Организация работы и функционирование процессорных микропроцессоров типа cisc risc misc

Обновлено: 18.05.2024

Компьютер с сокращенным набором инструкций — это тип микропроцессорной архитектуры, в котором используется небольшой высокооптимизированный набор инструкций, а не узкоспециализированный набор инструкций, который обычно используется в других архитектурах. RISC является альтернативой архитектуре сложных вычислений с набором инструкций (CISC) и часто считается наиболее эффективной технологией архитектуры ЦП, доступной на сегодняшний день.

В RISC центральный процессор (ЦП) реализует принцип конструкции процессора, основанный на упрощенных инструкциях, которые могут делать меньше, но выполняться быстрее. В результате повышается производительность. Ключевой особенностью RISC является то, что он позволяет разработчикам увеличить набор регистров и увеличить внутренний параллелизм за счет увеличения количества параллельных потоков, выполняемых ЦП, и увеличения скорости выполнения инструкций ЦП. ARM, или «Advanced RISC Machine», — это особое семейство архитектуры набора инструкций, основанное на архитектуре с сокращенным набором инструкций, разработанной Arm Ltd. Процессоры на основе этой архитектуры распространены в смартфонах, планшетах, ноутбуках, игровых консолях и настольных компьютерах, а также растущее число других интеллектуальных устройств.

Почему RISC важен?

RISC обеспечивает высокую производительность на ватт для устройств с батарейным питанием, где ключевым фактором является энергоэффективность. Процессор RISC выполняет одно действие на инструкцию. За счет выполнения всего одного цикла время выполнения операции оптимизируется.

Поскольку в архитектуре используется инструкция фиксированной длины, ее проще конвейеризировать. А поскольку в нем отсутствует сложная логика декодирования инструкций, он поддерживает больше регистров и тратит меньше времени на загрузку и сохранение значений в памяти.

Для разработчиков микросхем процессоры RISC упрощают процесс проектирования и развертывания, а также обеспечивают более низкую стоимость в расчете на одну микросхему из-за меньших требуемых компонентов. Из-за сокращенного набора команд и простой логики декодирования используется меньше места на микросхеме, требуется меньше транзисторов, а в центральный процессор можно поместить больше регистров общего назначения.

RISC означает компьютер с сокращенным набором инструкций. Он предназначен для сокращения времени выполнения за счет упрощения набора команд компьютера. При использовании RISC-процессоров каждой инструкции требуется только один тактовый цикл для выполнения результатов с одинаковым временем выполнения. Это снижает эффективность, поскольку строк кода становится больше, поэтому для хранения инструкций требуется больше оперативной памяти. Компилятору также приходится больше работать, чтобы преобразовать инструкции языка высокого уровня в машинный код.

Некоторые процессоры RISC —

Мощный ПК: 601, 604, 615, 620
DEC Alpha: 210642, 211066, 21068, 21164
MIPS: RISC-процессор TS (R10000)
PA-RISC: HP 7100LC

Архитектура RISC

В микропроцессорной архитектуре RISC используется высокооптимизированный набор инструкций. Он используется в портативных устройствах, таких как Apple iPod, из-за его энергоэффективности.

Характеристики RISC

Основные характеристики RISC-процессора следующие:

Он состоит из простых инструкций.

Он поддерживает различные форматы типов данных.

Он использует простые режимы адресации и инструкции фиксированной длины для конвейерной обработки.

Он поддерживает регистрацию для использования в любом контексте.

Время выполнения одного цикла.

Инструкции «LOAD» и «STORE» используются для доступа к ячейке памяти.

Он состоит из большего количества регистров.

Он состоит из меньшего количества транзисторов.

Процессор CISC

CISC означает компьютер с комплексным набором инструкций. Он предназначен для минимизации количества инструкций на программу, игнорируя количество циклов на инструкцию. Акцент делается на встраивании сложных инструкций непосредственно в аппаратное обеспечение.

Компилятору требуется очень мало усилий для преобразования языка высокого уровня в язык ассемблера/машинный код, поскольку длина кода относительно мала, поэтому для хранения инструкций требуется очень мало оперативной памяти.

