Różnica między RISC a CISC
Zawartość
RISC i CISC to charakterystyki zestawów instrukcji komputerowych, które są częścią architektury komputerowej; różnią się złożonością, formatem instrukcji i danych, trybami adresowania, rejestrami, specyfikacjami kodów operacyjnych i mechanizmami kontroli przepływu itp.
Gdy maszyna jest programowana, programista używa pewnych podstawowych prymitywnych poleceń lub instrukcji maszyny, które są ogólnie znane jako zestaw instrukcji komputera.
- Wykres porównania
- Definicja
- Kluczowe różnice
- Wniosek
Wykres porównania
Podstawa do porównania | RYZYKO | CISC |
---|---|---|
Nacisk na | Oprogramowanie | Sprzęt komputerowy |
Obejmuje | Pojedynczy zegar | Multi-clock |
Rozmiar zestawu instrukcji | Mały | Duży |
Formaty instrukcji | stały (32-bitowy) format | Różne formaty (16–64 bity dla każdej instrukcji). |
Zastosowane tryby adresowania | Ograniczony do 3-5 | 12-24 |
Wykorzystano rejestry ogólnego przeznaczenia | 32-192 | 8-24 |
Wnioski dotyczące pamięci | Zarejestruj się, aby się zarejestrować | Pamięć do pamięci |
Projekt pamięci podręcznej | Podziel pamięć podręczną danych i pamięć podręczną instrukcji. | Ujednolicona pamięć podręczna dla instrukcji i danych. |
Częstotliwość zegara | 50–150 MHz | 33–50 MHz |
Cykli na instrukcję | Pojedynczy cykl dla wszystkich instrukcji i średni CPI <1,5. | CPI od 2 do 15. |
Kontrola procesora | Przewodowe bez pamięci kontrolnej. | Mikrokodowane przy użyciu pamięci kontrolnej (ROM). |
Definicja RISC
Komputery z ograniczonym zestawem instrukcji (RISC) zestawy instrukcji zwykle przechowują mniej niż 100 instrukcji i używają stałego formatu instrukcji (32 bity). Wykorzystuje kilka prostych trybów adresowania. Stosowane są instrukcje oparte na rejestrze, co oznacza zastosowanie mechanizmu rejestr-rejestr. LOAD / STORE to jedyne niezależne instrukcje dostępu do pamięci.
Aby poprawić szybkość przełączania con, używany jest duży plik rejestru. Prostota zestawów instrukcji zaowocowała implementacją całych procesorów na jednym układzie VLSI. Dodatkowymi korzyściami są wyższa częstotliwość taktowania, niższy CPI, które regulują wysokie oceny MIPS na dostępnych procesorach RISC / superskalarnych.
Definicja CISC
Komputery ze złożonym zestawem instrukcji (CISC) zestaw instrukcji zawiera około 120 do 350 instrukcji. Wykorzystuje zmienne formaty instrukcji / danych, ale niewielki zestaw rejestrów ogólnego przeznaczenia, tj. 8-24. Przyczyną dużych zestawów instrukcji jest użycie instrukcji o zmiennym formacie. Duża liczba operacji odniesienia do pamięci jest wykonywana przy użyciu ogromnej liczby trybów adresowania.
Architektura CISC po prostu wykorzystuje instrukcje HLL w sprzęcie / oprogramowaniu układowym. Ujednolicona pamięć podręczna jest używana w tradycyjnej architekturze CISC, która zawiera zarówno dane, jak i instrukcje i korzysta ze wspólnej ścieżki.
- W RISC rozmiar zestawu instrukcji jest mały, natomiast w CISC rozmiar zestawu instrukcji jest duży.
- RISC używa instrukcji o stałym formacie (32 bity) i głównie instrukcji opartych na rejestrze, podczas gdy CISC używa zmiennych formatów w zakresie od 16-64 bitów na instrukcję.
- RISC używa pojedynczego zegara i trybu ograniczonego adresowania (tj. 3-5). Z drugiej strony CISC korzysta z wielu trybów adresowania od 12 do 24.
- Liczba rejestrów ogólnego przeznaczenia wykorzystywanych przez RISC wynosi od 32 do 192. Przeciwnie, architektura CISC wykorzystuje 8-24 GPR.
- Mechanizm pamięci rejestr-rejestr-rejestr jest używany w RISC z niezależnymi instrukcjami LOAD i STORE. W przeciwieństwie do tego CISC wykorzystuje mechanizm pamięci do wykonywania operacji, a ponadto zawiera instrukcje LOAD i STORE.
- RISC ma podzielony projekt pamięci podręcznej danych i instrukcji. W przeciwieństwie do CISC używa zunifikowanej pamięci podręcznej dla danych i instrukcji, chociaż najnowsze projekty również używają podzielonej pamięci podręcznej.
- Większość kontroli procesora w RISC jest podłączona na stałe bez pamięci kontrolnej. I odwrotnie, CISC jest mikrokodowany i wykorzystuje pamięć kontrolną (ROM), ale współczesny CISC również wykorzystuje sterowanie przewodowe.
Wniosek
Instrukcje CISC są złożone i mają tendencję do wolniejszego działania niż RISC, ale wykorzystuje mniej cykli i mniej instrukcji.