Διαφορά μεταξύ RISC και CISC

Βασική διαφορά μεταξύ επεξεργαστών RISC και CISC

• Στο RISC, το σύνολο εντολών μειώνεται και οι περισσότερες από αυτές τις εντολές είναι πολύ πρωτόγονες, ενώ στο CISC, το σύνολο εντολών είναι πολύ μεγάλο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολύπλοκες λειτουργίες.
• Ο χρόνος εκτέλεσης του υπολογιστή RISC είναι πολύ χαμηλός, ενώ ο χρόνος εκτέλεσης του υπολογιστή CISC είναι πολύ υψηλός.
• Η επέκταση κώδικα RISC μπορεί να δημιουργήσει πρόβλημα, ενώ η επέκταση κώδικα CISC δεν είναι πρόβλημα.
• Στο RISC, η αποκωδικοποίηση των εντολών είναι απλή, ενώ στο CISC, η αποκωδικοποίηση των εντολών είναι πολύπλοκη.
• Το RISC δεν απαιτεί εξωτερική μνήμη για υπολογισμούς, αλλά το CISC απαιτεί εξωτερική μνήμη για υπολογισμούς.
• Το RISC έχει πολλά σύνολα καταχωρητών, ενώ το CISC έχει μόνο ένα σύνολο καταχωρητών.

Εδώ, έχω αναλύσει τη διαφορά μεταξύ RISC και CISC και θα αξιολογήσω διεξοδικά τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.

Τι είναι το RISC;

Το RISC έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί μικρότερο αριθμό τύπων εντολών υπολογιστή. Ως εκ τούτου, μπορεί να λειτουργεί με υψηλότερη ταχύτητα. Η πλήρης μορφή του ΚΙΝΔΥΝΟΣ είναι Υπολογιστές μειωμένου συνόλου οδηγιών. Είναι ένας μικροεπεξεργαστής που έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί μικρότερο αριθμό εντολών υπολογιστή έτσι ώστε να μπορεί να λειτουργεί με υψηλότερη ταχύτητα.

Τα σύνολα εντολών RISC περιέχουν λιγότερες από 100 εντολές και χρησιμοποιούν μια σταθερή μορφή εντολών. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μερικές απλές καταστάσεις διευθυνσιοδότησης που χρησιμοποιούν μια εντολή που βασίζεται σε καταχωρητή. Σε αυτόν τον μηχανισμό ανάπτυξης μεταγλωττιστή, το LOAD/STORE είναι η μόνη μεμονωμένη οδηγία για την πρόσβαση στη μνήμη.

Χαρακτηριστικά του RISC

Στην ανάλυσή μας, ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του RISC είναι:

• Απλούστερη αποκωδικοποίηση εντολών
• Ένας αριθμός μητρώων γενικής χρήσης.
• Απλοί τρόποι διευθυνσιοδότησης
• Υπάρχουν λιγότεροι τύποι δεδομένων.
• Μπορεί να επιτευχθεί ένας αγωγός.
• Μία οδηγία ανά κύκλο
• Λειτουργίες εγγραφής προς εγγραφή
• Απλή μορφή οδηγιών
• Η εκτέλεση εντολών θα ήταν ταχύτερη.
• Μικρότερα Προγράμματα

Παραδείγματα επεξεργαστή RISC

• Άλφα
• ARC
• ARM
• AVR
• MIPS
• PA-RISC
• ΣΜΕ
• Power Archiδομή
• SPARC

Πλεονεκτήματα RISC

Από ό,τι έχω παρατηρήσει, εδώ είναι τα βασικά πλεονεκτήματα του RISC:

• Σύνθετες και αποτελεσματικές οδηγίες μηχανήματος.
• Προσφέρει εκτεταμένες δυνατότητες διευθυνσιοδότησης για διαχείριση μνήμης.
• Υπάρχουν σχετικά λίγοι καταχωρητές σε σύγκριση με τους επεξεργαστές RISC.
• Σας βοηθά να μειώσετε το σετ οδηγιών.
• Προσφέρει περιορισμένα σχήματα διευθύνσεων για τελεστές μνήμης.

Μειονεκτήματα RISC

Παρακάτω, μοιράζομαι τα μειονεκτήματα του RISC όπως τα καταλαβαίνω.

• Η απόδοση των επεξεργαστών RISC εξαρτάται από τον προγραμματιστή ή τον μεταγλωττιστή. Ο μεταγλωττιστής παίζει σημαντικό ρόλο στη μετατροπή του κώδικα CISC σε κώδικα RISC.
• Οι επεξεργαστές RISC έχουν μεγάλες κρυφές μνήμες στο ίδιο το τσιπ.
• Η αρχιτεκτονική RISC απαιτεί συνεχή επαναπρογραμματισμό του υλικού στο chip.