Некоторые процессоры CISC —

IBM 370/168
ВАКС 11/780
Интел 80486

Архитектура CISC

Его архитектура предназначена для снижения затрат на память, поскольку для больших программ требуется больше памяти, что приводит к увеличению затрат на память. Чтобы решить эту проблему, количество инструкций на программу можно уменьшить, включив количество операций в одну инструкцию.

Характеристики CISC

Разнообразие режимов адресации.
Больше инструкций.
Переменная длина форматов инструкций.
Для выполнения одной инструкции может потребоваться несколько циклов.
Логика декодирования инструкций сложна.
Для поддержки нескольких режимов адресации требуется одна инструкция.

Специальные процессоры

Это процессоры, предназначенные для особых целей. Кратко обсуждаются некоторые из специальных процессоров —

Сопроцессор

Сопроцессор – это специально разработанный микропроцессор, который может выполнять свою конкретную функцию во много раз быстрее, чем обычный микропроцессор.

Например — математический сопроцессор.

Некоторые математические сопроцессоры Intel —

8087 — используется с 8086
80287-используется с 80286
80387-используется с 80386

Процессор ввода/вывода

Это специально разработанный микропроцессор с собственной локальной памятью, который используется для управления устройствами ввода-вывода с минимальным участием ЦП.

Например —

Контроллер DMA (прямой доступ к памяти)
Контроллер клавиатуры/мыши
Контроллер графического дисплея
Контроллер порта SCSI

Транспьютер (транзисторный компьютер)

Транспьютер – это специально разработанный микропроцессор с собственной локальной памятью и каналами связи для подключения одного транспьютера к другому для межпроцессорной связи. Впервые он был разработан в 1980 году компанией Inmos и ориентирован на использование технологии СБИС.

Транспьютер может использоваться как однопроцессорная система или может быть подключен к внешним каналам связи, что снижает стоимость строительства и повышает производительность.

Например — 16-разрядный T212, 32-разрядный T425, процессоры с плавающей запятой (T800, T805 и T9000).

DSP (цифровой сигнальный процессор)

Этот процессор специально разработан для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму. Это делается путем выборки уровня напряжения через равные промежутки времени и преобразования напряжения в этот момент в цифровую форму. Этот процесс выполняется схемой, называемой аналого-цифровым преобразователем, аналого-цифровым преобразователем или АЦП.

DSP содержит следующие компоненты —

Память программ — в ней хранятся программы, которые DSP будет использовать для обработки данных.

Память данных — хранит информацию для обработки.

Compute Engine — выполняет математическую обработку, получая доступ к программе из памяти программ и данным из памяти данных.

Вычисления с сокращенным набором инструкций — это стратегия проектирования центрального процессора, основанная на представлении о том, что базовый набор инструкций обеспечивает высокую производительность в сочетании с микропроцессорной архитектурой. Эта архитектура способна выполнять инструкции, используя несколько циклов микропроцессора на инструкцию. В этой статье обсуждается архитектура RISC и CISC с соответствующими схемами. Аппаратная часть Intel называется компьютером с комплексным набором инструкций (CISC), а аппаратная часть Apple — компьютером с сокращенным набором инструкций (RISC).

Что такое архитектуры RISC и CISC?

Компьютер со сложным набором инструкций — это компьютер, в котором отдельные инструкции могут выполнять множество низкоуровневых операций, таких как загрузка из памяти, арифметическая операция и сохранение в памяти, или выполняются с помощью многоэтапных процессов или режимов адресации в отдельных инструкциях. как следует из названия «Комплексный набор инструкций».

Компьютер с сокращенным набором инструкций — это компьютер, который использует только простые команды, которые можно разделить на несколько инструкций, выполняющих низкоуровневую операцию в рамках одного цикла CLK, как следует из названия "Сокращенный набор инструкций"

RISC-архитектура

Термин RISC означает «Компьютер с сокращенным набором инструкций». Это план проектирования ЦП, основанный на простых приказах и действующий быстро.

Это небольшой или сокращенный набор инструкций. Здесь ожидается, что каждая инструкция будет выполнять очень небольшие задания. В этой машине наборы инструкций скромны и просты, что помогает составлять более сложные команды. Каждая инструкция примерно одинаковой длины; они объединены вместе, чтобы выполнять сложные задачи за одну операцию. Большинство команд выполняется за один машинный цикл.Конвейерная обработка — важный метод, используемый для ускорения машин RISC.

Компьютер с сокращенным набором инструкций — это микропроцессор, предназначенный для одновременного выполнения нескольких инструкций. Эти микросхемы, основанные на небольших командах, требуют меньшего количества транзисторов, что делает разработку и производство транзисторов недорогими. Особенности RISC включают следующее.

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о конвейерной обработке запросов MCQ в компьютерной архитектуре

Спрос на декодирование меньше
Несколько типов данных в оборудовании
Регистр общего назначения Идентичен
Единый набор инструкций
Простые узлы адресации

Кроме того, RISC упрощает написание программы, позволяя программисту исключить ненужные коды и не тратить циклы впустую.

Характеристики

Характеристики архитектуры RISC включают следующее.

Простые инструкции используются в архитектуре RISC.
RISC помогает и поддерживает несколько простых типов данных и синтезирует сложные типы данных.
RISC использует простые режимы адресации и инструкции фиксированной длины для конвейерной обработки.
RISC позволяет использовать любой регистр в любом контексте.
Время выполнения одного цикла
Объем работы, которую может выполнять компьютер, уменьшается за счет разделения инструкций "ЗАГРУЗИТЬ" и "СОХРАНИТЬ".
RISC содержит большое количество регистров для предотвращения различных взаимодействий с памятью.
В RISC конвейерная обработка проста, так как выполнение всех инструкций будет выполняться через одинаковый интервал времени, т. е. одним щелчком мыши.
В RISC требуется больше оперативной памяти для хранения инструкций на уровне сборки.
Сокращенные инструкции требуют меньшего количества транзисторов в RISC.
RISC использует модель памяти Гарварда, что означает, что это Гарвардская архитектура.
Компилятор используется для выполнения операции преобразования, означающей преобразование оператора языка высокого уровня в код его формы.

Архитектура CISC

Термин CISC расшифровывается как «Complex Instruction Set Computer». Это план проектирования ЦП, основанный на отдельных командах, которые умеют выполнять многоэтапные операции.

Компьютеры CISC содержат небольшие программы. В нем огромное количество составных инструкций, выполнение которых занимает много времени. Здесь единый набор инструкций защищается в несколько этапов; каждый набор инструкций имеет дополнительно более 300 отдельных инструкций. Максимальное количество инструкций выполняется за два-десять машинных циклов. В CISC конвейерную обработку инструкций реализовать непросто.

Компьютеры CISC показывают хорошие результаты, основываясь на обзоре компиляторов программ; поскольку целый ряд инновационных инструкций можно легко получить в одном наборе инструкций. Они создают составные инструкции в одном простом наборе инструкций.

Они реализуют низкоуровневые процессы, что упрощает работу с огромными узлами адресации и дополнительными типами данных в аппаратном обеспечении машины. Но CISC считается менее эффективным, чем RISC, из-за его некомпетентности в устранении кодов, что приводит к пустой трате циклов. Кроме того, микропроцессорные микросхемы сложно понять и запрограммировать из-за сложности аппаратного обеспечения.

Архитектура набора инструкций — это средство, обеспечивающее связь между программистом и оборудованием. Часть выполнения данных, копирование данных, удаление или редактирование — это пользовательские команды, используемые в микропроцессоре, и с этим микропроцессором работает архитектура набора инструкций.
Основные ключевые слова, используемые в приведенной выше архитектуре набора инструкций, приведены ниже.

Набор инструкций: группа инструкций, предназначенных для выполнения программы, и они управляют компьютером, манипулируя данными. Инструкции имеют форму – Opcode (операционный код) и Operand. Где код операции — это инструкция, применяемая для загрузки и сохранения данных и т. д. Операнд — это регистр памяти, в котором применяется инструкция.

Режимы адресации. Режимы адресации определяют способ доступа к данным. В зависимости от типа применяемой инструкции режимы адресации бывают разных типов, например, прямой режим, когда осуществляется доступ к прямым данным, или косвенный режим, когда осуществляется доступ к местоположению данных. Процессоры, имеющие одинаковую ISA, могут сильно отличаться в организации. Процессоры с одинаковой ISA и почти одинаковой организацией все равно не совсем идентичны.

