Razlika između RISC i CISC

Ključna razlika između RISC i CISC procesora

• U RISC-u je skup instrukcija smanjen, a većina tih instrukcija je vrlo primitivna, dok je u CISC-u skup instrukcija vrlo velik i može se koristiti za složene operacije.
• Vrijeme izvršenja RISC računala je vrlo nisko, dok je vrijeme izvršenja CISC računala vrlo visoko.
• Proširenje RISC koda može stvoriti problem, dok proširenje CISC koda nije problem.
• U RISC-u je dekodiranje instrukcija jednostavno, dok je u CISC-u dekodiranje instrukcija složeno.
• RISC ne zahtijeva vanjsku memoriju za izračune, ali CISC zahtijeva vanjsku memoriju za izračune.
• RISC ima prisutne više skupova registara, dok CISC ima samo jedan skup registara.

Ovdje sam analizirao razliku između RISC-a i CISC-a i sveobuhvatno ću procijeniti njihove prednosti i nedostatke.

Što je RISC?

RISC je dizajniran za izvođenje manjeg broja tipova računalnih instrukcija. Stoga može raditi većom brzinom. Puni oblik RIZIK je Reduced Instruction Set Computers. To je mikroprocesor koji je dizajniran za izvođenje manjeg broja računalnih instrukcija kako bi mogao raditi većom brzinom.

RISC skupovi instrukcija sadrže manje od 100 instrukcija i koriste fiksni format instrukcija. Ova metoda koristi nekoliko jednostavnih načina adresiranja koji koriste instrukcije temeljene na registru. U ovom razvojnom mehanizmu prevoditelja, LOAD/STORE je jedina pojedinačna instrukcija za pristup memoriji.

Karakteristike RISC-a

U našoj analizi, važna karakteristika RISC-a je:

• Jednostavnije dekodiranje instrukcija
• Niz registara opće namjene.
• Jednostavni načini adresiranja
• Postoji manje vrsta podataka.
• Cjevovod se može postići.
• Jedna uputa po ciklusu
• Operacije od registra do registra
• Jednostavan format uputa
• Izvršenje instrukcija bi bilo brže.
• Manji programi

Primjeri RISC procesora

• Alfa
• ARC
• ARM
• AVR
• MIPS
• PA-RISC
• PIC
• Napajanje Architektura
• SPARC

RISC prednosti

Prema onome što sam primijetio, evo ključnih prednosti RISC-a:

• Složena i učinkovita strojna uputstva.
• Nudi opsežne mogućnosti adresiranja za upravljanje memorijom.
• Postoji relativno malo registara u usporedbi s RISC procesorima.
• Pomaže vam smanjiti skup instrukcija.
• Nudi ograničene sheme adresiranja za memorijske operande.

RISC nedostaci

U nastavku dijelim nedostatke RISC-a kako ih ja razumijem.

• Performanse RISC procesora ovise o programeru ili kompajleru. Kompajler igra važnu ulogu u pretvaranju CISC koda u RISC kod.
• RISC procesori imaju velike predmemorije memorije na samom čipu.
• RISC arhitektura zahtijeva kontinuirano reprogramiranje hardvera na čipu.

Što je CISC?

CISC je razvijen da pojednostavi razvoj prevoditelja. Puni oblik CISC-a je Complex Instruction Set Computer. Ovi se čipovi lako programiraju i učinkovito koriste memoriju.

CISC eliminira potrebu za generiranjem strojnih instrukcija za procesor. Na primjer, umjesto potrebe za izradom kompilatora i pisanja dugačkih strojnih instrukcija za izračunavanje udaljenosti kvadratnog korijena, CISC procesor nudi ugrađenu mogućnost za to.

Mnogi od prvih računalnih strojeva bili su programirani u asemblerskom jeziku. Računalna memorija bila je spora i skupa. CISC se obično implementirao u velika računala kao što su PDP-11 i DEC sustav.

Karakteristike CISC-a

Prema mom iskustvu, evo nekih važnih karakteristika CISC-a.

