Mi a különbség a RISC és a CISC architektúra között

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





A központi processzor (CPU) architektúrája működőképes az „Instruction Set Architecture” -től a tervezési helyig. A CPU architekturális kialakítása a Reduced utasításkészlet-számítás (RISC) és a Complex utasításkészlet-számítás (CISC). Egy olyan processzor, mint a CISC, képes többlépcsős műveletek vagy címzési módok végrehajtására egy utasításkészleten belül. Ez a CPU-tervezés, ahol egy utasítás több alacsony szintű műveletet is működtet. Például a memória tárolása, a memóriából történő betöltés és egy számtani művelet. A csökkentett utasításkészlet-számítás egy központi feldolgozó egység tervezési stratégiája, amely azon a jövőképen alapul, hogy egy alapvető utasításkészlet nagyszerű teljesítményt nyújt, ha mikroprocesszor architektúra, amely képes végrehajtani az utasításokat néhány mikroprocesszoros ciklus használatával utasításonként. Ez a cikk a RISC és a CISC architektúra közötti különbséget tárgyalja. Az Intel hardverrészét Complex Instruction Set Computer (CISC) néven nevezik, az Apple hardverét pedig Reduced Instruction Set Computer (RISC) néven.

Különbség a RISC és a CISC architektúra között

Mielőtt megvitatnánk a különbségeket a RISC és CISC architektúra tudassa velünk a RISC és a CISC fogalmait




RISC és CISC processzorok

RISC és CISC processzorok

Mi az a RISC?

A csökkentett utasításkészletű számítógép olyan számítógép, amely csak egyszerű parancsokat használ, amelyek több utasításra oszthatók, és amelyek alacsony szintű működést érnek el egyetlen CLK-cikluson belül, mivel neve neve „Csökkentett utasításkészlet” javaslatot tesz.



A RISC egy csökkentett utasításkészletű számítógépes mikroprocesszor, és architektúrája rendkívül testreszabott utasításokat tartalmaz. Ennek fő funkciója az utasítások végrehajtásának idejének csökkentése a parancsok számának korlátozása és optimalizálása mellett. Tehát minden parancsciklus egyetlen óraciklust használ, ahol minden óraciklus három paramétert tartalmaz, nevezetesen letöltés, dekódolás és végrehajtás.

A processzor fajtáját főleg több nehéz parancs végrehajtására használják egyszerűbbé egyesítéssel. A RISC processzornak számos tranzisztorra van szüksége a tervezéshez, és ez lerövidíti a végrehajtás utasításidejét. A RISC processzorok legjobb példái: PowerPC, SUN SPARC, RISC-V, Microchip PIC processzorok stb.

RISC építészet

A RISC kifejezés rövidített utasításkészlet-számítógépet jelent. Ez egy egyszerű megrendeléseken alapuló és gyorsan működő CPU-terv.


Ez egy kicsi vagy csökkentett utasításkészlet. Itt minden utasítás várhatóan nagyon kicsi munkahelyeket fog elérni. Ebben a gépben az utasításkészletek szerények és egyszerűek, amelyek segítenek összetettebb parancsok összeállításában. Minden utasítás hasonló hosszúságú, ezeket összecsévélik, hogy az összetett feladatokat egyetlen művelettel hajtsák végre. A legtöbb parancs egy gépi ciklus alatt teljesül. Ez a csővezetékezés a RISC gépek felgyorsításának kulcsfontosságú technikája.

Jellemzők

A RISC jellemzői a következők.

  • Csővezeték-architektúra
  • Az utasítások száma korlátozott és csökken
  • Az olyan utasítások, mint a betöltés és a tárolás, belépési joggal rendelkeznek a memóriába
  • Kevesebb a címzési mód
  • Az utasítás egységes és formátuma egyszerűsíthető

Előnyök

A RISC processzor előnyei a következők.

