CISC проти RISC: різниця між архітектурами, набір інструкцій

Зміст:

Anonim

Що таке CISC?

CISC розроблений для спрощення та спрощення розробки компілятора. Повною формою CISC є Комп’ютер з набором складних інструкцій. Це чіпи, які легко програмувати та ефективно використовувати пам’ять.

CISC виключає необхідність генерації машинних інструкцій для процесора. Наприклад, замість того, щоб робити компілятор, писати довгі машинні інструкції для обчислення відстані квадратного кореня, процесор CISC пропонує вбудовану можливість робити це.

Багато ранніх обчислювальних машин були запрограмовані на мові асемблера. Комп’ютерна пам’ять була повільною і дорогою. CISC зазвичай застосовувався на таких великих комп'ютерах, як PDP-11 та система DEC.

У цьому підручнику ви дізнаєтесь:

  • Що таке CISC?
  • Що таке RISC?
  • Характеристика CISC
  • Характеристика RISC
  • Різниця між CISC та RISC
  • Переваги CISC
  • RISC Переваги
  • Недоліки CISC
  • Недоліки RISC

Що таке RISC?

RISC призначений для виконання меншої кількості типів комп'ютерних інструкцій. Отже, він може працювати на більш високій швидкості. Повною формою RISC є Комп’ютери зі зменшеним набором інструкцій. Це мікропроцесор, який призначений для виконання меншої кількості комп'ютерних інструкцій, щоб він міг працювати на більш високій швидкості.

Набори інструкцій RISC містять менше 100 інструкцій і використовують фіксований формат інструкцій. Цей метод використовує кілька простих режимів адресації, які використовують інструкцію на основі реєстру. У цьому механізмі розробки компілятора LOAD / STORE - це єдині індивідуальні інструкції щодо доступу до пам'яті.

ОСНОВНІ ВІДМІННОСТІ:

  • У CISC набір команд дуже великий, і його можна використовувати для складних операцій, тоді як у RISC набір інструкцій зменшений, і більшість цих інструкцій дуже примітивні.
  • Час роботи комп'ютера CISC дуже високий, тоді як час роботи комп'ютера RISC дуже менший.
  • У Росії розширення коду CISC не є проблемою, тоді як розширення коду RISC може створити проблему.
  • У CISC декодування інструкцій є складним, тоді як у RISC декодування інструкцій є простим.
  • CISC вимагає зовнішньої пам'яті для обчислень, але RISC вимагає зовнішньої пам'яті для обчислень.
  • CISC має лише один набір регістрів, тоді як RISC має кілька наборів регістрів.

Характеристика CISC

Тут є важливі характеристики CISC

Для підтримки декількох режимів адресації потрібна одна інструкція.

  • Велика кількість інструкцій.
  • Логіка декодування інструкцій буде складною.
  • Інструкції до спеціальних завдань використовуються нечасто.
  • Велика різноманітність режимів адресації
  • Він пропонує формати інструкцій змінної довжини.
  • Інструкції мають розмір більше одного слова.
  • На виконання інструкції може знадобитися більше одного тактового циклу.
  • Менша кількість регістрів загального призначення під час виконання операції в самій пам'яті.
  • Різні конструкції CISC мають два спеціальні регістри для вказівника стека для управління перериваннями

Характеристика RISC

Ось важлива характеристика RICS:

  • Простіше декодування інструкцій
  • Ряд реєстрів загального призначення.
  • Прості режими адресації
  • Менше типів даних.
  • Трубопроводу можна досягти
  • Одна інструкція на цикл
  • Реєстрація для реєстрації операцій
  • Простий формат інструкцій
  • Виконання інструкцій було б швидшим
  • Менші програми

Різниця між CISC та RISC

Тут є важливі відмінності між CISC та RISC

CISC РИСК
Він має блок мікропрограмування. Він має провідний блок програмування.
Набір інструкцій містить різні різні інструкції, які можна використовувати для складних операцій. Набір інструкцій зменшено, і більшість цих інструкцій дуже примітивні.
Продуктивність оптимізована з акцентом на апаратне забезпечення. Продуктивність оптимізована, з акцентом на програмне забезпечення
Лише один набір регістрів Присутні кілька наборів регістрів
Вони в основному менше або не конвеєруються Цей тип процесорів є дуже конвеєрним
Час виконання дуже великий Час виконання дуже менший
Розширення коду не є проблемою. Розширення коду може створити проблему.
Розшифровка інструкцій є складною. Розшифровка інструкцій проста.
Для розрахунків потрібна зовнішня пам’ять Для обчислень не потрібна зовнішня пам’ять
Прикладами процесорів CISC є процесори System / 360, VAX, AMD та Intel x86. Типовими мікропроцесорами RISC є ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC та SPARC.
Одноцикловий для кожної інструкції Інструкції можуть тривати кілька тактових циклів
Інтенсивне використання оперативної пам’яті (може обмежувати об’ємні місця) Ефективніше використання оперативної пам'яті, ніж RISC
Прості, стандартизовані інструкції Складні інструкції з змінною довжиною
Невелика кількість інструкцій фіксованої довжини Велика кількість інструкцій
Обмежені режими адресації Складені режими адресації
Важливими додатками є системи безпеки, автоматизація житла. Важливими додатками є: Смартфони, КПК.
Варіативні формати (16-64 біт для кожної інструкції). фіксований (32-розрядний) формат
Уніфікований кеш інструкцій та даних. Окремий кеш даних та інструкцій.

Переваги CISC

Ось плюси / переваги CISC

  • У CISC легко додавати нові команди в мікросхему без необхідності змінювати структуру набору команд
  • Ця архітектура дозволяє ефективно використовувати основну пам’ять
  • Компілятор не повинен бути дуже складним, як у випадку з CISC. Набори інструкцій можуть бути написані відповідно до структур мов високого рівня.

RISC Переваги

Ось плюси / переваги RISC

  • Складні та ефективні машинні інструкції.
  • Він пропонує широкі можливості адресації для управління пам'яттю.
  • Порівняно мало реєстрів у порівнянні з процесорами RISC
  • Це допоможе вам зменшити набір інструкцій.
  • Пропонує обмежені схеми адресації для операндів пам'яті

Недоліки CISC

Ось мінуси / недоліки CISC

  • Раніше покоління процесорів сімейства в основному містилися як підмножина у кожній новій версії. Отже, набір інструкцій та апаратне забезпечення чіпів ускладнюються з кожним поколінням комп’ютерів.
  • Продуктивність машини уповільнюється через час годинника, який приймають різні інструкції, ніколи не буде подібним.
  • Вони більші, оскільки їм потрібно більше транзисторів

Недоліки RISC

Ось мінуси / недоліки RISC

  • Продуктивність процесорів RISC залежить від програміста або компілятора. Компілятор відіграє важливу роль при перетворенні коду CISC у код RISC
  • Процесори RISC мають великий кеш пам'яті на самому чіпі.
  • Архітектура RISC вимагає постійного перепрограмування вбудованого обладнання.