CISC vs RISC: Diferença entre arquiteturas, conjunto de instruções

Índice:

Anonim

O que é CISC?

O CISC foi desenvolvido para tornar o desenvolvimento do compilador mais fácil e simples. A forma completa do CISC é Complex Instruction Set Computer. São chips fáceis de programar que fazem uso eficiente da memória.

O CISC elimina a necessidade de gerar instruções da máquina para o processador. Por exemplo, em vez de ter que fazer um compilador, escrever longas instruções de máquina para calcular uma distância da raiz quadrada, um processador CISC oferece uma capacidade integrada para fazer isso.

Muitas das primeiras máquinas de computação foram programadas em linguagem assembly. A memória do computador era lenta e cara. O CISC era comumente implementado em grandes computadores, como o PDP-11 e o sistema DEC.

Neste tutorial, você aprenderá:

  • O que é CISC?
  • O que é RISC?
  • Características do CISC
  • Características do RISC
  • Diferença entre CISC e RISC
  • Vantagens CISC
  • Vantagens RISC
  • Desvantagens CISC
  • Desvantagens RISC

O que é RISC?

O RISC é projetado para executar um número menor de tipos de instrução de computador. Portanto, ele pode operar em uma velocidade mais alta. A forma completa do RISC é Computadores com Conjunto de Instruções Reduzidas. É um microprocessador projetado para executar um número menor de instruções de computador para que possa operar em uma velocidade mais alta.

Os conjuntos de instruções RISC contêm menos de 100 instruções e usam um formato de instrução fixo. Este método usa alguns modos de endereçamento simples que usam uma instrução baseada em registro. Neste mecanismo de desenvolvimento do compilador, LOAD / STORE são as únicas instruções individuais para acessar a memória.

PRINCIPAIS DIFERENÇAS:

  • No CISC, o conjunto de instruções é muito grande que pode ser usado para operações complexas, enquanto no RISC o conjunto de instruções é reduzido e a maioria dessas instruções são muito primitivas.
  • O tempo de execução do computador CISC é muito alto, enquanto o tempo de execução do computador RISC é muito menor.
  • Em, a expansão do código CISC não é um problema, enquanto na expansão do código RISC pode criar um problema.
  • Em CISC, a decodificação de instruções é complexa, enquanto, em RISC, a decodificação de instruções é simples.
  • CISC requer memória externa para cálculos, mas RISC requer memória externa para cálculos.
  • O CISC tem apenas um único conjunto de registros, enquanto o RISC tem vários conjuntos de registros presentes.

Características do CISC

Aqui estão as características importantes do CISC

Uma instrução é necessária para oferecer suporte a vários modos de endereçamento.

  • Um grande número de instruções.
  • A lógica de decodificação de instruções será complexa.
  • Instruções para tarefas especiais usadas com pouca frequência.
  • Uma grande variedade de modos de endereçamento
  • Ele oferece formatos de instrução de comprimento variável.
  • As instruções são maiores do que o tamanho de uma palavra.
  • A instrução pode levar mais do que um único ciclo de clock para ser executada.
  • Menor número de registros de uso geral à medida que a operação é executada na própria memória.
  • Vários projetos CISC são configurados com dois registros especiais para o ponteiro da pilha para o gerenciamento de interrupções

Características do RISC

Aqui estão uma característica importante do RICS:

  • Decodificação de instrução mais simples
  • Vários registradores de uso geral.
  • Modos de endereçamento simples
  • Menos tipos de dados.
  • Um pipeline pode ser alcançado
  • Uma instrução por ciclo
  • Operações de registro para registro
  • Formato de instrução simples
  • A execução da instrução seria mais rápida
  • Programas menores

Diferença entre CISC e RISC

Aqui, estão as diferenças importantes entre CISC e RISC

CISC RISC
Possui uma unidade de microprogramação. Ele tem uma unidade de programação com fio.
O conjunto de instruções possui várias instruções diferentes que podem ser usadas para operações complexas. O conjunto de instruções é reduzido e a maioria dessas instruções são muito primitivas.
O desempenho é otimizado com ênfase no hardware. O desempenho é otimizado, com ênfase no software
Apenas um único conjunto de registros Vários conjuntos de registros estão presentes
Eles são em sua maioria menos ou não encanados Este tipo de processadores são altamente pipeline
O tempo de execução é muito alto O tempo de execução é muito menor
A expansão do código não é um problema. A expansão do código pode criar um problema.
A decodificação de instruções é complexa. A decodificação das instruções é simples.
Requer memória externa para cálculos Não requer memória externa para cálculos
Exemplos de processadores CISC são as CPUs System / 360, VAX, AMD e Intel x86. Os microprocessadores RISC comuns são ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC e SPARC.
Ciclo único para cada instrução As instruções podem levar vários ciclos de clock
Uso pesado de RAM (pode causar gargalos se a RAM for limitada) Uso mais eficiente de RAM do que RISC
Instruções simples e padronizadas Instruções complexas e de comprimento variável
Um pequeno número de instruções de comprimento fixo Um grande número de instruções
Modos de endereçamento limitados Modos de endereçamento compostos
Aplicações importantes são sistemas de segurança, automação residencial. Os aplicativos importantes são: Smartphones, PDAs.
Formatos variados (16-64 bits para cada instrução). formato fixo (32 bits)
Cache unificado para instruções e dados. Dados separados e cache de instruções.

Vantagens CISC

Aqui, estão os prós / benefícios do CISC

  • No CISC é fácil adicionar novos comandos ao chip sem a necessidade de alterar a estrutura do conjunto de instruções
  • Esta arquitetura permite que você faça um uso eficiente da memória principal
  • O compilador não deve ser muito complicado, como no caso do CISC. Os conjuntos de instruções podem ser escritos para corresponder às estruturas de linguagens de alto nível.

Vantagens RISC

Aqui, estão os prós / benefícios do RISC

  • Instruções de máquina complexas e eficientes.
  • Ele oferece amplos recursos de endereçamento para gerenciamento de memória.
  • Relativamente poucos registros quando comparados com processadores RISC
  • Ajuda a reduzir o conjunto de instruções.
  • Oferece esquemas de endereçamento limitados para operandos de memória

Desvantagens CISC

Aqui estão os contras / desvantagens do CISC

  • As gerações anteriores de uma família de processadores geralmente contidas como um subconjunto em cada nova versão. Conseqüentemente, o conjunto de instruções e o hardware do chip tornam-se complexos a cada geração de computadores.
  • O desempenho da máquina fica mais lento porque o tempo do relógio tomado por instruções diferentes nunca será semelhante.
  • Eles são maiores porque requerem mais transistores

Desvantagens RISC

Aqui estão os contras / desvantagens do RISC

  • O desempenho dos processadores RISC depende do programador ou compilador. O compilador desempenha um papel importante ao converter o código CISC em um código RISC
  • Os processadores RISC têm grandes caches de memória no próprio chip.
  • A arquitetura RISC exige que o hardware on-chip seja continuamente reprogramado.