• Potrebna je jedna instrukcija za podršku više načina adresiranja.
• Postoji veliki broj uputa.
• Logika dekodiranja instrukcija bit će složena.
• Upute za posebne zadatke koriste se rijetko.
• Veliki izbor načina adresiranja
• Nudi formate instrukcija promjenjive duljine.
• Upute su veće od jedne riječi.
• Za izvršenje instrukcija može biti potrebno više od jednog takta.
• Ima manje registara opće namjene jer se operacije izvode u samoj memoriji.
• Različiti CISC dizajni postavljaju se s dva posebna registra za pokazivač steka za upravljanje prekidima.

Primjeri CISC procesora

• Intel x86 procesori
• Sustav / 360
• VAX
• PDP-11
• Obitelj Motorola 68000
• AMD

CISC prednosti

Prema mom iskustvu, evo prednosti CISC-a:

• U CISC-u je jednostavno dodati nove naredbe u čip bez potrebe za promjenom strukture skupa instrukcija.
• Ova arhitektura vam omogućuje učinkovito korištenje glavne memorije.
• Kompajler ne bi trebao biti jako kompliciran, kao u slučaju CISC-a. Skupovi instrukcija mogu se napisati tako da odgovaraju strukturama jezika visoke razine.

Nedostaci CISC-a

Dopustite mi da podijelim nedostatke CISC-a s kojima sam se susreo.

• Ranije generacije obitelji procesora uglavnom su bile sadržane kao podskup u svakoj novoj verziji. Stoga skupovi instrukcija i hardver čipova postaju sve složeniji sa svakom generacijom računala.
• Performanse stroja se usporavaju jer vrijeme koje uzimaju različite upute nikada neće biti isto.
• Veći su jer zahtijevaju više tranzistora.

RISC u odnosu na CISC: Ključne razlike

Iz onoga što sam primijetio, evo važnih razlika između RISC-a i CISC-a.

RIZIK	CISC
Ima ugrađenu jedinicu za programiranje.	Ima jedinicu za mikroprogramiranje.
Skup instrukcija je smanjen, a većina tih instrukcija je vrlo primitivna.	Skup instrukcija sadrži različite upute koje se mogu koristiti za složene operacije.
Performanse su optimizirane, s naglaskom na softver.	Performanse su optimizirane s naglaskom na hardver.
Prisutno je više skupova registara.	Postavlja se samo jedan registar.
Ova vrsta procesora je visoko cjevovodna.	Uglavnom su manje ili nisu cjevovodne.
Vrijeme izvršenja je vrlo kratko.	Vrijeme izvršenja je vrlo visoko.
Proširenje koda može stvoriti problem.	Proširenje koda nije problem.
Dešifriranje uputa je jednostavno.	Dekodiranje instrukcija je složeno.
Ne zahtijeva vanjsku memoriju za izračune.	Za izračune je potrebna vanjska memorija.
Uobičajeni RISC mikroprocesori su ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC i SPARC.	Primjeri CISC procesora su System/360, VAX, AMD i Intel x86 procesori.
Jedan ciklus za svaku instrukciju	Instrukcije mogu trajati nekoliko ciklusa takta.
Velika upotreba RAM-a (što može uzrokovati uska grla ako je RAM ograničen)	Učinkovitije korištenje RAM-a od RISC-a
Složene upute promjenjive duljine	Jednostavne, standardizirane upute
Veliki broj uputa	Mali broj instrukcija fiksne duljine
Složeni načini adresiranja	Ograničeni načini adresiranja
Važne aplikacije su pametni telefoni i dlanovnici.	Važne primjene uključuju sigurnosne sustave i kućnu automatizaciju.
Fiksni (32-bitni) format	Razni formati (16–64 bita za svaku instrukciju).
Odvojite predmemoriju podataka i uputa.	Objedinjena predmemorija za upute i podatke.

Kako odabrati između RISC i CISC

Primijetio sam da dok se RISC arhitekture ističu u okruženjima u kojima su jednostavnost i brzina najvažniji, CISC sustavi su neophodni za zadatke koji zahtijevaju sveobuhvatne skupove naredbi.