RISC 和 CISC 之间的区别

RISC 和 CISC 处理器之间的主要区别

• 在RISC中，指令集减少，并且这些指令大多数都非常原始，而在CISC中，指令集非常庞大，可以用于复杂的操作。
• RISC 计算机的执行时间非常低，而 CISC 计算机的执行时间非常高。
• RISC代码扩展可能会产生问题，而CISC代码扩展则不会产生问题。
• 在 RISC 中，指令的解码很简单，而在 CISC 中，指令的解码很复杂。
• RISC 不需要外部存储器进行计算，但 CISC 需要外部存储器进行计算。
• RISC 有多个寄存器组，而 CISC 只有一个寄存器组。

这里我分析了RISC和CISC的区别，并将全面评估它们的优缺点。

什么是 RISC？

RISC 旨在执行较少数量的计算机指令。因此，它可以以更高的速度运行。 RISC 是精简指令集计算机。它是一种微处理器，旨在执行较少数量的计算机指令，以便能够以更高的速度运行。

RISC 指令集包含的指令少于 100 条，并且使用固定的指令格式。此方法使用一些使用基于寄存器的指令的简单寻址模式。在此编译器开发机制中，LOAD/STORE 是用于访问内存的唯一单独指令。

RISC 的特点

在我们的分析中，RISC的一个重要特点是：

• 更简单的指令解码
• 许多通用寄存器。
• 简单寻址模式
• 数据类型较少。
• 即可实现流水线化。
• 每个周期一条指令
• 寄存器到寄存器操作
• 简单的指令格式
• 指令执行会更快。
• 小型项目

RISC 处理器示例

• 阿尔法
• ARC
• ARM
• AVR
• MIPS
• 精简指令集计算机
• PIC单片机
• 电力 Archi质地
• SPARC

RISC 优势

据我观察，RISC 的主要优点如下：

• 复杂而高效的机器指令。
• 它为内存管理提供了广泛的寻址能力。
• 与 RISC 处理器相比，寄存器相对较少。
• 它可以帮助您减少指令集。
• 为内存操作数提供有限的寻址方案。

RISC 的缺点

下面，我根据自己的理解，分享一下RISC的缺点。

• RISC 处理器的性能取决于程序员或编译器。编译器在将 CISC 代码转换为 RISC 代码的过程中起着重要作用。
• RISC 处理器芯片本身具有大型内存缓存。
• RISC 架构需要不断地对片上硬件进行重新编程。

什么是CISC？

CISC 是为了简化编译器开发而开发的。CISC 的全称是“复杂指令集计算机”。这些芯片易于编程，并且能高效利用内存。

CISC 消除了为处理器生成机器指令的需要。例如，CISC 处理器提供了内置功能，无需制作编译器并编写冗长的机器指令来计算平方根距离。

许多早期的计算机都是用汇编语言编写的。计算机内存速度慢且昂贵。CISC 通常用于 PDP-11 和 DEC 系统等大型计算机。

CISC的特点

根据我的经验，CISC 有一些重要的特征。

• 需要一条指令来支持多种寻址模式。
• 有大量的指令。
• 指令解码逻辑将会很复杂。
• 特殊任务的指令很少使用。
• 多种寻址模式
• 它提供可变长度的指令格式。
• 指令大于一个字的大小。
• 执行指令可能需要多个时钟周期。
• 由于操作是在内存中执行的，因此通用寄存器较少。
• 各种CISC设计都设置了两个特殊的寄存器用于堆栈指针来管理中断。

CISC 处理器示例

• Intel x86 CPU
• 系统/ 360
• VAX
• PDP-11
• 摩托罗拉 68000 系列
• AMD公司

CISC 优势

根据我的经验，CISC 有以下好处：

• 在CISC中，可以轻松地向芯片添加新命令，而无需改变指令集的结构。
• 这种架构使您能够高效利用主内存。
• 编译器不应该像CISC那样非常复杂。指令集可以编写成与高级语言的结构相匹配。

CISC 的缺点

这里我来分享一下我所遇到的CISC的弊端。

• 处理器系列的早期版本大多作为子集包含在新版本中。因此，指令集和芯片硬件随着每一代计算机的出现而变得越来越复杂。
• 由于不同指令所花费的时钟时间永远不会相同，因此机器的性能会变慢。
• 由于需要更多的晶体管，因此它们更大。

RISC 与 CISC：主要区别

据我观察，RISC 和 CISC 之间存在重要区别。

RISC	CISC
它有一个硬连线的编程单元。	它有一个微编程单元。
指令集减少，其中大多数指令非常原始。	指令集具有各种不同的指令，可用于复杂的操作。
性能得到优化，重点是软件。	性能优化侧重于硬件。
存在多个寄存器集。	仅设置了一个寄存器。
这种类型的处理器是高度流水线化的。	它们大多流水线较少或者没有流水线。
执行时间非常短。	执行时间非常长。
代码扩展可能会产生问题。	代码扩展不是问题。
指令的解码很简单。	指令的解码很复杂。
它不需要外部存储器进行计算。	它需要外部存储器进行计算。
常见的RISC微处理器有ARC、Alpha、ARC、ARM、AVR、PA-RISC、SPARC。	CISC 处理器的示例有 System/360、VAX、AMD 和 Intel x86 CPU。
每条指令单周期	指令可能需要几个时钟周期。
大量使用 RAM（如果 RAM 有限，则可能导致瓶颈）	比 RISC 更有效地利用 RAM
复杂且可变长度的指令	简单、标准化的指令
大量指令	少量的固定长度指令
复合寻址模式	有限的寻址模式
重要的应用是智能手机和PDA。	重要的应用包括安全系统和家庭自动化。
固定（32 位）格式	各种格式（每条指令 16-64 位）。
分离数据和指令缓存。	指令和数据的统一缓存。

如何在 RISC 和 CISC 之间进行选择

我观察到，虽然 RISC 架构在简单性和速度至关重要的环境中表现出色，但 CISC 系统对于需要全面命令集的任务来说是必不可少的。