Τι είναι το CISC;

Το CISC αναπτύχθηκε για να απλοποιήσει την ανάπτυξη μεταγλωττιστή. Η πλήρης μορφή του CISC είναι ένας υπολογιστής σύνθετου σετ εντολών. Αυτά τα τσιπ είναι εύκολο να προγραμματιστούν και χρησιμοποιούν αποτελεσματικά τη μνήμη.

Το CISC εξαλείφει την ανάγκη δημιουργίας οδηγιών μηχανής για τον επεξεργαστή. Για παράδειγμα, αντί να χρειάζεται να φτιάξετε έναν μεταγλωττιστή και να γράψετε μεγάλες οδηγίες μηχανής για να υπολογίσετε μια απόσταση τετραγωνικής ρίζας, ένας επεξεργαστής CISC προσφέρει την ενσωματωμένη δυνατότητα να το κάνει αυτό.

Πολλές από τις πρώιμες υπολογιστικές μηχανές προγραμματίστηκαν σε γλώσσα assembly. Η μνήμη του υπολογιστή ήταν αργή και ακριβή. Το CISC εφαρμόστηκε συνήθως σε τόσο μεγάλους υπολογιστές όπως το σύστημα PDP-11 και το σύστημα DEC.

Χαρακτηριστικά του CISC

Από την εμπειρία μου, εδώ είναι μερικά σημαντικά χαρακτηριστικά του CISC.

• Απαιτείται μία εντολή για την υποστήριξη πολλαπλών τρόπων διευθυνσιοδότησης.
• Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός οδηγιών.
• Η λογική αποκωδικοποίησης εντολών θα είναι πολύπλοκη.
• Οι οδηγίες για ειδικές εργασίες χρησιμοποιούνται σπάνια.
• Μεγάλη ποικιλία τρόπων διεύθυνσης
• Προσφέρει μορφές εντολών μεταβλητού μήκους.
• Οι οδηγίες είναι μεγαλύτερες από το μέγεθος μιας λέξης.
• Οι εντολές μπορεί να χρειαστούν περισσότερο από έναν κύκλο ρολογιού για να εκτελεστούν.
• Υπάρχουν λιγότεροι καταχωρητές γενικής χρήσης καθώς οι λειτουργίες εκτελούνται στην ίδια τη μνήμη.
• Διάφορα σχέδια CISC ρυθμίζονται με δύο ειδικούς καταχωρητές για τον δείκτη στοίβας για τη διαχείριση των διακοπών.

Παραδείγματα επεξεργαστή CISC

• Επεξεργαστές Intel x86
• Σύστημα / 360
• VAX
• PDP-11
• Motorola 68000 οικογένεια
• AMD

Πλεονεκτήματα CISC

Από την εμπειρία μου, εδώ είναι τα οφέλη του CISC:

• Στο CISC, είναι εύκολο να προσθέσετε νέες εντολές στο τσιπ χωρίς να χρειάζεται να αλλάξετε τη δομή του συνόλου εντολών.
• Αυτή η αρχιτεκτονική σάς επιτρέπει να κάνετε αποτελεσματική χρήση της κύριας μνήμης.
• Ο μεταγλωττιστής δεν πρέπει να είναι πολύ περίπλοκος, όπως στην περίπτωση του CISC. Τα σύνολα εντολών μπορούν να γραφτούν ώστε να ταιριάζουν με τις δομές γλωσσών υψηλού επιπέδου.

Μειονεκτήματα CISC

Εδώ, επιτρέψτε μου να μοιραστώ τα μειονεκτήματα του CISC που έχω συναντήσει.

• Οι προηγούμενες γενιές μιας οικογένειας επεξεργαστών περιέχονταν κυρίως ως υποσύνολο σε κάθε νέα έκδοση. Ως εκ τούτου, τα σύνολα εντολών και το υλικό τσιπ γίνονται πιο πολύπλοκα με κάθε γενιά υπολογιστών.
• Η απόδοση του μηχανήματος επιβραδύνεται επειδή η ώρα του ρολογιού που λαμβάνεται από διαφορετικές οδηγίες δεν θα είναι ποτέ η ίδια.
• Είναι μεγαλύτερα καθώς απαιτούν περισσότερα τρανζίστορ.

RISC εναντίον CISC: Βασικές διαφορές

Από ό,τι έχω παρατηρήσει, εδώ είναι οι σημαντικές διαφορές μεταξύ RISC και CISC.

Πώς να επιλέξετε μεταξύ ενός RISC και ενός CISC

Έχω παρατηρήσει ότι ενώ οι αρχιτεκτονικές RISC υπερέχουν σε περιβάλλοντα όπου η απλότητα και η ταχύτητα είναι πρωταρχικής σημασίας, τα συστήματα CISC είναι απαραίτητα για εργασίες που απαιτούν ολοκληρωμένα σύνολα εντολών.