  • A processzor teljesítménye jó az egyszerű és korlátozott nem miatt. az utasításkészlet.
  • Ez a processzor több tranzisztort használ a tervezés során, így az előállítás olcsóbb.
  • A RISC processzor lehetővé teszi az utasítás számára, hogy az egyszerűségének köszönhetően kihasználja a mikroprocesszor nyílt terét.
  • Nagyon egyszerű, összehasonlítva egy másik processzorral, emiatt egyetlen órajelen belül elvégezheti a feladatát.

Hátrányok

A CISC processzor hátrányai a következők.

  • Ennek a processzornak a teljesítménye a végrehajtott kód alapján változhat, mert a következő parancsok a cikluson belüli végrehajtásuk korábbi utasításától függhetnek.
  • Az összetett utasítást a fordítók és a programozók gyakran használják
  • Ezeknek a processzoroknak nagyon gyors memóriára van szükségük a különféle utasítások megőrzéséhez, amelyek hatalmas gyorsítótár-gyűjteményt használnak, hogy rövidebb idő alatt reagáljanak a parancsra.

Mi az a CISC?

Ezt az Intel Corporation fejlesztette ki, és ez egy Komplex Instruction Set Computer. Ez a processzor egyszerű és összetett utasítások hatalmas gyűjteményét tartalmazza. Ezeket az utasításokat az összeállítási nyelv szintjén adják meg, és az utasítások végrehajtása több időt vesz igénybe.

Az összetett utasításkészletű számítógép egy olyan számítógép, ahol egyetlen utasítás számos alacsony szintű műveletet hajthat végre, például a memóriából származó terhelést, egy aritmetikai műveletet és egy memóriatárat, vagy többlépcsős folyamatokkal vagy címzési módokkal hajtódik végre egyetlen utasításban, a neve „Komplex utasításkészletet” javasol.

Tehát ez a processzor úgy mozog, hogy csökkentse az egyes programok utasításainak számát, és figyelmen kívül hagyja az egyes utasítások ciklusainak számát. Kiemeli, hogy a komplex utasításokat nyíltan állítsák össze a hardveren belül, mivel a hardver mindig összehasonlítva a szoftverrel. A CISC chipek azonban viszonylag lassabbak, mint a RISC chipek, de a RISC-hez képest kis utasítást használnak. A CISC processzor legjobb példái: AMD, VAX, System / 360 és Intel x86.

CISC építészet

A CISC kifejezés ’Complex Instruction Set Computer’ rövidítése. Ez egy parancsokon alapuló CPU-terv, amely jártas a többlépcsős műveletek végrehajtásában.

A CISC számítógépek kicsi programokkal rendelkeznek. Hatalmas számú összetett utasítás található, amelyek végrehajtása hosszú időt vesz igénybe. Itt egyetlen utasításkészlet több lépésben védett, minden egyes utasításkészlet 300-nál több külön utasítással rendelkezik. A maximális utasítások két-tíz gépciklus alatt készülnek el. A CISC-ben az utasítások összekapcsolása nem könnyen megvalósítható.

Jellemzők

A RISC processzor főbb jellemzői a következők.

  • A CISC-nek több időbe telhet a kód végrehajtása, mint az egyetlen óraciklus.
  • A CISC magas szintű nyelveket támogat az egyszerű összeállítás és összetett adatstruktúra érdekében.
  • Több címzési csomópont, kevesebb regiszter, általában 5 és 20 között gyűjtik össze.
  • A pályázat megírásához kevesebb utasítás szükséges
  • A kód hossza nagyon rövid, ezért rendkívül kis RAM-ra van szüksége.
  • Kiemeli a hardverre vonatkozó utasításokat a tervezés során, mivel gyorsabb a tervezés, mint a szoftver.
  • Az utasítások nagyobbak, mint egyetlen szó.
  • Egyszerű programozást biztosít az összeállítási nyelven belül.

Előnyök

A a CISC előnyei a következőket tartalmazzák.

