Ero RISC:n ja CISC:n välillä
Keskeinen ero RISC- ja CISC-suorittimien välillä
- RISC:ssä käskyjoukkoa pienennetään, ja useimmat näistä käskyistä ovat hyvin primitiivisiä, kun taas CISC:ssä käskyjoukko on erittäin suuri ja sitä voidaan käyttää monimutkaisiin toimintoihin.
- RISC-tietokoneen suoritusaika on erittäin lyhyt, kun taas CISC-tietokoneen suoritusaika on erittäin pitkä.
- RISC-koodin laajentaminen voi aiheuttaa ongelmia, kun taas CISC-koodin laajentaminen ei ole ongelma.
- RISC:ssä käskyjen dekoodaus on yksinkertaista, kun taas CISC:ssä käskyjen dekoodaus on monimutkaista.
- RISC ei vaadi ulkoista muistia laskelmiin, mutta CISC vaatii ulkoista muistia laskelmia varten.
- RISC:ssä on useita rekisterijoukkoja, kun taas CISC:ssä on vain yksi rekisterijoukko.

Tässä olen analysoinut RISC:n ja CISC:n välistä eroa ja arvioin kattavasti niiden edut ja haitat.
Mikä on RISC?
RISC on suunniteltu suorittamaan pienempi määrä erilaisia tietokoneohjeita. Siksi se voi toimia suuremmalla nopeudella. Täysi muoto RISKI on supistetun ohjesarjan tietokoneet. Se on mikroprosessori, joka on suunniteltu suorittamaan pienempi määrä tietokoneen käskyjä, jotta se voi toimia suuremmalla nopeudella.
RISC-käskyjoukot sisältävät alle 100 käskyä ja käyttävät kiinteää käskymuotoa. Tämä menetelmä käyttää muutamia yksinkertaisia osoitusmuotoja, jotka käyttävät rekisteripohjaista käskyä. Tässä kääntäjän kehitysmekanismissa LOAD/STORE on ainoa yksilöllinen ohje muistiin pääsyä varten.
RISC:n ominaisuudet
Analyysimme mukaan RISC:n tärkeä ominaisuus on:
- Yksinkertaisempi ohjeen dekoodaus
- Useita yleiskäyttöisiä rekistereitä.
- Yksinkertaiset osoitetilat
- Tietotyyppejä on vähemmän.
- Putkilinja voidaan saavuttaa.
- Yksi ohje per sykli
- Rekisteristä rekisteriin -toiminnot
- Yksinkertainen ohjemuoto
- Ohjeiden suorittaminen olisi nopeampaa.
- Pienemmät ohjelmat
Esimerkkejä RISC-prosessoreista
- Alpha
- ARC
- ARM
- AVR
- MIPS
- PA-RISC
- PIC
- teho Archirakenne
- SPARC
RISC-edut
Havaintojeni perusteella tässä ovat RISC:n tärkeimmät edut:
- Monimutkaiset ja tehokkaat koneen ohjeet.
- Se tarjoaa laajat osoitusominaisuudet muistin hallintaan.
- Rekisterejä on suhteellisen vähän verrattuna RISC-prosessoreihin.
- Se auttaa vähentämään ohjeiden määrää.
- Tarjoaa rajoitetut osoitemallit muistioperandeille.
RISC-haitat
Alla jaan RISC:n haitat sellaisina kuin ymmärrän ne.
- RISC-prosessorien suorituskyky riippuu ohjelmoijasta tai kääntäjästä. Kääntäjällä on tärkeä rooli CISC-koodin muuntamisessa RISC-koodiksi.
- RISC-prosessoreissa on suuret välimuistit itse sirussa.
- RISC-arkkitehtuuri edellyttää sirun sisäisten laitteistojen jatkuvaa uudelleenohjelmointia.
Mikä on CISC?
CISC on kehitetty yksinkertaistamaan kääntäjien kehitystä. CISC:n täysi muoto on Complex Instruction Set Computer. Nämä sirut on helppo ohjelmoida ja käyttää tehokkaasti muistia.
CISC poistaa tarpeen generoida konekäskyjä prosessorille. Esimerkiksi sen sijaan, että sinun pitäisi tehdä kääntäjä ja kirjoittaa pitkiä konekäskyjä neliöjuurietäisyyden laskemiseksi, CISC-prosessori tarjoaa sisäänrakennetun mahdollisuuden tehdä tämä.
Monet varhaisista laskentakoneista ohjelmoitiin kokoonpanokielellä. Tietokoneen muisti oli hidas ja kallis. CISC toteutettiin yleisesti sellaisissa suurissa tietokoneissa kuin PDP-11 ja DEC-järjestelmä.
CISC:n ominaisuudet
Kokemukseni mukaan tässä on joitain CISC:n tärkeitä ominaisuuksia.
- Yksi ohje tarvitaan useiden osoitustilojen tukemiseen.
- Ohjeita on suuri määrä.
