstruktioner, så den kan fungere ved en højere hastighed.

RISC instruktionssæt indeholder mindre end 100 instruktioner og bruger et fast instruktionsformat. Denne metode bruger nogle få simple adresseringstilstande, der bruger en registerbaseret instruktion. I denne compilerudviklingsmekanisme er LOAD/STORE den eneste individuelle instruktion til at få adgang til hukommelsen.

Karakteristika for RISC

I vores analyse er en vigtig egenskab ved RISC:

• Enklere instruktionsafkodning
• En række generelle registre.
• Simple adresseringstilstande
• Der er færre datatyper.
• En pipeline kan opnås.
• En instruktion per cyklus
• Registrer-til-registrer operationer
• Enkelt instruktionsformat
• Instruktionsudførelse ville være hurtigere.
• Mindre programmer

Eksempler på RISC-processor

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

RISC Fordele

Ud fra hvad jeg har observeret, er her de vigtigste fordele ved RISC:

• Komplekse og effektive maskininstruktioner.
• Den tilbyder omfattende adresseringsmuligheder til hukommelsesstyring.
• Der er relativt få registre sammenlignet med RISC-processorer.
• Det hjælper dig med at reducere instruktionssættet.
• Tilbyder begrænsede adresseringsordninger for hukommelsesoperander.

RISC Ulemper

Nedenfor deler jeg ulemperne ved RISC, som jeg forstår dem.

• Ydeevnen af ​​RISC-processorerne afhænger af programmøren eller compileren. Compileren spiller en vigtig rolle i at konvertere CISC-koden til en RISC-kode.
• RISC-processorer har store hukommelsescaches på selve chippen.
• RISC-arkitektur kræver, at on-chip-hardware løbende omprogrammeres.

Hvad er CISC?

CISC blev udviklet for at forenkle compilerudvikling. Den fulde form af CISC er en Complex Instruction Set Computer. Disse chips er nemme at programmere og bruger hukommelsen effektivt.

CISC eliminerer behovet for at generere maskininstruktioner til processoren. For eksempel, i stedet for at skulle lave en compiler og skrive lange maskininstruktioner for at beregne en kvadratrodsafstand, tilbyder en CISC-processor den indbyggede mulighed for at gøre dette.

Mange af de tidlige computermaskiner var programmeret i assemblersprog. Computerhukommelse var langsom og dyr. CISC blev almindeligvis implementeret i så store computere som PDP-11 og DEC-systemet.

Karakteristika for CISC

Efter min erfaring er her nogle vigtige egenskaber ved CISC.

• En instruktion er nødvendig for at understøtte flere adresseringstilstande.
• Der er et stort antal instruktioner.
• Instruktions-afkodningslogik vil være kompleks.
• Instruktioner til specialopgaver bruges sjældent.
• Et stort udvalg af adresseringstilstande
• Det tilbyder instruktionsformater med variabel længde.
• Instruktioner er større end et ord.
• Instruktioner kan tage mere end en enkelt clock-cyklus at blive udført.
• Der er færre generelle registre, da operationer udføres i selve hukommelsen.
• Forskellige CISC-designs er sat op med to specielle registre til stackpointeren til håndtering af interrupts.

Eksempler på CISC-processor

• Intel x86 CPU'er
• System / 360
• VAX
• PDP-11
• Motorola 68000 familie
• AMD

CISC fordele

Efter min erfaring er her fordelene ved CISC:

• I CISC er det nemt at tilføje nye kommandoer til chippen uden at skulle ændre strukturen af ​​instruktionssættet.
• Denne arkitektur giver dig mulighed for at udnytte hovedhukommelsen effektivt.
• Compileren burde ikke være særlig kompliceret, som i tilfældet med CISC. Instruktionssættene kan skrives, så de matcher strukturerne i sprog på højt niveau.

CISC Ulemper

Lad mig her dele ulemperne ved CISC, som jeg er stødt på.

• Tidligere generationer af en processorfamilie var for det meste indeholdt som en undergruppe i hver ny version. Derfor bliver instruktionssæt og chiphardware mere komplekse med hver generation af computere.
• Maskinens ydeevne bliver langsommere, fordi urtiden taget af forskellige instruktioner aldrig vil være den samme.
• De er større, da de kræver flere transistorer.

RISC vs. CISC: Nøgleforskelle

Fra hvad jeg har observeret, er her de vigtige forskelle mellem RISC og CISC.

RISC	CISC
Den har en fastkablet programmeringsenhed.	Den har en mikroprogrammeringsenhed.
Instruktionssættet er reduceret, og de fleste af disse instruktioner er meget primitive.	Instruktionssættet har forskellige forskellige instruktioner, der kan bruges til komplekse operationer.
Ydeevnen er optimeret med vægt på software.	Ydeevnen er optimeret med vægt på hardware.
Der er flere registersæt til stede.	Der er kun indstillet et enkelt register.
Denne type processor er meget pipelinet.	De er for det meste mindre eller ikke rørledninger.
Udførelsestiden er meget kort.	Udførelsestiden er meget høj.
Kodeudvidelse kan skabe et problem.	Kodeudvidelse er ikke et problem.
Afkodningen af ​​instruktioner er enkel.	Afkodningen af ​​instruktioner er kompleks.
Det kræver ikke ekstern hukommelse til beregninger.	Det kræver ekstern hukommelse til beregninger.
Almindelige RISC-mikroprocessorer er ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC og SPARC.	Eksempler på CISC-processorer er System/360, VAX, AMD og Intel x86 CPU'er.
Enkelt-cyklus for hver instruktion	Instruktioner kan tage flere urcyklusser.
Tung brug af RAM (hvilket kan forårsage flaskehalse, hvis RAM er begrænset)	Mere effektiv brug af RAM end RISC
Komplekse instruktioner i variabel længde	Enkle, standardiserede instruktioner
Et stort antal instruktioner	Et lille antal instruktioner i fast længde
Sammensatte adresseringstilstande	Begrænsede adresseringstilstande
Vigtige applikationer er smartphones og PDA'er.	Vigtige applikationer omfatter sikkerhedssystemer og hjemmeautomatisering.
Fast (32-bit) format	Forskellige formater (16-64 bit for hver instruktion).
Adskil data- og instruktionscaches.	Samlet cache til instruktioner og data.

Sådan vælger du mellem en RISC og en CISC

Jeg har observeret, at mens RISC-arkitekturer udmærker sig i miljøer, hvor enkelhed og hastighed er altafgørende, er CISC-systemer uundværlige til opgaver, der kræver omfattende kommandosæt.