Co to jest CISC?
CISC został opracowany w celu ułatwienia i uproszczenia tworzenia kompilatorów. Pełna forma CISC to Complex Instruction Set Computer. Są to układy, które są łatwe do zaprogramowania i efektywnie wykorzystują pamięć.
CISC eliminuje potrzebę generowania instrukcji maszynowych dla procesora. Na przykład, zamiast tworzyć kompilator, pisać długie instrukcje maszynowe, aby obliczyć pierwiastek kwadratowy z odległości, procesor CISC oferuje wbudowaną możliwość zrobienia tego.
Wiele z wczesnych maszyn obliczeniowych było programowanych w języku asemblerowym. Pamięć komputerowa była wolna i droga. Procesory CISC były powszechnie stosowane w dużych komputerach, takich jak PDP-11 i system DEC.
W tym poradniku dowiesz się:
- Co to jest CISC?
- Co to jest RISC?
- Charakterystyka CISC
- Charakterystyka RISC
- Różnica pomiędzy CISC i RISC
- Zalety CISC
- Zalety RISC
- Wady CISC
- Wady RISC
Co to jest RISC?
RISC jest zaprojektowany do wykonywania mniejszej liczby typów instrukcji komputerowych. Dzięki temu może działać z większą prędkością. Pełna forma RISC to Reduced Instruction Set Computers. Jest to mikroprocesor, który został zaprojektowany do wykonywania mniejszej liczby instrukcji komputerowych, dzięki czemu może działać z większą prędkością.
Zestawy instrukcji RISC zawierają mniej niż 100 instrukcji i używają stałego formatu instrukcji. Ta metoda wykorzystuje kilka prostych trybów adresowania, które wykorzystują instrukcję opartą na rejestrze. W tym mechanizmie rozwoju kompilatora, LOAD/STORE jest jedyną indywidualną instrukcją dostępu do pamięci.
Kluczowe różnice:
- W CISC, zestaw instrukcji jest bardzo duży, który może być użyty do złożonych operacji, podczas gdy w RISC zestaw instrukcji jest zredukowany, a większość z tych instrukcji jest bardzo prymitywna.
- CISC czas wykonania komputera jest bardzo wysoki, podczas gdy czas wykonania komputera RISC jest bardzo mniej.
- W, CISC rozszerzenie kodu nie jest problemem, podczas gdy w RISC rozszerzenie kodu może stworzyć problem.
- W CISC, dekodowanie instrukcji jest złożone, podczas gdy w RISC, dekodowanie instrukcji jest proste.
- CISC wymaga pamięci zewnętrznej do obliczeń, ale RISC wymaga pamięci zewnętrznej do obliczeń.
- CISC ma tylko jeden zestaw rejestrów, podczas gdy RISC ma wiele zestawów rejestrów są obecne.
Charakterystyka CISC
Tutaj są ważne cechy CISC
Jedna instrukcja jest potrzebna do obsługi wielu trybów adresowania.
- Duża liczba instrukcji.
- Logika dekodowania instrukcji będzie złożona.
- Instrukcje do zadań specjalnych używane rzadko.
- Duża różnorodność trybów adresowania
- Oferuje formaty instrukcji o zmiennej długości.
- Instrukcje są większe niż rozmiar jednego słowa.
- Wykonanie instrukcji może zająć więcej niż jeden cykl zegara.
- Mniejsza liczba rejestrów ogólnego przeznaczenia, ponieważ operacje są wykonywane w samej pamięci.
- Różne konstrukcje CISC są wyposażone w dwa specjalne rejestry dla wskaźnika stosu do zarządzania przerwaniami
Charakterystyka RISC
Oto ważne cechy RICS:
- Simpler instruction decoding
- Liczba rejestrów ogólnego przeznaczenia.
- Simple Addressing Modes
- Fewer Data types.
