В чем разница между архитектурой RISC и CISC

Архитектура центрального процессора (ЦП) позволяет функционировать от «Архитектуры набора команд» до места, где она была разработана. Архитектура ЦП - это вычисление с сокращенным набором команд (RISC) и вычисление со сложным набором инструкций (CISC). Такой процессор, как CISC, может выполнять многоэтапные операции или режимы адресации в пределах одного набора команд. Это конструкция процессора, 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 микропроцессор архитектура, способная выполнять инструкции, используя несколько циклов микропроцессора на инструкцию. В этой статье обсуждается разница между архитектурой RISC и CISC. Аппаратная часть Intel называется компьютером со сложным набором команд (CISC), а оборудование Apple - компьютером с сокращенным набором команд (RISC).

Разница между архитектурой RISC и CISC

Прежде чем мы обсудим различия между Архитектура RISC и CISC расскажите нам о концепциях RISC и CISC

Процессоры RISC и CISC

Что такое RISC?

Компьютер с сокращенным набором команд - это компьютер, который использует только простые команды, которые можно разделить на несколько инструкций, которые обеспечивают выполнение низкоуровневых операций в пределах одного цикла CLK, поскольку его название предполагает «Сокращенный набор команд».

RISC - это компьютерный микропроцессор с сокращенным набором команд, и его архитектура включает в себя набор инструкций, которые сильно настраиваются. Основная функция этого заключается в сокращении времени выполнения инструкции путем 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 объединения их в более простые. Для разработки RISC-процессора требуется несколько транзисторов, что сокращает время выполнения команд. Лучшие примеры процессоров RISC включают PowerPC, SUN's SPARC, RISC-V, процессоры Microchip PIC и т. Д.

Архитектура RISC

Термин RISC означает «компьютер с сокращенным набором команд». Это план проектирования ЦП, основанный на простых заказах и быстро действующий.

Это небольшой или сокращенный набор инструкций. Здесь предполагается, что каждая инструкция предназначена для выполнения очень небольших работ. В этой машине наборы команд скромные и простые, что помогает в составлении более сложных команд. Каждая инструкция имеет одинаковую длину, они скручиваются вместе для выполнения сложных задач за одну операцию. Большинство команд выполняются за один машинный цикл. Эта конвейерная обработка - важный метод, используемый для ускорения RISC-машин.

Характеристики

Характеристики RISC включают следующее.

• Конвейерная архитектура
• Количество инструкций ограничено, а также уменьшается
• Инструкции, такие как загрузка и сохранение, имеют право на вход в память.
• Режимы адресации меньше
• Инструкция едина и ее формат можно упростить

Преимущества

К преимуществам процессора RISC можно отнести следующее.

• Производительность этого процессора хороша из-за легкости и ограниченности. набора инструкций.
• В конструкции этого процессора используется несколько транзисторов, поэтому изготовление обходится дешевле.
• Процессор RISC позволяет инструкции использовать открытое пространство на микропроцессоре благодаря своей простоте.
• Это очень просто по сравнению с другим процессором, так как он может завершить свою задачу за один такт.

Недостатки

К недостаткам процессора CISC можно отнести следующее.

• Производительность этого процессора может изменяться в зависимости от исполняемого кода, поскольку следующие команды могут зависеть от более ранней инструкции для их выполнения в пределах цикла.
• Сложная инструкция часто используется компиляторами и программистами.
• Этим процессорам требуется очень быстрая память для хранения различных инструкций, которые используют огромную коллекцию кэш-памяти для реакции на команду за меньшее время.

Что такое CISC?

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

Компьютер со сложным набором команд - это компьютер, на котором отдельные инструкции могут выполнять множество низкоуровневых операций, таких как загрузка из памяти, арифметическая операция и хранилище в памяти, или выполняются с помощью многоступенчатых процессов или режимов адресации в отдельных инструкциях, как его название предлагает «Комплексный набор инструкций».

Итак, этот процессор пытается уменьшить количество инструкций в каждой программе и игнорировать количество циклов для каждой инструкции. Он подчеркивает необходимость открытой сборки сложных инструкций внутри аппаратного обеспечения, поскольку аппаратное обеспечение всегда сравнивается с программным. Однако микросхемы CISC относительно медленнее по сравнению с микросхемами RISC, но используют небольшие инструкции по сравнению с RISC. Лучшие примеры процессоров CISC включают AMD, VAX, System / 360 и Intel x86.

Архитектура CISC

Термин CISC означает «компьютер со сложным набором команд». Это план проектирования ЦП, основанный на отдельных командах, способных выполнять многоэтапные операции.