- Käskynpurkulogiikka on monimutkaista.
- Erikoistehtäviin liittyviä ohjeita käytetään harvoin.
- Suuri valikoima osoitetiloja
- Se tarjoaa vaihtuvapituisia käskymuotoja.
- Ohjeet ovat suurempia kuin yksi sana.
- Ohjeiden suorittaminen voi kestää useamman kuin yhden kellojakson.
- Yleiskäyttöisiä rekistereitä on vähemmän, kun toiminnot suoritetaan itse muistissa.
- Erilaisia CISC-malleja on perustettu kahdella erikoisrekisterillä pinoosoittimelle keskeytysten hallintaa varten.
Esimerkkejä CISC-prosessoreista
- Intel x86 -suorittimet
- System / 360
- VAX
- PDP-11
- Motorola 68000 perhe
- AMD
CISC:n edut
Kokemukseni mukaan tässä ovat CISC:n edut:
- CISC:ssä on helppo lisätä uusia komentoja sirulle ilman, että käskysarjan rakennetta tarvitsee muuttaa.
- Tämän arkkitehtuurin avulla voit käyttää päämuistia tehokkaasti.
- Kääntäjän ei pitäisi olla kovin monimutkainen, kuten CISC:n tapauksessa. Ohjejoukot voidaan kirjoittaa vastaamaan korkean tason kielten rakenteita.
CISC:n haitat
Tässä haluan jakaa CISC:n haitat, jotka olen kohdannut.
- Prosessoriperheen aikaisemmat sukupolvet sisältyivät enimmäkseen osajoukkoon jokaisessa uudessa versiossa. Tästä syystä käskysarjat ja sirulaitteistot monimutkaistuvat jokaisen tietokonesukupolven myötä.
- Koneen suorituskyky hidastuu, koska eri käskyjen ottama kello ei koskaan ole sama.
- Ne ovat suurempia, koska ne vaativat enemmän transistoreita.
RISC vs. CISC: keskeiset erot
Sen perusteella, mitä olen havainnut, tässä ovat tärkeät erot RISC:n ja CISC:n välillä.
RISKI | CISC |
---|---|
Siinä on kiinteä ohjelmointiyksikkö. | Siinä on mikroohjelmointiyksikkö. |
Käskyjoukko on supistettu, ja useimmat näistä ohjeista ovat hyvin alkeellisia. | Käskysarjassa on useita erilaisia ohjeita, joita voidaan käyttää monimutkaisiin toimintoihin. |
Suorituskyky on optimoitu, painottaen ohjelmistoja. | Suorituskyky on optimoitu painottaen laitteistoa. |
Useita rekisterisarjoja on läsnä. | Vain yksi rekisteri on asetettu. |
Tämän tyyppinen prosessori on pitkälle ruiskutettu. | Niitä on enimmäkseen vähemmän tai niitä ei ole putkistettu. |
Toteutusaika on hyvin lyhyt. | Toteutusaika on erittäin pitkä. |
Koodin laajentaminen voi aiheuttaa ongelmia. | Koodin laajentaminen ei ole ongelma. |
Ohjeiden dekoodaus on yksinkertaista. | Ohjeiden dekoodaus on monimutkaista. |
Se ei vaadi ulkoista muistia laskelmiin. | Se vaatii ulkoista muistia laskelmia varten. |
Yleisiä RISC-mikroprosessoreja ovat ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC ja SPARC. | Esimerkkejä CISC-prosessoreista ovat System/360-, VAX-, AMD- ja Intel x86 -suorittimet. |
Yksi jakso jokaiselle ohjeelle | Ohjeet voivat kestää useita kellojaksoja. |
RAM-muistin runsas käyttö (joka voi aiheuttaa pullonkauloja, jos RAM-muistia on rajoitettu) | RAM-muistia tehokkaampi käyttö kuin RISC |
Monimutkaiset ja vaihtuvapituiset ohjeet | Yksinkertaiset, standardoidut ohjeet |
Suuri määrä ohjeita | Pieni määrä kiinteäpituisia ohjeita |
Yhdistetyt osoitustilat | Rajoitettu osoitemuoto |
Tärkeitä sovelluksia ovat älypuhelimet ja kämmentietokoneet. | Tärkeitä sovelluksia ovat turvajärjestelmät ja kotiautomaatio. |
Kiinteä (32-bittinen) muoto | Eri muotoja (16–64 bittiä jokaiselle käskylle). |
Erottele data- ja ohjevälimuistit. | Yhtenäinen välimuisti ohjeille ja tiedoille. |
Kuinka valita RISC:n ja CISC:n välillä
Olen havainnut, että vaikka RISC-arkkitehtuurit ovat loistavia ympäristöissä, joissa yksinkertaisuus ja nopeus ovat ensiarvoisen tärkeitä, CISC-järjestelmät ovat välttämättömiä tehtävissä, jotka vaativat kattavat komentosarjat.