- Możliwość osiągnięcia potoku
- Jedna instrukcja na cykl
- Operacje typu rejestr-rejestr
- Prostszy format instrukcji
- Wykonywanie instrukcji będzie szybsze
- Mniejsze programy
Różnice pomiędzy CISC a RISC
Oto ważne różnice pomiędzy CISC a RISC. RISC
| CISC | RISC |
| Ma jednostkę mikroprogramującą. | Ma wbudowaną jednostkę programującą. |
| Zestaw instrukcji ma różne różne instrukcje, które mogą być używane do złożonych operacji. | Zestaw instrukcji jest zredukowany, a większość z tych instrukcji jest bardzo prymitywna. |
| Wydajność jest zoptymalizowana z naciskiem na sprzęt. | Wydajność jest zoptymalizowana z naciskiem na oprogramowanie |
| Tylko pojedynczy zestaw rejestrów | Wielokrotne zestawy rejestrów są obecne |
| Są one przeważnie mniej lub wcale pipelined | Ten typ procesorów jest wysoce pipelined |
| Czas wykonania jest bardzo wysoki | Czas wykonania jest bardzo niski |
| Rozszerzanie kodu nie jest problemem. | Rozszerzanie kodu może spowodować problem. |
| Dekodowanie instrukcji jest skomplikowane. | Dekodowanie instrukcji jest proste. |
| Wymaga pamięci zewnętrznej do obliczeń | Nie wymaga pamięci zewnętrznej do obliczeń |
| Przykładami procesorów CISC są procesory System/360, VAX, AMD i Intel x86. | Wspólne mikroprocesory RISC to ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC i SPARC. |
| Jeden cykl dla każdej instrukcji | Instrukcje mogą trwać kilka cykli zegara |
| Ważne wykorzystanie pamięci RAM (może powodować wąskie gardła, jeśli pamięć RAM jest ograniczona) | Wydajniejsze wykorzystanie pamięci RAM niż RISC |
| Prostota, Instrukcje o stałej długości | Kompleksowe i o zmiennej długości |
| Mała liczba instrukcji o stałej długości | Duża liczba instrukcji |
| Ograniczone tryby adresowania | Złożone tryby adresowania |
| Ważne zastosowania to systemy bezpieczeństwa, automatyka domowa. | Ważne aplikacje to : Smartfony, PDA. |
| Różne formaty (16-64 bity dla każdej instrukcji). | Fixed (32-bitowy) format |
| Unified cache for instructions and data. | Oddzielna pamięć podręczna na dane i instrukcje. |
Zalety CISC
Tutaj, są zalety CISC
- W CISC łatwo jest dodawać nowe rozkazy do układu bez konieczności zmiany struktury zestawu instrukcji
- Architektura ta pozwala na efektywne wykorzystanie pamięci głównej
- Kompilator nie powinien być bardzo skomplikowany, jak w przypadku CISC. Zestawy instrukcji mogą być pisane tak, aby pasowały do struktur języków wysokiego poziomu.
Zalety RISC
Oto plusy/zalety RISC
- Kompleksowe i wydajne instrukcje maszynowe.
- Oferuje szerokie możliwości adresowania dla zarządzania pamięcią.
- Względnie mało rejestrów w porównaniu z procesorami RISC
- Pomaga zredukować zestaw instrukcji.
- Oferuje ograniczone schematy adresowania dla operandów pamięci
Wady CISC
Tutaj są wady/wady CISC
- Wcześniejsze generacje rodziny procesorów w większości zawarte jako podzbiór w każdej nowej wersji. Stąd, zestaw instrukcji & chip sprzęt staje się złożony z każdej generacji komputerów.
- Wydajność maszyny spowalnia z powodu czasu zegara zajętego przez różne instrukcje nigdy nie będą podobne.
- Są one większe, ponieważ wymagają więcej tranzystorów
Wady RISC
Tutaj są wady/wady RISC
- Wydajność procesorów RISC zależy od programisty lub kompilatora. Kompilator odgrywa ważną rolę podczas konwersji kodu CISC na kod RISC
- Procesory RISC mają duże pamięci podręczne na samym chipie.
- Architektura RISC wymaga, aby sprzęt na chipie był ciągle przeprogramowywany.
.