Unterschied zwischen RISC und CISC

Hauptunterschied zwischen RISC- und CISC-Prozessoren

• Bei RISC ist der Befehlssatz reduziert und die meisten dieser Befehle sind sehr primitiv, während bei CISC der Befehlssatz sehr groß ist und für komplexe Operationen verwendet werden kann.
• Die Ausführungszeit des RISC-Rechners ist sehr gering, wohingegen die Ausführungszeit des CISC-Rechners sehr hoch ist.
• Die Erweiterung des RISC-Codes kann ein Problem darstellen, während die Erweiterung des CISC-Codes kein Problem darstellt.
• Bei RISC ist die Dekodierung von Befehlen einfach, während sie bei CISC komplex ist.
• RISC benötigt keinen externen Speicher für Berechnungen, CISC hingegen benötigt externen Speicher für Berechnungen.
• Bei RISC sind mehrere Registersätze vorhanden, während bei CISC nur ein einziger Registersatz vorhanden ist.

Hier habe ich den Unterschied zwischen RISC und CISC analysiert und werde ihre Vor- und Nachteile umfassend bewerten.

Was ist RISC?

RISC ist darauf ausgelegt, eine geringere Anzahl von Computerbefehlstypen auszuführen. Daher kann es mit einer höheren Geschwindigkeit arbeiten. Die vollständige Form von RISC ist ein Computer mit reduziertem Befehlssatz. Dabei handelt es sich um einen Mikroprozessor, der eine geringere Anzahl von Computerbefehlen ausführen kann, sodass er mit höherer Geschwindigkeit arbeiten kann.

RISC-Befehlssätze enthalten weniger als 100 Befehle und verwenden ein festes Befehlsformat. Diese Methode verwendet einige einfache Adressierungsmodi, die einen registerbasierten Befehl verwenden. In diesem Compiler-Entwicklungsmechanismus ist LOAD/STORE die einzige einzelne Anweisung für den Zugriff auf den Speicher.

Eigenschaften von RISC

Ein wichtiges Merkmal von RISC ist unserer Analyse zufolge:

• Einfachere Befehlsdekodierung
• Eine Reihe von Allzweckregistern.
• Einfache Adressierungsmodi
• Es gibt weniger Datentypen.
• Eine Pipeline kann erreicht werden.
• Eine Anweisung pro Zyklus
• Register-zu-Register-Operationen
• Einfaches Anleitungsformat
• Die Befehlsausführung wäre schneller.
• Kleinere Programme

Beispiele für RISC-Prozessoren

• Aftershave
• ARC
• ARM
• AVR
• MIPS
• PA-RISC
• PIC
• Power Architektur
• SPARC

RISC-Vorteile

Nach meinen Beobachtungen sind hier die wichtigsten Vorteile von RISC:

• Komplexe und effiziente Maschinenanweisungen.
• Es bietet umfangreiche Adressierungsmöglichkeiten für die Speicherverwaltung.
• Im Vergleich zu RISC-Prozessoren gibt es relativ wenige Register.
• Es hilft Ihnen, den Befehlssatz zu reduzieren.
• Bietet begrenzte Adressierungsschemata für Speicheroperanden.

RISC-Nachteile

Im Folgenden teile ich die Nachteile von RISC, wie ich sie verstehe.

• Die Leistung der RISC-Prozessoren hängt vom Programmierer bzw. Compiler ab. Der Compiler spielt eine wichtige Rolle bei der Konvertierung des CISC-Codes in einen RISC-Code.
• RISC-Prozessoren verfügen über große Speichercaches auf dem Chip selbst.
• Die RISC-Architektur erfordert eine kontinuierliche Neuprogrammierung der On-Chip-Hardware.

Was ist CISC?

CISC wurde entwickelt, um die Compiler-Entwicklung zu vereinfachen. Die Langform von CISC ist Complex Instruction Set Computer. Diese Chips sind einfach zu programmieren und nutzen den Speicher effizient.

CISC macht die Generierung von Maschinenanweisungen für den Prozessor überflüssig. Anstatt beispielsweise einen Compiler erstellen und lange Maschinenanweisungen schreiben zu müssen, um einen Quadratwurzelabstand zu berechnen, bietet ein CISC-Prozessor die integrierte Fähigkeit, dies zu tun.

Viele der frühen Computer wurden in Assemblersprache programmiert. Computerspeicher waren langsam und teuer. CISC wurde häufig in großen Computern wie dem PDP-11 und dem DEC-System implementiert.

Merkmale von CISC

Meiner Erfahrung nach sind hier einige wichtige Merkmale von CISC aufgeführt.

