Különbség a RISC és a CISC között

Főbb különbség a RISC és CISC processzorok között

• A RISC-ben az utasításkészlet lecsökkent, és ezen utasítások többsége nagyon primitív, míg a CISC-ben az utasításkészlet nagyon nagy, és összetett műveletekhez használható.
• A RISC számítógép végrehajtási ideje nagyon alacsony, míg a CISC számítógép végrehajtási ideje nagyon magas.
• A RISC-kód bővítése problémát okozhat, míg a CISC-kód bővítése nem jelent problémát.
• A RISC-ben az utasítások dekódolása egyszerű, míg a CISC-ben az utasítások dekódolása bonyolult.
• A RISC-nek nincs szüksége külső memóriára a számításokhoz, de a CISC-nek külső memóriára van szüksége a számításokhoz.
• A RISC több regiszterkészlettel rendelkezik, míg a CISC csak egyetlen regiszterkészlettel rendelkezik.

Itt elemeztem a RISC és a CISC közötti különbséget, és átfogóan értékelem azok előnyeit és hátrányait.

Mi az a RISC?

A RISC-t kisebb számú számítógépes utasítás végrehajtására tervezték. Ezért nagyobb sebességgel tud működni. A teljes formája KOCKÁZAT a csökkentett utasításkészletű számítógépek. Ez egy mikroprocesszor, amelyet kisebb számú számítógépes utasítás végrehajtására terveztek, így nagyobb sebességgel tud működni.

A RISC utasításkészletek 100-nál kevesebb utasítást tartalmaznak, és rögzített utasításformátumot használnak. Ez a módszer néhány egyszerű címzési módot használ, amelyek regiszter alapú utasítást használnak. Ebben a fordítófejlesztési mechanizmusban a LOAD/STORE az egyetlen egyedi utasítás a memória elérésére.

A RISC jellemzői

Elemzésünkben a RISC egyik fontos jellemzője:

• Egyszerűbb utasítás-dekódolás
• Számos általános célú regiszter.
• Egyszerű címzési módok
• Kevesebb adattípus létezik.
• Csővezetéket lehet elérni.
• Ciklusonként egy utasítás
• Regisztrációból regisztrációba műveletek
• Egyszerű utasításformátum
• Az utasítások végrehajtása gyorsabb lenne.
• Kisebb programok

Példák RISC processzorokra

• Alpha
• ARC
• ARM
• április
• MIPS
• PA-RISC
• PIC
• Power Architectúra
• SPARC

RISC előnyei

A megfigyelések alapján itt vannak a RISC fő előnyei:

• Összetett és hatékony gépi utasítások.
• Széles körű címzési lehetőségeket kínál a memóriakezeléshez.
• A RISC processzorokhoz képest viszonylag kevés regiszter létezik.
• Segít csökkenteni az utasításkészletet.
• Korlátozott címzési sémákat kínál a memória operandusokhoz.

A RISC hátrányai

Az alábbiakban megosztom a RISC hátrányait, ahogy én megértem őket.

• A RISC processzorok teljesítménye a programozótól vagy a fordítótól függ. A fordító fontos szerepet játszik a CISC-kód RISC-kóddá alakításában.
• A RISC processzorok nagy memória-gyorsítótárral rendelkeznek magán a chipen.
• A RISC architektúra szükségessé teszi a chipen lévő hardver folyamatos újraprogramozását.

Mi az a CISC?

A CISC-t a fordítóprogramok egyszerűsítésére fejlesztették ki. A CISC teljes formája egy Complex Instruction Set Computer. Ezek a chipek könnyen programozhatók és hatékonyan használják a memóriát.

A CISC segítségével nincs szükség gépi utasítások generálására a processzor számára. Például ahelyett, hogy fordítóprogramot kellene készítenie és hosszú gépi utasításokat kellene írnia a négyzetgyök távolság kiszámításához, a CISC processzor beépített lehetőséget kínál erre.

A korai számítástechnikai gépek közül sokat assembly nyelven programoztak. A számítógép memóriája lassú és drága volt. A CISC-t általában olyan nagy számítógépekben alkalmazták, mint a PDP-11 és a DEC rendszer.

A CISC jellemzői

Tapasztalataim szerint itt van néhány fontos jellemzője a CISC-nek.