Производительность процессора определяется фундаментальным законом

Счетчик команд ЦП

Это подчеркивает важность архитектуры набора инструкций. Существует две распространенные архитектуры набора инструкций

Примеры процессоров CISC

IBM 370/168 — был представлен в 1970 году. Конструкция CISC представляет собой 32-разрядный процессор и четыре 64-разрядных регистра с плавающей запятой.
VAX 11/780 — конструкция CISC представляет собой 32-разрядный процессор, поддерживающий множество режимов адресации и машинных инструкций от Digital Equipment Corporation.
Intel 80486. Он был запущен в 1989 году и представляет собой процессор CISC с инструкциями разной длины от 1 до 11, всего 235 инструкций.

Характеристики

Характеристики архитектуры CISC включают следующее.

Логика декодирования инструкций будет сложной.
Для поддержки нескольких режимов адресации требуется одна инструкция.
Меньше места в микросхеме достаточно для регистров общего назначения для инструкций, которые выполняются непосредственно в памяти.
В различных конструкциях CISC используются два специальных регистра для указателя стека, обработки прерываний и т. д.
MUL называется «сложной инструкцией».

Сравнение RISC и CISC

RISC означает «Компьютер с сокращенным набором инструкций», тогда как CISC означает «Компьютер со сложным набором инструкций». Процессоры RISC имеют меньший набор инструкций с несколькими узлами адресации. Процессоры CISC имеют больший набор инструкций со многими узлами адресации.

Блок памяти

RISC не имеет блока памяти и использует отдельное оборудование для выполнения инструкций. CISC имеет блок памяти для реализации сложных инструкций

Программа

RISC имеет встроенную программную единицу. CISC имеет блок микропрограммирования

Дизайн

RISC — это сложный компилятор. CISC — это простой дизайн компилятора

Расчеты

Вычисления RISC выполняются быстрее и точнее. Расчеты CISC выполняются медленно и точно

Расшифровка

Расшифровка инструкций RISC проста. CISC-декодирование инструкций сложно

Время

Время выполнения в RISC намного меньше. Время выполнения в CISC очень велико.

Внешняя память

RISC не требует внешней памяти для вычислений. CISC требует внешней памяти для вычислений.

Конвейерная обработка

Конвейерная обработка RISC работает правильно. CISC Pipelining работает неправильно.

Задержка

Задержки RISC в основном уменьшаются в процессорах. Процессоры CISC часто зависают.

Расширение кода

Расширение кода может быть проблемой в RISC, тогда как в CISC расширение кода не является проблемой.

Дисковое пространство

В RISC экономится место, тогда как в CISC пространство тратится впустую. Лучшие примеры архитектуры набора инструкций CISC включают VAX, PDP-11, Motorola 68k и ваши настольные ПК на архитектуре Intel x86, тогда как лучшие примеры архитектуры RISC включают DEC Alpha, ARC, AMD 29k, Atmel AVR, Intel i860, Blackfin. , i960, Motorola 88000, MIPS, PA-RISC, Power, SPARC, SuperH и ARM.

СЕМАНТИЧЕСКИЙ ПРОБЕЛ

Архитектура RISC и CISC была разработана как попытка заполнить семантический пробел.

Для повышения эффективности разработки программного обеспечения появилось несколько мощных языков программирования, а именно Ada, C, C++, Java и т. д. Они обеспечивают высокий уровень абстракции, лаконичности и мощности. Благодаря этой эволюции семантический разрыв увеличивается. Чтобы обеспечить эффективную компиляцию программ на языке высокого уровня, можно использовать схемы CISC и RISC.

Схемы CISC включают очень сложную архитектуру, включая большое количество инструкций и режимов адресации, тогда как конструкции RISC включают упрощенный набор инструкций и адаптируют его к реальным требованиям пользовательских программ.

Дизайн CISC и RISC

Умножение двух чисел в памяти

Если основная память разделена на области, пронумерованные от строки 1: столбец 1 до строки 5: столбец 4. Данные загружаются в один из четырех регистров (A, B, C или D). Чтобы найти умножение двух чисел - одно хранится в ячейке 1: 3, а другое хранится в ячейке 4: 2 и сохраняет результат в 1: 3.