Компьютеры CISC имеют небольшие программы. В нем огромное количество составных инструкций, выполнение которых требует много времени. Здесь один набор инструкций защищен в несколько этапов, каждый набор инструкций содержит дополнительно 300 отдельных инструкций. Максимальное количество команд выполняется за два-десять машинных циклов. В CISC не так-то просто реализовать конвейерную обработку инструкций.

Характеристики

К основным характеристикам процессора RISC можно отнести следующие.

• CISC может потребоваться больше времени для выполнения кода по сравнению с единственным тактовым циклом.
• CISC поддерживает языки высокого уровня для простой компиляции и сложной структуры данных.
• Он собирается с большим количеством узлов адресации, меньше регистров обычно от 5 до 20.
• Для написания заявки требуется меньше инструкций
• Длина кода очень мала, поэтому для него требуется очень маленькая оперативная память.
• Он выделяет инструкции по аппаратному обеспечению при проектировании, так как его проектировать быстрее, чем программное обеспечение.
• Инструкции крупнее одного слова.
• Это дает простое программирование на языке ассемблера.

Преимущества

В преимущества CISC включая следующее.

• Этот процессор создаст процедуру для управления использованием мощности, которая регулирует тактовую частоту и напряжение.
• В процессоре CISC компилятору требуется небольшое усилие, чтобы изменить программу или оператор с высокого уровня на ассемблер, иначе машинный язык.
• Одна инструкция может быть выполнена 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.
• Инструкцию можно сохранить в ОЗУ на каждом CISC.

Недостатки

К недостаткам CISC можно отнести следующее.

• Существующие инструкции, используемые CISC, составляют 20% внутри программного события.
• По сравнению с процессором RISC, процессоры CISC очень медленны при выполнении каждого цикла команд в каждой программе.
• Этот процессор использует количество транзисторов по сравнению с RISC.
• Выполнение конвейера в рамках CISC затруднит использование.
• Производительность машины снижается из-за низкой скорости часов.

Разница между архитектурой RISC и CISC

Разница между RISC и CISC

Ключевые различия между RISC и CISC

Ключевые различия между RISC и CISC заключаются в следующем.

• Размер набора команд невелик по сравнению с RISC.
• В RISC управление ЦП может осуществляться аппаратно без использования управляющей памяти, тогда как CISC закодирован на микрокоде и использует ПЗУ, однако текущий процессор CISC также использует аппаратное управление.
• Процессор RISC работает с 32-битными для каждой инструкции и часто на основе регистра, в то время как CISC использует неравномерный формат, который находится в диапазоне от 16 до 64 бит для каждой инструкции.
• Архитектура RISC включает в себя дизайн кэша инструкций и разделенных данных, тогда как архитектура CISC включает унифицированный кеш, предназначенный для данных и инструкций, хотя в самых последних проектах также используются разделенные кеши.
• В процессоре RISC механизм используемой памяти - это регистр для регистрации, включая такие инструкции, как STORE и independent LOAD. В CISC механизм использования памяти - это память в память для выполнения различных операций, включая такие инструкции, как LOAD & STORE.
• Регистры общего назначения, используемые в процессоре RISC, составляют от 32 до 192, тогда как RISC использует от 8 до 24 GPR.
• В процессоре RISC используется один тактовый сигнал, а режимы адресации ограничены, тогда как в CISC используется многочастотный тактовый сигнал, а режимы адресации варьируются от 12 до 24.
• В разница между набором инструкций RISC и CISC То есть, RISC ISA выделяет программное обеспечение по сравнению с оборудованием. Набор команд процессора RISC использует более эффективное программное обеспечение, такое как код или компиляторы, с меньшим количеством инструкций. CISC ISA используют ряд транзисторов в аппаратном обеспечении для выполнения нескольких инструкций, а также дополнительных сложных инструкций.

В преимущества RISC перед CISC включая следующее.

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 будут иметь важные преимущества по сравнению с CISC (компьютером со сложным набором команд). Выше обсуждается краткое сравнение обоих процессоров.

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

В этой статье обсуждаются концепции RISC, CISC и различия. Когда были представлены первые микропроцессоры, а также микроконтроллеры, лучшей и подходящей архитектуры не было. После внедрения этих процессоров архитектура CISC используется в основном из-за отсутствия поддержки программного обеспечения в RISC процессор . В основном это делается для того, чтобы все их аппаратное и программное обеспечение было хорошо приспособлено к их первым процессорам 8086. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, при любых сомнениях относительно этой концепции или реализация любых электротехнических и электронных проектов , оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже.