Jaka jest różnica między architekturą RISC a CISC

Jaka jest różnica między architekturą RISC a CISC

Architektura jednostki centralnej (CPU) umożliwia funkcjonowanie od „architektury zestawu instrukcji” do miejsca, w którym została zaprojektowana. Projekt architektoniczny procesora obejmuje przetwarzanie ze zredukowanym zestawem instrukcji (RISC) i przetwarzanie ze złożonym zestawem instrukcji (CISC). Procesor taki jak CISC może wykonywać wieloetapowe operacje lub tryby adresowania w ramach jednego zestawu instrukcji. Jest to konstrukcja procesora, w której jedna instrukcja obsługuje kilka czynności niskiego poziomu. Na przykład przechowywanie w pamięci, ładowanie z pamięci i operacja arytmetyczna. Przetwarzanie ze zredukowanym zestawem instrukcji jest strategią projektowania jednostki centralnej opartą na wizji, że podstawowy zestaw instrukcji zapewnia doskonałą wydajność w połączeniu z mikroprocesor architektura, która może wykonywać instrukcje przy użyciu kilku cykli mikroprocesora na instrukcję. W tym artykule omówiono różnicę między architekturą RISC i CISC. Część sprzętowa firmy Intel nosi nazwę Complex Instruction Set Computer (CISC), a sprzęt firmy Apple to Reduced Instruction Set Computer (RISC).



Różnica między architekturą RISC i CISC

Zanim omówimy różnice między Architektura RISC i CISC daj nam znać o koncepcjach RISC i CISC


Procesory RISC i CISC

Procesory RISC i CISC





Co to jest RISC?

Komputer ze zredukowanym zestawem instrukcji to komputer, który używa tylko prostych poleceń, które można podzielić na kilka instrukcji, które osiągają działanie niskiego poziomu w jednym cyklu CLK, jak sugeruje jego nazwa „Zredukowany zestaw instrukcji”.

RISC jest mikroprocesorem komputerowym o zredukowanej liczbie rozkazów, a jego architektura obejmuje zestaw instrukcji, które są wysoce spersonalizowane. Jego główną funkcją jest skrócenie czasu wykonywania instrukcji poprzez ograniczenie, a także optymalizację liczby poleceń. Zatem każdy cykl polecenia wykorzystuje pojedynczy cykl zegara, w którym każdy cykl zegara zawiera trzy parametry, a mianowicie pobieranie, dekodowanie i wykonywanie.



Ten rodzaj procesora jest używany głównie do wykonywania kilku trudnych poleceń, łącząc je w prostsze. Procesor RISC potrzebuje do zaprojektowania pewnej liczby tranzystorów, co skraca czas wykonywania instrukcji. Najlepsze przykłady procesorów RISC obejmują PowerPC, SPARC SUN, RISC-V, procesory Microchip PIC itp.

Architektura RISC

Termin RISC oznacza „komputer ze zredukowanym zestawem instrukcji”. Jest to plan projektowania procesora oparty na prostych zamówieniach i działa szybko.


To jest mały lub ograniczony zestaw instrukcji. Tutaj każda instrukcja ma dotyczyć bardzo małych zadań. W tej maszynie zestawy instrukcji są skromne i proste, co pomaga w składaniu bardziej złożonych poleceń. Każda instrukcja ma podobną długość i są one zwinięte razem, aby wykonać złożone zadania w jednej operacji. Większość poleceń jest wykonywana w jednym cyklu maszyny. Rurowanie to kluczowa technika stosowana do przyspieszania maszyn RISC.

Charakterystyka

Cechy RISC obejmują następujące.

  • Architektura rurociągów
  • Liczba instrukcji jest ograniczona i zmniejsza się
  • Instrukcje, takie jak ładowanie i przechowywanie, mają prawo wejścia do pamięci
  • Tryby adresowania są mniejsze
  • Instrukcja jest jednolita, a jej format można uprościć

Zalety

Zalety procesora RISC są następujące.

