Verschil tussen RISC en CISC

Belangrijkste verschil tussen RISC- en CISC-processors

• Bij RISC is de instructieset beperkt en zijn de meeste van deze instructies erg primitief. Bij CISC is de instructieset daarentegen erg groot en kan deze worden gebruikt voor complexe bewerkingen.
• De uitvoeringstijd van de RISC-computer is erg laag, terwijl de uitvoeringstijd van de CISC-computer erg hoog is.
• Uitbreiding van RISC-code kan een probleem opleveren, terwijl uitbreiding van CISC-code geen probleem is.
• Bij RISC is het decoderen van instructies eenvoudig, terwijl het decoderen van instructies bij CISC complex is.
• RISC heeft geen extern geheugen nodig voor berekeningen, maar CISC heeft extern geheugen nodig voor berekeningen.
• RISC heeft meerdere registersets, terwijl CISC slechts één registerset heeft.

Hier heb ik het verschil tussen RISC en CISC geanalyseerd en zal ik hun voor- en nadelen uitgebreid evalueren.

Wat is RISC?

RISC is ontworpen om een ​​kleiner aantal typen computerinstructies uit te voeren. Daarom kan het op een hogere snelheid werken. De volledige vorm van RISICO is Reduced Instruction Set Computers. Het is een microprocessor die is ontworpen om een ​​kleiner aantal computerinstructies uit te voeren, zodat deze op een hogere snelheid kan werken.

RISC-instructiesets bevatten minder dan 100 instructies en gebruiken een vast instructieformaat. Deze methode maakt gebruik van enkele eenvoudige adresseringsmodi die gebruik maken van een op registers gebaseerde instructie. In dit ontwikkelingsmechanisme voor de compiler is LOAD/STORE de enige individuele instructie voor toegang tot geheugen.

Kenmerken van RISC

In onze analyse is een belangrijk kenmerk van RISC:

• Eenvoudiger instructiedecodering
• Een aantal registers voor algemene doeleinden.
• Eenvoudige adresseringsmodi
• Er zijn minder gegevenstypen.
• Er kan een pijplijn worden gerealiseerd.
• Eén instructie per cyclus
• Register-naar-register-bewerkingen
• Eenvoudig instructieformaat
• De uitvoering van instructies zou sneller zijn.
• Kleinere programma's

Voorbeelden van RISC-processors

• Alpha
• ARC
• ARM
• AVR
• MIPS
• PA-RISC
• PIC
• Power Architectuur
• SPARC

RISC-voordelen

Van wat ik heb waargenomen, zijn dit de belangrijkste voordelen van RISC:

• Complexe en efficiënte machine-instructies.
• Het biedt uitgebreide adresseringsmogelijkheden voor geheugenbeheer.
• Er zijn relatief weinig registers in vergelijking met RISC-processors.
• Het helpt u de instructieset te verminderen.
• Biedt beperkte adresseringsschema's voor geheugenoperanden.

RISC-nadelen

Hieronder deel ik de nadelen van RISC zoals ik ze begrijp.

• De prestaties van de RISC-processors zijn afhankelijk van de programmeur of compiler. De compiler speelt een belangrijke rol bij het omzetten van de CISC-code naar een RISC-code.
• RISC-processors hebben grote geheugencaches op de chip zelf.
• De RISC-architectuur vereist dat de hardware op de chip voortdurend opnieuw wordt geprogrammeerd.

Wat is CISC?

CISC is ontwikkeld om compilerontwikkeling te vereenvoudigen. De volledige vorm van CISC is een Complex Instruction Set Computer. Deze chips zijn eenvoudig te programmeren en gebruiken geheugen efficiënt.

CISC elimineert de noodzaak om machine-instructies voor de processor te genereren. In plaats van bijvoorbeeld een compiler te moeten maken en lange machine-instructies te schrijven om een ​​vierkantswortelafstand te berekenen, biedt een CISC-processor de ingebouwde mogelijkheid om dit te doen.

Veel van de vroege computers waren geprogrammeerd in assemblertaal. Computergeheugen was traag en duur. CISC werd vaak geïmplementeerd in zulke grote computers als de PDP-11 en het DEC-systeem.

Kenmerken van CISC

In mijn ervaring zijn hier enkele belangrijke kenmerken van CISC.