Умножение двух чисел

Применения RISC и CISC

RISC используется в высокопроизводительных приложениях, таких как обработка видео, телекоммуникации и обработка изображений. CISC используется в недорогих приложениях, таких как системы безопасности, домашняя автоматизация и т. д.

Преимущества и недостатки

Преимущества архитектуры RISC включают следующее.

В архитектуре RISC (сокращенный набор инструкций) используется набор инструкций, поэтому компиляторы языков высокого уровня могут создавать более эффективный код
Благодаря своей простоте он позволяет свободно использовать пространство микропроцессоров.
Многие процессоры RISC используют регистры для передачи аргументов и хранения локальных переменных.
Функции RISC используют лишь несколько параметров, а процессоры RISC не могут использовать инструкции вызова и поэтому используют инструкцию фиксированной длины, которую легко конвейеризировать.
Скорость операции может быть максимальной, а время выполнения может быть минимальным.
Требуется очень меньше форматов инструкций, несколько инструкций и несколько режимов адресации.

К недостаткам архитектуры RISC относятся следующие.

В основном производительность процессоров RISC зависит от программиста или компилятора, поскольку знание компилятора играет жизненно важную роль при изменении кода CISC на код RISC.
При преобразовании кода CISC в код RISC, называемом расширением кода, размер увеличивается. И качество этого расширения кода снова будет зависеть от компилятора, а также от набора инструкций машины.
Кэш первого уровня процессоров RISC также является недостатком RISC, поскольку эти процессоры имеют большие кэши памяти на самом чипе. Для подачи инструкций им требуются очень быстрые системы памяти.

Преимущества архитектуры CISC включают следующее.

Микропрограммирование – это простой в реализации язык ассемблера, который дешевле, чем жесткое подключение блока управления.
Простота микрокодирования новых инструкций позволила разработчикам сделать машины CISC совместимыми с предыдущими версиями:
Поскольку каждая инструкция становилась все более сложной, для выполнения данной задачи можно было использовать все меньше инструкций.

К недостаткам архитектуры CISC относятся следующие.

Производительность машины снижается из-за того, что количество часов, затрачиваемых разными инструкциями, будет разным
Только 20% существующих инструкций используются в типичном событии программирования, хотя в реальности существуют различные специализированные инструкции, которые даже не используются часто.
Условные коды задаются инструкциями CISC как побочный эффект каждой инструкции, которая требует времени для этой настройки, и, поскольку последующая инструкция изменяет биты кода условия, поэтому компилятор должен проверить биты кода условия перед такое бывает.

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о конвейерной обработке запросов MCQ по архитектуре компьютеров.

Из приведенного выше сравнения RISC и CISC, наконец, мы можем сделать вывод, что мы не можем провести различие между технологиями RISC и CISC, потому что обе подходят для своего точного применения. Сегодня разработчики как RISC, так и CISC делают все, чтобы получить преимущество в конкурентной борьбе. Мы надеемся, что вы лучше поняли эту концепцию. Кроме того, если у вас есть какие-либо сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо электрических и электронных проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вопрос к вам, какие разные архитектуры доступны?

Архитектура центрального процессора (ЦП) обеспечивает возможность функционирования от «Архитектуры набора инструкций» до той области, в которой она была разработана. Архитектура ЦП представляет собой вычисления с сокращенным набором команд (RISC) и вычисления со сложным набором инструкций (CISC). Такой процессор, как CISC, может выполнять многошаговые операции или режимы адресации в рамках одного набора инструкций. Это конструкция ЦП, в которой одна инструкция выполняет несколько низкоуровневых действий. Например, хранение в памяти, загрузка из памяти и арифметическая операция. Вычисления с сокращенным набором команд - это стратегия проектирования центрального процессора, основанная на представлении о том, что базовый набор инструкций обеспечивает высокую производительность в сочетании с микропроцессорной архитектурой, которая способна выполнять инструкции, используя несколько циклов микропроцессора на инструкцию. В этой статье обсуждается разница между архитектурой RISC и CISC. Аппаратная часть Intel называется компьютером с комплексным набором инструкций (CISC), а аппаратная часть Apple — компьютером с сокращенным набором инструкций (RISC).

Разница между архитектурой RISC и CISC

Прежде чем мы обсудим различия между архитектурой RISC и CISC, дайте нам знать о концепциях RISC и CISC

Процессоры RISC и CISC

Что такое RISC?

