Was ist CISC?

CISC wurde entwickelt, um die Compiler-Entwicklung leichter und einfacher zu machen. Die vollständige Form von CISC ist Complex Instruction Set Computer. Es handelt sich um Chips, die einfach zu programmieren sind und den Speicher effizient nutzen.

CISC macht es überflüssig, Maschinenbefehle für den Prozessor zu generieren. Anstatt z. B. einen Compiler zu bemühen, der lange Maschinenbefehle schreibt, um einen Quadratwurzelabstand zu berechnen, bietet ein CISC-Prozessor eine eingebaute Fähigkeit, dies zu tun.

Viele der frühen Rechenmaschinen wurden in Assembler programmiert. Computerspeicher war langsam und teuer. In solchen Großrechnern, wie der PDP-11 und dem DEC-System, wurde häufig CISC eingesetzt.

In diesem Tutorial werden Sie lernen:

• Was ist CISC?
• Was ist RISC?
• Merkmale von CISC
• Merkmale von RISC
• Unterschied zwischen CISC und RISC
• Vorteile von CISC
• Vorteile von RISC
• Nachteile von CISC

Was ist RISC?

RISC ist darauf ausgelegt, eine geringere Anzahl von Computerbefehlstypen auszuführen. Daher kann er mit einer höheren Geschwindigkeit arbeiten. Die vollständige Form von RISC ist Reduced Instruction Set Computers. Es handelt sich um einen Mikroprozessor, der für die Ausführung einer geringeren Anzahl von Computerbefehlen ausgelegt ist, so dass er mit einer höheren Geschwindigkeit arbeiten kann.

RISC-Befehlssätze enthalten weniger als 100 Befehle und verwenden ein festes Befehlsformat. Diese Methode verwendet einige einfache Adressierungsmodi, die eine registerbasierte Anweisung verwenden. In diesem Entwicklungsmechanismus des Compilers ist LOAD/STORE die einzige Einzelanweisung für den Speicherzugriff.

Merkmale von CISC

Hier sind wichtige Merkmale von CISC

Eine Anweisung wird benötigt, um mehrere Adressierungsmodi zu unterstützen.

• Eine große Anzahl von Anweisungen.
• Die Logik zur Befehlsdekodierung ist komplex.
• Befehle für spezielle Aufgaben werden selten verwendet.
• Eine große Vielfalt an Adressierungsmodi.
• Es gibt Befehlsformate mit variabler Länge.
• Befehle sind größer als ein Wort.
• Befehle können mehr als einen Taktzyklus benötigen, um ausgeführt zu werden.
• Weniger Allzweckregister, da die Operation im Speicher selbst ausgeführt wird.
• Viele CISC-Designs sind mit zwei speziellen Registern für den Stack-Pointer zur Verwaltung von Interrupts ausgestattet

Merkmale von RISC

Hier sind wichtige Merkmale von RICS:

• Einfachere Befehlsdekodierung
• Eine Anzahl von Allzweckregistern.
• Einfache Adressierungsmodi
• Weniger Datentypen.
• Eine Pipeline kann erreicht werden
• Ein Befehl pro Zyklus
• Register-zu-Register-Operationen
• Einfaches Befehlsformat
• Die Befehlsausführung wäre schneller
• Kleinere Programme

Unterschied zwischen CISC und RISC

Hier sind wichtige Unterschiede zwischen CISC vs. RISC

CISC	RISC
Es hat eine Mikroprogrammiereinheit.	Es hat eine fest verdrahtete Einheit zur Programmierung.
Der Befehlssatz hat verschiedene Befehle, die für komplexe Operationen verwendet werden können.	Der Befehlssatz ist reduziert, und die meisten dieser Befehle sind sehr primitiv.
Die Leistung wird mit Schwerpunkt auf der Hardware optimiert.	Die Leistung wird mit Schwerpunkt auf Software optimiert
Nur ein Registersatz	Mehrere Registersätze sind vorhanden
Sie sind meist weniger oder nicht pipelined	Diese Art von Prozessoren sind stark pipelined
Die Ausführungszeit ist sehr hoch	Die Ausführungszeit ist sehr gering
Die Code-Erweiterung ist kein Problem.	Codeerweiterung kann ein Problem darstellen.
Die Dekodierung der Anweisungen ist komplex.	Die Dekodierung von Befehlen ist einfach.
Er benötigt externen Speicher für Berechnungen	Er benötigt keinen externen Speicher für Berechnungen
Beispiele für CISC-Prozessoren sind die System/360-, VAX-, AMD- und Intel x86-CPUs.	Gängige RISC-Mikroprozessoren sind ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC und SPARC.
Einzelzyklus für jede Anweisung	Instruktionen können mehrere Taktzyklen dauern
Starke Nutzung des RAM (kann zu Engpässen führen, wenn der RAM begrenzt ist)	Effizientere Nutzung des RAM als RISC
Einfach, standardisierte Befehle	Komplexe Befehle mit variabler Länge
Eine kleine Anzahl von Befehlen mit fester Länge	Eine große Anzahl von Befehlen
Begrenzte Adressierungsmodi	Verbundene Adressierungsmodi
Wichtige Anwendungen sind Sicherheitssysteme, Heimautomatisierung.	Wichtige Anwendungen sind: Smartphones, PDAs.
Variierende Formate (16-64 Bit für jede Anweisung).	Festes (32-Bit) Format
Einheitlicher Cache für Anweisungen und Daten.	Getrennter Daten- und Anweisungscache.

CISC-Vorteile

Hier, sind die Vorteile von CISC

• Bei CISC ist es einfach, neue Befehle in den Chip einzufügen, ohne die Struktur des Befehlssatzes ändern zu müssen
• Diese Architektur erlaubt eine effiziente Nutzung des Hauptspeichers
• Der Compiler muss nicht sehr kompliziert sein, wie bei CISC. Die Befehlssätze können so geschrieben werden, dass sie den Strukturen von Hochsprachen entsprechen.

RISC-Vorteile

Hier sind die Vorteile von RISC

• Komplexe und effiziente Maschinenbefehle.
• Sie bietet umfangreiche Adressierungsmöglichkeiten für die Speicherverwaltung.
• Relativ wenige Register im Vergleich zu RISC-Prozessoren.
• Es hilft, den Befehlssatz zu reduzieren.
• Bietet eingeschränkte Adressierungsschemata für Speicheroperanden

Nachteile von CISC

Hier sind Nachteile von CISC

• Vorangegangene Generationen einer Prozessorfamilie sind meist als Subset in jeder neuen Version enthalten. Daher wird der Befehlssatz & der Chip-Hardware mit jeder Computer-Generation komplexer.
• Die Leistung der Maschine verlangsamt sich, weil die Taktzeit, die die verschiedenen Befehle benötigen, nie gleich ist.
• Sie sind größer, da sie mehr Transistoren benötigen

Nachteile von RISC

Hier sind die Vor- und Nachteile von RISC

• Die Leistung der RISC-Prozessoren hängt vom Programmierer oder Compiler ab. Der Compiler spielt eine wichtige Rolle bei der Umwandlung des CISC-Codes in einen RISC-Code
• RISC-Prozessoren haben große Speicher-Caches auf dem Chip selbst.
• Die RISC-Architektur erfordert eine ständige Neuprogrammierung der On-Chip-Hardware.