  • Ez a processzor létrehoz egy eljárást az energia felhasználásának kezelésére, amely szabályozza az óra és a feszültség sebességét.
  • A CISC processzorban a fordítónak kis erőfeszítésekre van szüksége ahhoz, hogy a programot vagy állítást magas szintűről másként gépi nyelvre változtassa.
  • Egyetlen utasítás végrehajtható különböző alacsony szintű feladatok használatával
  • Rövid kód miatt nem használ sok memóriát.
  • A CISC kevesebb utasításkészletet használ fel ugyanazon utasítás végrehajtásához, mint a RISC.
  • Az utasítás minden RAM-ban tárolható minden CISC-n

Hátrányok

A CISC hátrányai a következők.

  • A CISC által használt meglévő utasítások 20% -a egy programeseményen belül.
  • A RISC processzorhoz képest a CISC processzorok nagyon lassúak, miközben minden programciklust végrehajtanak.
  • Ez a processzor a tranzisztorok számát használja a RISC-hez képest.
  • A CISC-n belüli végrehajtás megnehezíti a használatát.
  • A gép teljesítménye csökken az óra alacsony sebessége miatt.

Különbség a RISC és a CISC architektúra között

Különbség a RISC és a CISC között

Különbség a RISC és a CISC között

KOCKÁZAT

CISC

1. A RISC rövidített utasításkészlet-számítógépet jelent.1. A CISC rövidítése Complex Instruction Set Computer.
2. A RISC processzorok egyszerű utasításokat tartalmaznak, amelyek körülbelül egy órajelet vesznek igénybe. Az átlagos óraciklus egy utasításra (CPI) 1,52. A CSIC processzor összetett utasításokkal rendelkezik, amelyek több órát vesznek fel a végrehajtáshoz. Az átlagos óraciklus egy utasításra (CPI) 2 és 15 között van.
3. A teljesítmény optimalizálása nagyobb hangsúlyt fektet a szoftverekre3. A teljesítmény optimalizálása nagyobb hangsúlyt fektet a hardverre.
4. Nincs memóriaegysége, és külön hardvert használ az utasítások végrehajtásához.4. Van egy memória egysége az összetett utasítások végrehajtására.
5. Van egy vezetékes programozási egysége.5. Mikroprogramozási egységgel rendelkezik.
6. Az utasításkészlet csökkentett, vagyis csak néhány utasítás van az utasításkészletben. Ezen utasítások közül sok nagyon primitív. 6. Az utasításkészlet számos különböző utasítással rendelkezik, amelyek komplex műveletekhez használhatók.
7. Az utasításkészlet számos különböző utasítással rendelkezik, amelyek komplex műveletekhez használhatók. 7. A CISC-nek sok különböző címzési módja van, így felhasználható a magasabb szintű programozási nyelv utasításainak hatékonyabb képviseletére.
8. A komplex címzési módokat a szoftver segítségével szintetizálják.8. A CISC már támogatja a komplex címzési módokat
9. Több regiszterkészlet van jelen9. Csak egyetlen regiszterkészlet van
10. A RISC processzorok erősen csővezetékesek10. Általában nem csővezetékesek vagy kevésbé csővezetékesek
11. A RISC összetettsége a programot futtató fordítóban rejlik11. A bonyolultság a mikroprogramban rejlik
12. A végrehajtási idő nagyon kevesebb12. A végrehajtási idő nagyon magas
13. A kódbővítés problémát jelenthet13. A kódbővítés nem jelent problémát
14. Az utasítások dekódolása egyszerű.14. Az utasítások dekódolása összetett
15. A számításokhoz nincs szükség külső memóriára15. Számításokhoz külső memóriára van szükség
16. A leggyakoribb RISC mikroprocesszorok az Alpha, ARC, ARM, AVR, MIPS, PA-RISC, PIC, Power Architecture és SPARC.16. CISC processzorok például a System / 360, VAX, PDP-11, Motorola 68000 család, AMD és Intel x86 CPU-k.
17. A RISC architektúrát olyan csúcskategóriás alkalmazásokban használják, mint például a video-feldolgozás, a telekommunikáció és a képfeldolgozás.17. A CISC architektúrát olyan alacsony kategóriájú alkalmazásokban használják, mint például a biztonsági rendszerek, az otthoni automatizálás stb.