  • Wydajność tego procesora jest dobra ze względu na łatwy i ograniczony nie. zestawu instrukcji.
  • Ten procesor wykorzystuje w projekcie kilka tranzystorów, dzięki czemu wytwarzanie jest tańsze.
  • Procesor RISC umożliwia instrukcjom wykorzystanie otwartej przestrzeni na mikroprocesorze ze względu na jego prostotę.
  • Jest bardzo prosty w porównaniu z innym procesorem, dzięki czemu może zakończyć swoje zadanie w ciągu jednego cyklu zegara.

Niedogodności

Wady procesora CISC obejmują następujące.

  • Wydajność tego procesora może się zmieniać w zależności od wykonywanego kodu, ponieważ następne polecenia mogą zależeć od wcześniejszej instrukcji ich implementacji w cyklu.
  • Złożone instrukcje są często używane przez kompilatory i programistów
  • Te procesory potrzebują bardzo szybkiej pamięci, aby przechowywać różne instrukcje, które wykorzystują ogromny zbiór pamięci podręcznej, aby zareagować na polecenie w krótszym czasie.

Co to jest CISC?

Został opracowany przez firmę Intel Corporation i jest to komputer z zestawem złożonych instrukcji. Ten procesor zawiera ogromny zbiór prostych do złożonych instrukcji. Instrukcje te są określone na poziomie języka asemblera, a wykonanie tych instrukcji zajmuje więcej czasu.

Komputer ze złożonym zestawem instrukcji to komputer, w którym pojedyncze instrukcje mogą wykonywać wiele operacji niskiego poziomu, takich jak ładowanie z pamięci, operacje arytmetyczne i przechowywanie pamięci lub są wykonywane przez procesy wieloetapowe lub tryby adresowania w pojedynczych instrukcjach, jak to się nazywa proponuje „Złożony zestaw instrukcji”.

Tak więc ten procesor porusza się, aby zmniejszyć liczbę instrukcji w każdym programie i zignorować liczbę cykli dla każdej instrukcji. Podkreśla, że ​​złożone instrukcje są składane w sposób otwarty w sprzęcie, ponieważ sprzęt jest zawsze porównywany z oprogramowaniem. Jednak układy CISC są stosunkowo wolniejsze w porównaniu do układów RISC, ale wykorzystują małe instrukcje w porównaniu z układami RISC. Najlepsze przykłady procesorów CISC to AMD, VAX, System / 360 i Intel x86.

Architektura CISC

Termin CISC oznacza „komputer ze złożonym zestawem instrukcji”. Jest to plan projektowania procesora oparty na pojedynczych poleceniach, które pozwalają wykonywać wieloetapowe operacje.

Komputery CISC mają małe programy. Zawiera ogromną liczbę instrukcji złożonych, których wykonanie zajmuje dużo czasu. Tutaj pojedynczy zestaw instrukcji jest chroniony w kilku krokach, każdy zestaw instrukcji ma ponad 300 oddzielnych instrukcji. Maksymalne instrukcje są wykonywane w dwóch do dziesięciu cyklach maszynowych. W CISC potokowanie instrukcji nie jest łatwe do zaimplementowania.

Charakterystyka

Główne cechy procesora RISC są następujące.

  • CISC może zająć więcej czasu, aby wykonać kod w porównaniu z jedynym cyklem zegara.
  • CISC obsługuje języki wysokiego poziomu w celu prostej kompilacji i złożonej struktury danych.
  • Jest gromadzony z większą liczbą węzłów adresujących, zwykle mniej rejestrów od 5 do 20.
  • Do napisania wniosku potrzeba mniej instrukcji
  • Kod jest bardzo krótki, więc wymaga bardzo małej pamięci RAM.
  • Podkreśla instrukcje dotyczące sprzętu podczas projektowania, ponieważ projektowanie jest szybsze niż oprogramowanie.
  • Instrukcje są większe w porównaniu z jednym słowem.
  • Daje proste programowanie w języku asemblera.

Zalety

Plik zalety CISC obejmują następujące elementy.