RISC — это компьютерный микропроцессор с сокращенным набором инструкций, а его архитектура включает в себя набор сильно настраиваемых инструкций. Основная функция этого заключается в сокращении времени выполнения инструкций за счет ограничения, а также оптимизации количества команд. Таким образом, каждый командный цикл использует один тактовый цикл, где каждый тактовый цикл включает три параметра, а именно выборку, декодирование и выполнение.

Этот вид процессора в основном используется для выполнения нескольких сложных команд путем их объединения в более простые. Для разработки процессора RISC требуется несколько транзисторов, что сокращает время выполнения инструкций. К лучшим примерам процессоров RISC относятся PowerPC, SUN SPARC, RISC-V, процессоры Microchip PIC и т. д.

RISC-архитектура

Это небольшой или сокращенный набор инструкций. Здесь ожидается, что каждая инструкция будет выполнять очень небольшие задания. В этой машине наборы инструкций скромны и просты, что помогает составлять более сложные команды. Каждая инструкция имеет одинаковую длину; они объединены вместе, чтобы выполнять сложные задачи за одну операцию. Большинство команд выполняется за один машинный цикл. Конвейерная обработка — важный метод, используемый для ускорения машин RISC.

Характеристики

Характеристики RISC включают следующее.

Конвейерная архитектура
Количество инструкций ограничено, а также уменьшено
Инструкции, такие как загрузка и сохранение, имеют право на запись в память.
Меньше режимов адресации
Инструкция унифицирована, и ее формат можно упростить.

Преимущества

Преимущества процессора RISC включают следующее.

Производительность этого процессора высока из-за его простоты и ограниченности. набора инструкций.
В конструкции этого процессора используется несколько транзисторов, что делает его дешевле.
Процессор RISC позволяет инструкции использовать свободное пространство на микропроцессоре благодаря своей простоте.
Благодаря этому он очень прост по сравнению с другим процессором; он может завершить свою задачу за один такт.

Недостатки

К недостаткам процессора CISC относятся следующие.

Производительность этого процессора может меняться в зависимости от исполняемого кода, поскольку следующие команды могут зависеть от более ранней инструкции для их выполнения в цикле.
Сложная инструкция часто используется компиляторами и программистами
Этим процессорам требуется очень быстрая память для хранения различных инструкций, которые используют огромный набор кэш-памяти, чтобы реагировать на команду за меньшее время.

Что такое CISC?

Он был разработан корпорацией Intel и представляет собой компьютер со сложным набором инструкций. Этот процессор включает в себя огромный набор простых и сложных инструкций. Эти инструкции указаны на уровне языка ассемблера, и выполнение этих инструкций занимает больше времени.

Итак, этот процессор движется к уменьшению количества инструкций в каждой программе и игнорирует количество циклов для каждой инструкции. Он подчеркивает, что сложные инструкции можно создавать открыто в аппаратном обеспечении, поскольку аппаратное обеспечение всегда сравнивается с программным обеспечением. Однако чипы CISC относительно медленнее по сравнению с чипами RISC, но используют небольшие инструкции по сравнению с RISC. Лучшие примеры процессоров CISC включают AMD, VAX, System/360 и Intel x86.

Архитектура CISC

Компьютеры CISC содержат небольшие программы. В нем огромное количество составных инструкций, выполнение которых занимает много времени. Здесь единый набор инструкций защищается в несколько этапов; каждый набор инструкций имеет дополнительно более 300 отдельных инструкций.Максимальное количество инструкций выполняется за два-десять машинных циклов. В CISC конвейерную обработку инструкций реализовать непросто.

Характеристики

К основным характеристикам процессора RISC относятся следующие.

CISC может занять больше времени для выполнения кода по сравнению с одним тактовым циклом.
CISC поддерживает языки высокого уровня для простой компиляции и сложной структуры данных.
Он собирается с большим количеством узлов адресации, обычно с меньшим количеством регистров, от 5 до 20.
Для написания приложения требуется меньше инструкций
Длина кода очень короткая, поэтому требуется очень маленький объем оперативной памяти.
Он выделяет инструкции по аппаратному обеспечению при проектировании, поскольку его проектирование выполняется быстрее, чем программное обеспечение.
Инструкции крупнее, чем одно слово.
Это упрощает программирование на языке ассемблера.

Преимущества

Преимущества CISC включают следующее.

Этот процессор создаст процедуру управления использованием энергии, которая регулирует тактовую частоту и напряжение.
В процессоре CISC компилятору требуется небольшое усилие, чтобы изменить программу или оператор с высокоуровневого языка на ассемблер, иначе машинный язык.
Одна инструкция может выполняться с использованием разных низкоуровневых задач
Он не использует много памяти из-за небольшой длины кода.
CISC использует меньший набор инструкций для выполнения той же инструкции, что и RISC.
Инструкция может храниться в ОЗУ на каждом CISC

Недостатки

К недостаткам CISC относятся следующие.

Существующие инструкции, используемые CISC, составляют 20 % в программном событии.
По сравнению с RISC-процессорами, CISC-процессоры очень медленны при выполнении каждого цикла инструкций в каждой программе.
Этот процессор использует большее количество транзисторов по сравнению с RISC.
Выполнение конвейера в CISC затруднит его использование.
Производительность машины снижается из-за низкой скорости часов.

Разница между архитектурой RISC и CISC

RISC

ЦИСК

Ключевые различия между RISC и CISC

Основные различия между RISC и CISC заключаются в следующем.

Размер набора инструкций невелик по сравнению с RISC.
В RISC управление ЦП может осуществляться аппаратно, без использования управляющей памяти, тогда как CISC является микрокодом, который использует ПЗУ, однако текущий процессор CISC также использует аппаратное управление.
Процессор RISC работает с 32 битами для каждой инструкции и часто основан на регистре, в то время как CISC использует неравномерный формат, который варьируется от 16 бит до 64 бит для каждой инструкции.
Архитектура RISC включает в себя структуру кэша инструкций и разделенных данных, тогда как архитектура CISC включает единый кэш, предназначенный для данных и инструкций, хотя в последних разработках также используется разделенный кэш.
В RISC-процессоре механизм использования памяти — регистр за регистром, включая такие инструкции, как STORE и независимая LOAD. В CISC используется механизм памяти — память в память для выполнения различных операций, включая такие инструкции, как ЗАГРУЗКА И СОХРАНЕНИЕ.
Регистры общего назначения, используемые в процессоре RISC, составляют от 32 до 192, тогда как RISC использует от 8 до 24 GPR.
В RISC-процессоре используются одиночные часы, а режимы адресации ограничены, тогда как в CISC используется несколько часов, а режимы адресации варьируются от 12 до 24.
Разница между наборами инструкций RISC и CISC заключается в том, что RISC ISA выделяет программное обеспечение по сравнению с аппаратным обеспечением. Набор инструкций процессора RISC использует более эффективное программное обеспечение, такое как код или компиляторы, за счет меньшего количества инструкций. CISC ISA используют несколько транзисторов в оборудовании для выполнения нескольких инструкций, а также дополнительных сложных инструкций.

Преимущества RISC по сравнению с CISC заключаются в следующем.

В современных разработках компьютерных процессоров микропроцессор RISC (компьютер с сокращенным набором команд) является наиболее часто используемым и значимым. При определенных условиях устройства на базе этого процессора обладают значительными преимуществами по сравнению с CISC (компьютер со сложным набором команд). Выше приведено краткое сравнение обоих процессоров.

Производительность RISC-процессора в два-четыре раза выше по сравнению с CISC-процессорами за счет базового набора инструкций. Архитектура этого процессора использует очень мало места из-за уменьшенного набора команд, и это позволит сделать дополнительные функции, такие как управление памятью или арифметические устройства с плавающей запятой, на аналогичном чипе.

В этой статье обсуждаются концепции RISC, CISC и их различия.Когда были представлены первые микропроцессоры, а также микроконтроллеры, лучшей и подходящей архитектуры не было. После того, как эти процессоры были реализованы, архитектура CISC использовалась в основном из-за отсутствия поддержки программного обеспечения в процессоре RISC. В основном это делается для того, чтобы все их аппаратное и программное обеспечение соответствовало их первым процессорам 8086. Мы надеемся, что вы лучше поняли эту концепцию. Кроме того, если у вас есть какие-либо сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо электрических и электронных проектов, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже.

Читайте также: