Cos'è il CISC?
CISC è stato sviluppato per rendere più facile e semplice lo sviluppo del compilatore. La forma completa di CISC è Computer con set di istruzioni complesso. Sono chip facili da programmare che fanno un uso efficiente della memoria.
CISC elimina la necessità di generare istruzioni macchina per il processore. Ad esempio, invece di dover creare un compilatore, scrivere lunghe istruzioni della macchina per calcolare una distanza di radice quadrata, un processore CISC offre una capacità incorporata per farlo.
Molte delle prime macchine informatiche erano programmate in linguaggio assembly. La memoria del computer era lenta e costosa. Il CISC veniva comunemente implementato in computer così grandi, come il PDP-11 e il sistema DEC.
In questo tutorial imparerai:
- Cos'è il CISC?
- Cos'è RISC?
- Caratteristiche del CISC
- Caratteristiche del RISC
- Differenza tra CISC e RISC
- Vantaggi CISC
- Vantaggi RISC
- Svantaggi CISC
- Svantaggi RISC
Cos'è RISC?
RISC è progettato per eseguire un numero inferiore di tipi di istruzioni per computer. Quindi, può funzionare a una velocità maggiore. La forma completa di RISC è Computer con set di istruzioni ridotto. È un microprocessore progettato per eseguire un numero inferiore di istruzioni del computer in modo che possa funzionare a una velocità maggiore.
I set di istruzioni RISC contengono meno di 100 istruzioni e utilizzano un formato di istruzioni fisso. Questo metodo utilizza alcune semplici modalità di indirizzamento che utilizzano un'istruzione basata su registro. In questo meccanismo di sviluppo del compilatore, LOAD / STORE è l'unica singola istruzione per accedere alla memoria.
PRINCIPALI DIFFERENZE:
- In CISC, il set di istruzioni è molto grande e può essere utilizzato per operazioni complesse mentre in RISC il set di istruzioni è ridotto e la maggior parte di queste istruzioni sono molto primitive.
- Il tempo di esecuzione del computer CISC è molto alto mentre il tempo di esecuzione del computer RISC è molto inferiore.
- In, l'espansione del codice CISC non è un problema mentre in RISC l'espansione del codice può creare un problema.
- In CISC, la decodifica delle istruzioni è complessa mentre, in RISC, la decodifica delle istruzioni è semplice.
- CISC richiede una memoria esterna per i calcoli, ma RISC richiede una memoria esterna per i calcoli.
- CISC ha un solo set di registri mentre RISC ha più set di registri presenti.
Caratteristiche del CISC
Ecco le caratteristiche importanti del CISC
È necessaria un'istruzione per supportare più modalità di indirizzamento.
- Un gran numero di istruzioni.
- La logica di decodifica delle istruzioni sarà complessa.
- Istruzioni per compiti speciali usati raramente.
- Una grande varietà di modalità di indirizzamento
- Offre formati di istruzioni di lunghezza variabile.
- Le istruzioni sono più grandi della dimensione di una parola.
- L'istruzione può richiedere più di un singolo ciclo di clock per essere eseguita.
- Meno numero di registri generici poiché l'operazione viene eseguita nella memoria stessa.
- Vari progetti CISC sono impostati con due registri speciali per lo stack pointer per la gestione degli interrupt
Caratteristiche del RISC
Ecco una caratteristica importante di RICS:
- Decodifica delle istruzioni più semplice
- Una serie di registri di uso generale.
- Semplici modalità di indirizzamento
- Meno tipi di dati.
- È possibile realizzare una pipeline
- Un'istruzione per ciclo
- Operazioni da registro a registro
- Formato di istruzioni semplice
- L'esecuzione delle istruzioni sarebbe più veloce
- Programmi più piccoli
Differenza tra CISC e RISC
Qui ci sono importanti differenze tra CISC e RISC
| CISC | RISC |
| Dispone di un'unità di microprogrammazione. | Ha un'unità di programmazione cablata. |
| Il set di istruzioni ha varie istruzioni differenti che possono essere utilizzate per operazioni complesse. | Il set di istruzioni è ridotto e la maggior parte di queste istruzioni sono molto primitive. |
| Le prestazioni sono ottimizzate con enfasi sull'hardware. | Le prestazioni sono ottimizzate, con particolare attenzione al software |
| Set solo registro singolo | Sono presenti più set di registri |
| Sono per lo più meno o non pipeline | Questo tipo di processori è altamente pipeline |
| Il tempo di esecuzione è molto alto | Il tempo di esecuzione è molto inferiore |
| L'espansione del codice non è un problema. | L'espansione del codice può creare un problema. |
| La decodifica delle istruzioni è complessa. | La decodifica delle istruzioni è semplice. |
| Richiede una memoria esterna per i calcoli | Non richiede memoria esterna per i calcoli |
| Esempi di processori CISC sono le CPU System / 360, VAX, AMD e Intel x86. | I microprocessori RISC comuni sono ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC e SPARC. |
| Ciclo singolo per ogni istruzione | Le istruzioni possono richiedere diversi cicli di clock |
| Uso intenso della RAM (può causare colli di bottiglia se la RAM è limitata) | Uso più efficiente della RAM rispetto a RISC |
| Istruzioni semplici e standardizzate | Istruzioni complesse e di lunghezza variabile |
| Un piccolo numero di istruzioni di lunghezza fissa | Un gran numero di istruzioni |
| Modalità di indirizzamento limitate | Modalità di indirizzamento composto |
| Applicazioni importanti sono Sistemi di sicurezza, Domotica. | Le applicazioni importanti sono: smartphone, PDA. |
| Formati variabili (16-64 bit per ogni istruzione). | formato fisso (32 bit) |
| Cache unificata per istruzioni e dati. | Dati separati e cache di istruzioni. |
Vantaggi CISC
Ecco i vantaggi / vantaggi di CISC
- In CISC è facile aggiungere nuovi comandi al chip senza la necessità di modificare la struttura del set di istruzioni
- Questa architettura consente di fare un uso efficiente della memoria principale
- Il compilatore non dovrebbe essere molto complicato, come nel caso di CISC. I set di istruzioni possono essere scritti per abbinare le strutture dei linguaggi di alto livello.
Vantaggi RISC
Ecco i vantaggi / vantaggi di RISC
- Istruzioni macchina complesse ed efficienti.
- Offre ampie capacità di indirizzamento per la gestione della memoria.
- Relativamente pochi registri rispetto ai processori RISC
- Ti aiuta a ridurre il set di istruzioni.
- Offre schemi di indirizzamento limitati per gli operandi di memoria
Svantaggi CISC
Ecco i contro / svantaggi di CISC
- Le generazioni precedenti di una famiglia di processori contenevano principalmente come sottoinsieme in ogni nuova versione. Quindi, il set di istruzioni e l'hardware del chip diventano complessi con ogni generazione di computer.
- Le prestazioni della macchina rallentano a causa del tempo impiegato da diverse istruzioni non sarà mai simile.
- Sono più grandi in quanto richiedono più transistor
Svantaggi RISC
Ecco i contro / svantaggi di RISC
- Le prestazioni dei processori RISC dipendono dal programmatore o dal compilatore. Il compilatore svolge un ruolo importante durante la conversione del codice CISC in un codice RISC
- I processori RISC hanno grandi cache di memoria sul chip stesso.
- L'architettura RISC richiede la riprogrammazione continua dell'hardware su chip.