Főbb különbségek a RISC és a CISC között

A RISC és a CISC közötti legfontosabb különbségek a következők.

  • Az utasításkészlet mérete kicsi a RISC-hez képest.
  • A RISC-ben a CPU vezérlése vezetékes vezetéken is elvégezhető anélkül, hogy tartalmazna vezérlő memóriát, míg a CISC mikrokódolású, amely ROM-ot használ, azonban a jelenlegi CISC processzor vezetékes vezérlést is használ.
  • A RISC processzor 32 bittel dolgozik minden utasításhoz, és gyakran a regiszter alapján, míg a CISC egyenetlen formátumot használ, amely 16 és 64 bit között mozog minden egyes utasításhoz.
  • A RISC architektúra magában foglalja az utasítások gyorsítótárának és az osztott adatok megtervezését, míg a CISC architektúra magában foglal egy egységes gyorsítótárat az adatok és utasítások számára, annak ellenére, hogy a legújabb tervek osztott gyorsítótárakat is használnak.
  • A RISC processzorban a használt memória mechanizmusa a regisztráció a regisztrációhoz, beleértve az olyan utasításokat, mint a STORE és független LOAD. A CISC-ben a használt memória mechanizmusa a memória a memória között különböző műveletek végrehajtásához, beleértve az olyan utasításokat is, mint a LOAD & STORE.
  • A RISC processzorban használt általános célú regiszterek 32–192, míg a RISC 8–24 GPR-t használ.
  • A RISC processzorban egyetlen órát használnak, és a címzési módok korlátozottak, míg a CISC-ben több órát használ, és a címzési módok 12 és 24 között mozognak.
  • A különbség a RISC és a CISC utasításkészlet között vagyis a RISC ISA kiemeli a szoftvert a hardverhez képest. A RISC processzor utasításkészlete hatékonyabb szoftvert használ, például kódot vagy fordítót, kevesebb utasítás segítségével. A CISC ISA-k számos tranzisztort alkalmaznak a hardveren belül számos utasítás, valamint további komplex utasítások végrehajtásához.

A a RISC előnyei a CISC-vel szemben a következőket tartalmazzák.

A számítógépes processzorok jelenlegi fejlesztéseiben a RISC (csökkentett utasításkészletű számítógép) mikroprocesszor a leggyakrabban használt és legjelentősebb. Bizonyos feltételek mellett az ezen a processzoron alapuló eszközök fontos előnyöket kínálnak a CISC-hez (komplex utasításkészletű számítógép) képest. A fentiekben mindkét processzor rövid összehasonlítását tárgyaljuk.

A RISC processzor teljesítménye az alap utasításkészlet miatt kétszer-négyszer magasabb, mint a CISC processzoroké. Ennek a processzornak az architektúrája nagyon kevés helyet foglal el a csökkent utasításkészlet miatt, és ez további funkciókat, például memóriakezelést vagy lebegőpontos aritmetikai egységeket hoz létre egy hasonló chipen.

Ez a cikk a RISC, a CISC és a különbségek fogalmait tárgyalja. Az első mikroprocesszorok, valamint a mikrokontrollerek bevezetésekor nincs jobb és megfelelő architektúra. Miután ezeket a processzorokat megvalósították, a CISC architektúrát főleg a szoftveres támogatás hiánya miatt használják RISC processzor . Ez főleg az összes hardverük, valamint az első 8086-os processzorukhoz jól illeszkedő szoftverek építéséhez szükséges. Reméljük, hogy jobban megértette ezt a koncepciót. Továbbá, ha bármilyen kétség merül fel e koncepcióval kapcsolatban, vagy bármilyen elektromos és elektronikus projekt megvalósítása , kérjük, adja meg visszajelzését az alábbi megjegyzések szakasz kommentálásával.