Что такое CISC?
CISC был разработан, чтобы упростить и упростить разработку компиляторов. Полная форма CISC - это компьютер со сложным набором команд. Это микросхемы, которые легко программировать и эффективно использовать память.
CISC устраняет необходимость генерировать машинные инструкции для процессора. Например, вместо того, чтобы создавать компилятор, писать длинные машинные инструкции для вычисления квадратного корня расстояния, процессор CISC предлагает встроенную возможность сделать это.
Многие из первых вычислительных машин были запрограммированы на ассемблере. Компьютерная память была медленной и дорогой. CISC обычно применялся в таких больших компьютерах, как PDP-11 и система DEC.
В этом руководстве вы узнаете:
- Что такое CISC?
- Что такое RISC?
- Характеристики CISC
- Характеристики RISC
- Разница между CISC и RISC
- Преимущества CISC
- Преимущества RISC
- Недостатки CISC
- Недостатки RISC
Что такое RISC?
RISC предназначен для выполнения меньшего количества типов компьютерных инструкций. Следовательно, он может работать на более высокой скорости. Полная форма RISC - это компьютеры с сокращенным набором команд. Это микропроцессор, который предназначен для выполнения меньшего количества компьютерных инструкций, чтобы он мог работать с более высокой скоростью.
Наборы инструкций RISC содержат менее 100 инструкций и используют фиксированный формат инструкций. В этом методе используется несколько простых режимов адресации, в которых используются инструкции на основе регистров. В этом механизме разработки компилятора LOAD / STORE - единственные отдельные инструкции для доступа к памяти.
КЛЮЧЕВЫЕ ОТЛИЧИЯ:
- В CISC набор инструкций очень велик, что позволяет использовать его для сложных операций, в то время как в RISC набор инструкций сокращен, и большинство этих инструкций очень примитивны.
- Время выполнения компьютера CISC очень велико, тогда как время выполнения компьютера RISC очень мало.
- В случае расширение кода CISC не является проблемой, в то время как расширение кода RISC может создать проблему.
- В CISC декодирование инструкций является сложным, тогда как в RISC декодирование инструкций выполняется просто.
- CISC требует внешней памяти для вычислений, но RISC требует внешней памяти для вычислений.
- CISC имеет только один набор регистров, в то время как RISC имеет несколько наборов регистров.
Характеристики CISC
Вот важные характеристики CISC.
Одна инструкция необходима для поддержки нескольких режимов адресации.
- Большое количество инструкций.
- Логика декодирования инструкций будет сложной.
- Инструкции для специальных задач используются нечасто.
- Большое разнообразие режимов адресации
- Он предлагает форматы инструкций переменной длины.
- Инструкции больше одного слова.
- Для выполнения инструкции может потребоваться более одного тактового цикла.
- Меньшее количество регистров общего назначения, так как операция выполняется в самой памяти.
- Различные конструкции CISC устанавливаются с двумя специальными регистрами для указателя стека для управления прерываниями.
Характеристики RISC
Вот важные характеристики RICS:
- Более простое декодирование инструкций
- Ряд регистров общего назначения.
- Простые режимы адресации
- Меньше типов данных.
- Трубопровод может быть достигнут
- Одна инструкция за цикл
- Регистрационные операции
- Простой формат инструкции
- Выполнение инструкций будет быстрее
- Меньшие программы
Разница между CISC и RISC
Вот важные различия между CISC и RISC.
| CISC | RISC |
| Имеет блок микропрограммирования. | Имеет зашитый блок программирования. |
| В наборе команд есть различные инструкции, которые можно использовать для сложных операций. | Набор инструкций сокращен, и большинство этих инструкций очень примитивны. |
| Производительность оптимизирована с упором на оборудование. | Оптимизирована производительность с упором на программное обеспечение |
| Набор только с одним регистром | Присутствует несколько наборов регистров |
| Они в основном менее конвейерные или не конвейерные | Этот тип процессоров имеет высокую конвейерность. |
| Срок исполнения очень высок | Время выполнения очень меньше |
| Расширение кода не проблема. | Расширение кода может создать проблему. |
| Расшифровка инструкций сложна. | Расшифровка инструкций проста. |
| Требуется внешняя память для вычислений | Не требует внешней памяти для вычислений |
| Примерами процессоров CISC являются процессоры System / 360, VAX, AMD и Intel x86. | Распространенными микропроцессорами RISC являются ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC и SPARC. |
| Один цикл для каждой инструкции | Инструкции могут занять несколько тактов |
| Интенсивное использование ОЗУ (может вызвать узкие места, если ОЗУ ограничено) | Более эффективное использование ОЗУ, чем RISC |
| Простые стандартизированные инструкции | Сложные инструкции и инструкции переменной длины |
| Небольшое количество инструкций фиксированной длины | Большое количество инструкций |
| Ограниченные режимы адресации | Режимы составной адресации |
| Важными приложениями являются системы безопасности, домашняя автоматизация. | Важные приложения: смартфоны, КПК. |
| Различные форматы (16-64 бит для каждой инструкции). | фиксированный (32-битный) формат |
| Единый кеш для инструкций и данных. | Отдельный кеш данных и инструкций. |
Преимущества CISC
Вот плюсы / преимущества CISC
- В CISC легко добавлять новые команды в чип без необходимости изменять структуру набора команд.
- Эта архитектура позволяет эффективно использовать основную память.
- Компилятор не должен быть очень сложным, как в случае с CISC. Наборы инструкций могут быть написаны так, чтобы соответствовать структурам языков высокого уровня.
Преимущества RISC
Вот плюсы / преимущества RISC
- Сложные и эффективные машинные инструкции.
- Он предлагает широкие возможности адресации для управления памятью.
- Относительно мало регистров по сравнению с процессорами RISC
- Это помогает сократить набор инструкций.
- Предлагает ограниченные схемы адресации для операндов памяти
Недостатки CISC
Вот минусы / недостатки CISC
- Предыдущие поколения семейства процессоров в основном содержались как подмножество в каждой новой версии. Следовательно, набор команд и аппаратное обеспечение микросхемы усложняются с каждым поколением компьютеров.
- Производительность машины снижается из-за того, что время, используемое разными инструкциями, никогда не будет одинаковым.
- Они больше, так как требуют большего количества транзисторов.
Недостатки RISC
Вот минусы / недостатки RISC
- Производительность процессоров RISC зависит от программиста или компилятора. Компилятор играет важную роль при преобразовании кода CISC в код RISC.
- Процессоры RISC имеют большие кеши памяти на самом чипе.
- Архитектура RISC требует постоянного перепрограммирования встроенного оборудования.