• Egy utasítás szükséges több címzési mód támogatásához.
• Nagyon sok utasítás létezik.
• Az utasítás-dekódoló logika bonyolult lesz.
• A speciális feladatokra vonatkozó utasításokat ritkán használják.
• Címzési módok széles választéka
• Változó hosszúságú utasításformátumokat kínál.
• Az utasítások mérete nagyobb, mint egy szó.
• Az utasítások végrehajtása egyetlen órajelnél több időt is igénybe vehet.
• Kevesebb az általános célú regiszter, mivel a műveleteket magában a memóriában hajtják végre.
• Különféle CISC kialakítások vannak beállítva két speciális regiszterrel a veremmutató számára a megszakítások kezelésére.

CISC processzor példák

• Intel x86 CPU-k
• System / 360
• VAX
• PDP-11
• Motorola 68000 család
• AMD

CISC előnyei

Tapasztalataim szerint a CISC előnyei a következők:

• A CISC-ben könnyű új parancsokat hozzáadni a chiphez anélkül, hogy módosítani kellene az utasításkészlet szerkezetét.
• Ez az architektúra lehetővé teszi a fő memória hatékony kihasználását.
• A fordító nem lehet túl bonyolult, mint a CISC esetében. Az utasításkészletek úgy írhatók, hogy illeszkedjenek a magas szintű nyelvek szerkezetéhez.

A CISC hátrányai

Itt hadd osszam meg a CISC hátrányait, amelyekkel találkoztam.

• A processzorcsalád korábbi generációi többnyire részhalmazként szerepeltek minden új verzióban. Ezért az utasításkészletek és a chip hardverek a számítógépek minden generációjával bonyolultabbá válnak.
• A gép teljesítménye lelassul, mert a különböző utasítások által felvett óra soha nem lesz ugyanaz.
• Nagyobbak, mivel több tranzisztort igényelnek.

RISC vs CISC: Főbb különbségek

A megfigyelések alapján itt vannak a RISC és a CISC közötti fontos különbségek.

KOCKÁZAT	CISC
Vezetékes programozási egységgel rendelkezik.	Mikroprogramozó egységgel rendelkezik.
Az utasításkészlet lecsökkent, és ezen utasítások többsége nagyon primitív.	Az utasításkészlet különféle utasításokat tartalmaz, amelyek összetett műveletekhez használhatók.
A teljesítmény optimalizált, a szoftverre helyezve a hangsúlyt.	A teljesítményt a hardverre fektetve optimalizáltuk.
Több regiszterkészlet van jelen.	Csak egyetlen regiszter van beállítva.
Az ilyen típusú processzorok erősen csővezetékesek.	Ezek többnyire kevésbé vagy nem vezetékesek.
A végrehajtási idő nagyon rövid.	A végrehajtási idő nagyon magas.
A kódbővítés problémát okozhat.	A kódbővítés nem jelent problémát.
Az utasítások dekódolása egyszerű.	Az utasítások dekódolása bonyolult.
Nem igényel külső memóriát a számításokhoz.	A számításokhoz külső memória szükséges.
A gyakori RISC mikroprocesszorok az ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC és SPARC.	A CISC processzorok példái a System/360, VAX, AMD és Intel x86 processzorok.
Egy ciklus minden utasításhoz	Az utasítások több óraciklust is igénybe vehetnek.
A RAM erős használata (ami szűk keresztmetszeteket okozhat, ha a RAM korlátozott)	A RAM hatékonyabb használata, mint a RISC
Összetett és változó hosszúságú utasítások	Egyszerű, szabványosított utasítások
Nagy számú utasítás	Néhány fix hosszúságú utasítás
Összetett címzési módok	Korlátozott címzési módok
Fontos alkalmazások az okostelefonok és a PDA-k.	A fontos alkalmazások közé tartoznak a biztonsági rendszerek és az otthoni automatizálás.
Fix (32 bites) formátum	Különféle formátumok (16-64 bit minden utasításhoz).
Különítse el az adat- és utasítás-gyorsítótárat.	Egységes gyorsítótár az utasításokhoz és adatokhoz.

Hogyan válasszunk RISC és CISC között

Megfigyeltem, hogy míg a RISC architektúrák kiválóak azokban a környezetekben, ahol az egyszerűség és a sebesség a legfontosabb, a CISC rendszerek nélkülözhetetlenek az átfogó parancskészleteket igénylő feladatokhoz.