• Zur Unterstützung mehrerer Adressierungsmodi ist eine Anweisung erforderlich.
• Es gibt eine Vielzahl an Anleitungen.
• Die Logik zur Befehlsdekodierung wird komplex sein.
• Anweisungen für spezielle Aufgaben werden selten verwendet.
• Eine große Auswahl an Adressierungsmodi
• Es bietet Befehlsformate mit variabler Länge.
• Anweisungen sind größer als ein Wort.
• Die Ausführung von Befehlen kann mehr als einen einzigen Taktzyklus dauern.
• Es gibt weniger Allzweckregister, da Operationen im Speicher selbst ausgeführt werden.
• Verschiedene CISC-Designs sind mit zwei speziellen Registern für den Stapelzeiger zur Verwaltung von Interrupts ausgestattet.

Beispiele für CISC-Prozessoren

• Intel x86-CPUs
• System / 360
• VAX
• PDP-11
• Motorola 68000-Familie
• AMD

CISC-Vorteile

Meiner Erfahrung nach sind dies die Vorteile von CISC:

• In CISC ist es einfach, neue Befehle zum Chip hinzuzufügen, ohne die Struktur des Befehlssatzes ändern zu müssen.
• Diese Architektur ermöglicht eine effiziente Nutzung des Hauptspeichers.
• Der Compiler sollte nicht sehr kompliziert sein, wie im Fall von CISC. Die Befehlssätze können so geschrieben werden, dass sie den Strukturen von Hochsprachen entsprechen.

CISC-Nachteile

Lassen Sie mich hier die Nachteile von CISC erläutern, auf die ich gestoßen bin.

• Frühere Generationen einer Prozessorfamilie waren meist nur als Teilmenge in jeder neuen Version enthalten. Daher werden Befehlssätze und Chip-Hardware mit jeder Computergeneration komplexer.
• Die Leistung der Maschine verlangsamt sich, da die von verschiedenen Befehlen benötigte Taktzeit nie die gleiche sein wird.
• Sie sind größer, da sie mehr Transistoren benötigen.

RISC vs. CISC: Hauptunterschiede

Nach meinen Beobachtungen sind hier die wichtigen Unterschiede zwischen RISC und CISC.

RISC	CISC
Es verfügt über eine fest verdrahtete Programmiereinheit.	Es verfügt über eine Mikroprogrammiereinheit.
Der Befehlssatz ist reduziert und die meisten dieser Befehle sind sehr primitiv.	Der Befehlssatz verfügt über verschiedene Anweisungen, die für komplexe Operationen verwendet werden können.
Die Leistung wird optimiert, wobei der Schwerpunkt auf der Software liegt.	Die Leistung wird mit Schwerpunkt auf der Hardware optimiert.
Es sind mehrere Registersätze vorhanden.	Es ist nur ein einziges Register gesetzt.
Dieser Prozessortyp verfügt über eine starke Pipeline.	Sie sind meist weniger oder gar nicht verrohrt.
Die Ausführungszeit ist sehr kurz.	Die Ausführungszeit ist sehr hoch.
Die Codeerweiterung kann ein Problem verursachen.	Codeerweiterung ist kein Problem.
Die Dekodierung von Anweisungen ist einfach.	Die Dekodierung von Anweisungen ist komplex.
Für Berechnungen ist kein externer Speicher erforderlich.	Für Berechnungen ist externer Speicher erforderlich.
Gängige RISC-Mikroprozessoren sind ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC und SPARC.	Beispiele für CISC-Prozessoren sind die System/360-, VAX-, AMD- und Intel x86-CPUs.
Einzelzyklus für jede Anweisung	Anweisungen können mehrere Taktzyklen dauern.
Starke RAM-Nutzung (was bei begrenztem RAM zu Engpässen führen kann)	Effizientere RAM-Nutzung als RISC
Komplexe Anweisungen mit variabler Länge	Einfache, standardisierte Anweisungen
Eine große Anzahl von Anweisungen	Eine kleine Anzahl von Anweisungen fester Länge
Zusammengesetzte Adressierungsmodi	Eingeschränkte Adressierungsmodi
Wichtige Anwendungen sind Smartphones und PDAs.	Wichtige Anwendungen sind Sicherheitssysteme und Hausautomation.
Festes (32-Bit) Format	Verschiedene Formate (16–64 Bit für jede Anweisung).
Trennen Sie die Daten- und Befehlscaches.	Einheitlicher Cache für Anweisungen und Daten.

So wählen Sie zwischen einem RISC und einem CISC

Ich habe beobachtet, dass RISC-Architekturen sich zwar in Umgebungen auszeichnen, in denen Einfachheit und Geschwindigkeit an erster Stelle stehen, CISC-Systeme jedoch für Aufgaben unverzichtbar sind, die umfassende Befehlssätze erfordern.