• Er is één instructie nodig om meerdere adresseringsmodi te ondersteunen.
• Er zijn een groot aantal instructies.
• De logica voor het decoderen van instructies zal complex zijn.
• Instructies voor speciale taken worden niet vaak gebruikt.
• Een grote verscheidenheid aan adresseringsmodi
• Het biedt instructieformaten met variabele lengte.
• Instructies zijn groter dan één woord.
• Het kan meer dan één klokcyclus duren voordat instructies worden uitgevoerd.
• Er zijn minder algemene registers, omdat bewerkingen in het geheugen zelf worden uitgevoerd.
• Er zijn verschillende CISC-ontwerpen opgezet met twee speciale registers voor de stackpointer voor het beheren van interrupts.

Voorbeelden van CISC-processors

• Intel x86 CPU's
• Systeem / 360
• VAX
• PDP-11
• Motorola 68000-familie
• AMD

CISC-voordelen

In mijn ervaring zijn hier de voordelen van CISC:

• In CISC is het eenvoudig om nieuwe commando's aan de chip toe te voegen zonder dat de structuur van de instructieset hoeft te veranderen.
• Dankzij deze architectuur kunt u het hoofdgeheugen efficiënt gebruiken.
• De compiler mag niet erg ingewikkeld zijn, zoals in het geval van CISC. De instructiesets kunnen zo worden geschreven dat ze overeenkomen met de structuren van talen op hoog niveau.

CISC-nadelen

Laat me hier de nadelen van CISC delen die ik ben tegengekomen.

• Eerdere generaties van een processorfamilie waren meestal als subset in elke nieuwe versie opgenomen. Daarom worden instructiesets en chiphardware complexer met elke generatie computers.
• De prestaties van de machine nemen af ​​omdat de kloktijd die verschillende instructies in beslag nemen nooit hetzelfde zal zijn.
• Ze zijn groter omdat ze meer transistors nodig hebben.

RISC versus CISC: belangrijkste verschillen

Van wat ik heb waargenomen, zijn hier de belangrijke verschillen tussen RISC en CISC.

RISICO	CISC
Het heeft een vast bekabelde programmeereenheid.	Het heeft een microprogrammeereenheid.
De instructieset is beperkt en de meeste van deze instructies zijn erg primitief.	De instructieset bevat verschillende instructies die voor complexe bewerkingen kunnen worden gebruikt.
De prestaties zijn geoptimaliseerd, met de nadruk op software.	De prestaties zijn geoptimaliseerd met de nadruk op hardware.
Er zijn meerdere registersets aanwezig.	Er is slechts één register ingesteld.
Dit type processor heeft een hoge pijplijn.	Ze zijn meestal minder of niet gepijplijnd.
De uitvoeringstijd is zeer kort.	De uitvoeringstijd is erg hoog.
Code-uitbreiding kan een probleem veroorzaken.	Code-uitbreiding is geen probleem.
Het decoderen van instructies is eenvoudig.	Het decoderen van instructies is complex.
Er is geen extern geheugen nodig voor berekeningen.	Het vereist extern geheugen voor berekeningen.
Veel voorkomende RISC-microprocessors zijn ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC en SPARC.	Voorbeelden van CISC-processors zijn de System/360-, VAX-, AMD- en Intel x86-CPU's.
Eén cyclus voor elke instructie	Instructies kunnen meerdere klokcycli duren.
Zwaar gebruik van RAM (wat knelpunten kan veroorzaken als het RAM-geheugen beperkt is)	Efficiënter gebruik van RAM dan RISC
Complexe en variabele lengte-instructies	Eenvoudige, gestandaardiseerde instructies
Een groot aantal instructies	Een klein aantal instructies met een vaste lengte
Samengestelde adresseringsmodi	Beperkte adresseringsmodi
Belangrijke toepassingen zijn smartphones en PDA's.	Belangrijke toepassingen zijn onder meer beveiligingssystemen en domotica.
Vast (32-bits) formaat	Verschillende formaten (16–64 bits voor elke instructie).
Scheid de gegevens- en instructiecaches.	Uniforme cache voor instructies en gegevens.

Hoe u kunt kiezen tussen een RISC en een CISC

Ik heb gemerkt dat RISC-architecturen uitstekend presteren in omgevingen waar eenvoud en snelheid van het grootste belang zijn, terwijl CISC-systemen onmisbaar zijn voor taken die uitgebreide opdrachtensets vereisen.