Procesor RISC

RISC înseamnă Procesor de computer cu set de instrucțiuni redus , o arhitectură de microprocesor cu o colecție simplă și un set de instrucțiuni foarte personalizat. Este construit pentru a minimiza timpul de execuție a instrucțiunilor prin optimizarea și limitarea numărului de instrucțiuni. Înseamnă că fiecare ciclu de instrucțiuni necesită un singur ciclu de ceas și fiecare ciclu conține trei parametri: preluare, decodare și execuție. Procesorul RISC este, de asemenea, folosit pentru a efectua diverse instrucțiuni complexe, combinându-le în altele mai simple. Cipurile RISC necesită mai mulți tranzistori, ceea ce face mai ieftină proiectarea și reducerea timpului de execuție pentru instruire.

Exemple de procesoare RISC sunt procesoarele SUN SPARC, PowerPC, Microchip PIC, RISC-V.

model de proiectare a constructorului

Avantajele procesorului RISC

1. Performanța procesorului RISC este mai bună datorită numărului simplu și limitat al setului de instrucțiuni.
2. Este nevoie de mai mulți tranzistori care îl fac mai ieftin de proiectat.
3. RISC permite instrucțiunii să utilizeze spațiul liber pe un microprocesor datorită simplității sale.
4. Procesorul RISC este mai simplu decât un procesor CISC datorită designului său simplu și rapid și își poate finaliza activitatea într-un singur ciclu de ceas.

Dezavantajele procesorului RISC

1. Performanța procesorului RISC poate varia în funcție de codul executat deoarece instrucțiunile ulterioare pot depinde de instrucțiunea anterioară pentru executarea lor într-un ciclu.
2. Programatorii și compilatorii folosesc adesea instrucțiuni complexe.
3. Procesoarele RISC necesită memorie foarte rapidă pentru a salva diverse instrucțiuni care necesită o colecție mare de memorie cache pentru a răspunde la instrucțiuni într-un timp scurt.

Arhitectura RISC

Este un set extrem de personalizat de instrucțiuni utilizate în dispozitivele portabile datorită fiabilității sistemului, cum ar fi Apple iPod, telefoane mobile/smartphone, Nintendo DS,

Caracteristicile procesorului RISC

Câteva caracteristici importante ale procesoarelor RISC sunt:

Timp de execuție pentru un ciclu:Pentru executarea fiecărei instrucțiuni într-un computer, procesoarele RISC necesită un CPI (Clock per cycle). Și fiecare CPI include metoda de preluare, decodare și execuție aplicată în instrucțiunile computerului.Tehnica pipeline:Tehnica pipelining este utilizată în procesoarele RISC pentru a executa mai multe părți sau etape ale instrucțiunilor pentru a funcționa mai eficient.Un număr mare de registre:Procesoarele RISC sunt optimizate cu mai multe registre care pot fi folosite pentru a stoca instrucțiuni și pentru a răspunde rapid la computer și pentru a minimiza interacțiunea cu memoria computerului.
1. Acceptă un mod simplu de adresare și o lungime fixă ​​a instrucțiunilor pentru executarea conductei.
2. Utilizează instrucțiunile LOAD și STORE pentru a accesa locația de memorie.
3. Instrucțiunile simple și limitate reduc timpul de execuție al unui proces într-un RISC.

Procesor CISC

CISC reprezintă Set de instrucțiuni complex Computer , dezvoltat de Intel. Are o colecție mare de instrucțiuni complexe care variază de la simple la foarte complexe și specializate la nivelul limbajului de asamblare, care durează mult timp pentru a executa instrucțiunile. Deci, CISC abordează reducerea numărului de instrucțiuni pentru fiecare program și ignorând numărul de cicluri pe instrucțiune. Se pune accent pe construirea de instrucțiuni complexe direct în hardware, deoarece hardware-ul este întotdeauna mai rapid decât software-ul. Cu toate acestea, cipurile CISC sunt relativ mai lente în comparație cu cipurile RISC, dar folosesc puține instrucțiuni decât RISC. Exemple de procesoare CISC sunt VAX, AMD, Intel x86 și System/360.

Caracteristicile procesorului CISC

Următoarele sunt principalele caracteristici ale procesorului RISC:

1. Lungimea codului este scurtă, așa că necesită foarte puțină memorie RAM.
2. Instrucțiunile CISC sau complexe pot dura mai mult decât un singur ciclu de ceas pentru a executa codul.
3. Este nevoie de mai puține instrucțiuni pentru a scrie o aplicație.
4. Oferă o programare mai ușoară în limbaj de asamblare.
5. Suport pentru structura de date complexă și compilarea ușoară a limbajelor de nivel înalt.
6. Este compus din mai puține registre și mai multe noduri de adresare, de obicei 5 până la 20.
7. Instrucțiunile pot fi mai mari decât un singur cuvânt.
8. Accentuează construirea de instrucțiuni pe hardware, deoarece este mai rapid de creat decât software-ul.

Arhitectura procesoarelor CISC

Arhitectura CISC ajută la reducerea codului programului prin încorporarea mai multor operații pe fiecare instrucțiune de program, ceea ce face procesorul CISC mai complex. Calculatorul bazat pe arhitectura CISC este conceput pentru a scădea costurile de memorie, deoarece programele mari sau instrucțiunile necesitau spațiu de memorie mare pentru a stoca datele, crescând astfel necesarul de memorie, iar o colecție mare de memorie crește costul memoriei, ceea ce le face mai scumpe.

Avantajele procesoarelor CISC

1. Compilatorul necesită puțin efort pentru a traduce programe de nivel înalt sau limbaje de instrucțiuni în limbaj de asamblare sau mașină în procesoarele CISC.
2. Lungimea codului este destul de scurtă, ceea ce minimizează necesarul de memorie.
3. Pentru a stoca instrucțiunile pe fiecare CISC, este nevoie de foarte puțină RAM.
4. Executarea unei singure instrucțiuni necesită mai multe sarcini de nivel scăzut.
5. CISC creează un proces de gestionare a consumului de energie care ajustează viteza de ceas și tensiunea.
6. Folosește mai puține instrucțiuni pentru a efectua aceeași instrucțiune ca și RISC.

Dezavantajele procesoarelor CISC

1. Cipurile CISC sunt mai lente decât cipurile RSIC pentru a fi executate pe ciclu de instrucțiuni pentru fiecare program.
2. Performanța mașinii scade din cauza încetinirii vitezei ceasului.
3. Executarea conductei în procesorul CISC îl face complicat de utilizat.
4. Cipurile CISC necesită mai mulți tranzistori în comparație cu designul RISC.
5. În CISC folosește doar 20% din instrucțiunile existente într-un eveniment de programare.

Diferența dintre procesoarele RISC și CISC