  • Ten procesor utworzy procedurę obsługi zużycia energii, która reguluje szybkość zegara i napięcia.
  • W procesorze CISC kompilator wymaga niewielkiego wysiłku, aby zmienić program lub instrukcję z języka wysokiego poziomu na język maszynowy w asemblerze.
  • Pojedynczą instrukcję można wykonać przy użyciu różnych zadań niskiego poziomu
  • Nie zużywa dużo pamięci ze względu na krótką długość kodu.
  • CISC wykorzystuje mniej zestawu instrukcji do wykonania tej samej instrukcji co RISC.
  • Instrukcja może być przechowywana w pamięci RAM w każdym CISC

Niedogodności

Wady CISC obejmują następujące.

  • Istniejące instrukcje używane przez CISC stanowią 20% w ramach zdarzenia programu.
  • W porównaniu z procesorem RISC, procesory CISC są bardzo powolne podczas wykonywania każdego cyklu instrukcji w każdym programie.
  • Ten procesor wykorzystuje liczbę tranzystorów w porównaniu z RISC.
  • Wykonanie rurociągu w CISC utrudni korzystanie z niego.
  • Wydajność maszyny spada z powodu niskiej szybkości zegara.

Różnica między architekturą RISC i CISC

Różnica między RISC i CISC

Różnica między RISC i CISC

RYZYKO

CISC

1. RISC oznacza komputer ze zredukowanym zestawem instrukcji.1. CISC to skrót od Complex Instruction Set Computer.
2. Procesory RISC mają proste instrukcje zajmujące około jednego cyklu zegara. Średni cykl zegara na instrukcję (CPI) wynosi 1,52. Procesor CSIC ma złożone instrukcje, które wymagają wykonania wielu zegarów. Średni cykl zegara na instrukcję (CPI) mieści się w zakresie od 2 do 15.
3. Wydajność jest zoptymalizowana z większym naciskiem na oprogramowanie3. Wydajność jest zoptymalizowana z większym naciskiem na sprzęt.
4. Nie ma modułu pamięci i używa oddzielnego sprzętu do realizacji instrukcji.4. Posiada moduł pamięci do implementacji złożonych instrukcji.
5. Posiada wbudowany moduł programowania.5. Posiada jednostkę mikroprogramowania.
6. Zbiór instrukcji jest zredukowany, tzn. Ma tylko kilka instrukcji w zestawie instrukcji. Wiele z tych instrukcji jest bardzo prymitywnych. 6. Zestaw instrukcji zawiera wiele różnych instrukcji, których można używać do złożonych operacji.
7. Zestaw instrukcji zawiera wiele różnych instrukcji, których można używać do złożonych operacji. 7. CISC ma wiele różnych trybów adresowania i dlatego może być używany do wydajniejszego reprezentowania instrukcji języka programowania wyższego poziomu.
8. Złożone tryby adresowania są syntetyzowane za pomocą oprogramowania.8. CISC obsługuje już złożone tryby adresowania
9. Istnieje wiele zestawów rejestrów9. ma tylko jeden zestaw rejestrów
10. Procesory RISC są mocno potokowe10. Zwykle nie są one zbudowane z rurociągów lub mniej rurociągów
11. Złożoność RISC leży po stronie kompilatora, który wykonuje program11. Złożoność leży w mikroprogramie
12. Czas wykonania jest bardzo krótszy12. Czas realizacji jest bardzo długi
13. Rozszerzenie kodu może być problemem13. Rozszerzenie kodu nie jest problemem
14. Dekodowanie instrukcji jest proste.14. Dekodowanie instrukcji jest złożone
15. Nie wymaga zewnętrznej pamięci do obliczeń15. Wymaga pamięci zewnętrznej do obliczeń
16. Najpopularniejsze mikroprocesory RISC to Alpha, ARC, ARM, AVR, MIPS, PA-RISC, PIC, Power Architecture i SPARC.16. Przykładami procesorów CISC są procesory System / 360, VAX, PDP-11, rodzina Motorola 68000, procesory AMD i Intel x86.
17. Architektura RISC jest wykorzystywana w zaawansowanych aplikacjach, takich jak przetwarzanie wideo, telekomunikacja i przetwarzanie obrazu.17. Architektura CISC jest wykorzystywana w aplikacjach low-end, takich jak systemy bezpieczeństwa, automatyka domowa itp.

Kluczowe różnice między RISC i CISC

Kluczowe różnice między RISC i CISC obejmują następujące elementy.

  • Rozmiar zestawu instrukcji jest mały w porównaniu z RISC.
  • W RISC sterowanie procesorem może odbywać się za pomocą połączenia na stałe bez pamięci sterującej, podczas gdy CISC jest kodowany mikro, który wykorzystuje pamięć ROM, jednak obecny procesor CISC również wykorzystuje sterowanie przewodowe.
  • Procesor RISC pracuje z 32 bitami dla każdej instrukcji i często opiera się na rejestrze, podczas gdy CISC wykorzystuje nierównomierny format, który waha się od 16 bitów do 64 bitów dla każdej instrukcji.
  • Architektura RISC obejmuje projekt pamięci podręcznej instrukcji i podzielonych danych, podczas gdy architektura CISC obejmuje ujednoliconą pamięć podręczną przeznaczoną dla danych i instrukcji, mimo że najnowsze projekty wykorzystują również podzielone pamięci podręczne.
  • W procesorze RISC mechanizm wykorzystywanej pamięci jest rejestrowany w celu rejestracji, w tym instrukcje takie jak STORE i niezależne LOAD. W CISC mechanizm używanej pamięci to pamięć do pamięci do wykonywania różnych operacji, w tym instrukcji takich jak LOAD & STORE.
  • Rejestry ogólnego przeznaczenia używane w procesorze RISC to 32 do 192, podczas gdy RISC wykorzystuje od 8 do 24 GPR.
  • W procesorze RISC używany jest pojedynczy zegar, a tryby adresowania są ograniczone, podczas gdy w CISC korzysta z zegara wielozakresowego, a tryby adresowania mieszczą się w zakresie od 12 do 24.
  • Plik różnica między zestawem instrukcji RISC i CISC oznacza, że ​​RISC ISA wyróżnia oprogramowanie w porównaniu ze sprzętem. Zestaw instrukcji procesora RISC wykorzystuje bardziej wydajne oprogramowanie, takie jak kod lub kompilatory, dzięki mniejszej liczbie instrukcji. ISA CISC wykorzystują szereg tranzystorów w sprzęcie do wykonywania kilku instrukcji, a także dodatkowych złożonych instrukcji.

Plik zalety RISC nad CISC obejmują następujące elementy.

We współczesnych opracowaniach procesorów komputerowych mikroprocesor RISC (komputer o zredukowanym zestawie instrukcji) jest najczęściej używanym i znaczącym mikroprocesorem. Pod pewnymi warunkami urządzenia oparte na tym procesorze będą oferować istotne korzyści w porównaniu z CISC (komputer ze złożonym zestawem instrukcji). W powyższym omówiono krótkie porównanie obu procesorów.

Wydajność procesora RISC jest od dwóch do czterech razy większa w porównaniu z procesorami CISC ze względu na podstawowy zestaw instrukcji. Architektura tego procesora zajmuje bardzo mało miejsca ze względu na zmniejszony zestaw instrukcji, a to spowoduje dodatkowe funkcje, takie jak zarządzanie pamięcią lub jednostki arytmetyczne zmiennoprzecinkowe na podobnym układzie.

W tym artykule omówiono pojęcia RISC, CISC i różnice. Kiedy pojawiły się pierwsze mikroprocesory, a także mikrokontrolery, nie ma lepszej i odpowiedniej architektury. Po wdrożeniu tych procesorów architektura CISC jest używana głównie ze względu na brak obsługi oprogramowania w Procesor RISC . Ma to na celu głównie zbudowanie całego ich sprzętu, a także oprogramowania dobrze dopasowanego do ich pierwszych procesorów 8086. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto w przypadku jakichkolwiek wątpliwości dotyczących tej koncepcji lub realizacja wszelkich projektów elektrycznych i elektronicznych , prosimy o wyrażenie opinii, komentując sekcję komentarzy poniżej.