Архитектурата на централния процесорен блок (CPU) управлява капацитета да функционира от „Архитектура на набор от инструкции“ до мястото, където е проектирана. Архитектурният дизайн на процесора е Намалено изчисляване на набор от инструкции (RISC) и Компютърно изчисляване на набор от инструкции (CISC). Процесор като CISC има капацитета да изпълнява многостепенни операции или режими за адресиране в рамките на един набор от инструкции. Дизайнът на процесора е, когато една инструкция работи с няколко акта от ниско ниво. Например съхранение на паметта, зареждане от паметта и аритметична операция. Намаленият набор от инструкции е изчислителна стратегия на централния процесор, базиран на визията, че основният набор от инструкции дава отлична производителност, когато се комбинира с микропроцесор архитектура, която има способността да изпълнява инструкциите, като използва някои микропроцесорни цикли за всяка инструкция. Тази статия разглежда разликата между RISC и CISC архитектурата. Хардуерната част на Intel е наречена Компютърни Комплекти с инструкции (CISC), а хардуерът на Apple е намален комплект с инструкции (RISC).
Разлика между RISC и CISC архитектура
Преди да обсъдим разликите между RISC и CISC архитектура уведомете ни за концепциите на RISC и CISC
RISC и CISC процесори
Какво е RISC?
Компютърът с намален набор от инструкции е компютър, който използва само прости команди, които могат да бъдат разделени на няколко инструкции, които постигат работа на ниско ниво в рамките на един цикъл CLK, както името му предлага „Намален набор от инструкции“.
RISC е Компютърен микропроцесор с намален набор от инструкции и неговата архитектура включва набор от инструкции, които са силно персонализирани. Основната функция на това е да намали времето за изпълнение на инструкциите, като ограничи, както и оптимизира броя на командите. Така че всеки команден цикъл използва един тактов цикъл, където всеки тактов цикъл включва три параметъра, а именно извличане, декодиране и изпълнение.
Видът на процесора се използва главно за изпълнение на няколко трудни команди чрез обединяването им в по-прости. Процесорът RISC се нуждае от редица транзистори за проектиране и намалява времето за инструкции за изпълнение. Най-добрите примери за RISC процесори включват PowerPC, SUN’s SPARC, RISC-V, Microchip PIC процесори и др.
RISC архитектура
Терминът RISC означава „Компютър с намален набор от инструкции“. Това е план за проектиране на процесора, базиран на прости поръчки и действа бързо.
Това е малък или намален набор от инструкции. Тук се очаква всяка инструкция да постигне много малки работни места. В тази машина наборите инструкции са скромни и прости, което помага при съставянето на по-сложни команди. Всяка инструкция е с подобна дължина, те се навиват заедно, за да се изпълнят сложни задачи в една операция. Повечето команди се изпълняват за един машинен цикъл. Този конвейер е ключова техника, използвана за ускоряване на RISC машините.
Характеристики
Характеристиките на RISC включват следното.
- Тръбопроводна архитектура
- Броят на инструкциите е ограничен и намалява
- Инструкциите като зареждане, както и съхранение имат право на влизане в паметта
- Режимите за адресиране са по-малко
- Инструкцията е единна и нейният формат може да бъде опростен
Предимства
Предимствата на RISC процесора включват следното.
- Производителността на този процесор е добра поради лесното и ограничено не. от набора инструкции.
- Този процесор използва няколко транзистора в дизайна, така че направата е по-евтина.
- Процесорът RISC позволява инструкцията да използва отворено пространство на микропроцесор поради своята простота.
- Той е много прост в сравнение с друг процесор, поради това може да завърши задачата си в рамките на един тактов цикъл.
Недостатъци
Недостатъците на CISC процесор включват следното.
- Производителността на този процесор може да се промени въз основа на изпълнения код, тъй като следващите команди могат да зависят от по-ранните инструкции за тяхното изпълнение в рамките на един цикъл.
- Сложната инструкция често се използва от компилаторите и програмистите
- Тези процесори се нуждаят от много бърза памет, за да запазят различни инструкции, които използват огромна колекция кеш памет, за да реагират на командата за по-малко време.
Какво е CISC?
Той е разработен от корпорацията Intel и е Комплекс Комплекти с инструкции. Този процесор включва огромна колекция от прости до сложни инструкции. Тези инструкции са посочени на ниво ниво на асемблерен език и изпълнението на тези инструкции отнема повече време.
Комплекс с компютри с набор от инструкции е компютър, където отделни инструкции могат да изпълняват множество операции на ниско ниво, като товарене от памет, аритметична операция и съхранение на паметта или се извършват чрез многоетапни процеси или режими на адресиране в единични инструкции, като негово име предлага “Комплекс с инструкции”.
И така, този процесор се движи, за да намали броя на инструкциите за всяка програма и да игнорира броя на циклите за всяка инструкция. Подчертава се да се събират открито сложни инструкции в хардуера, тъй като хардуерът винаги е в сравнение със софтуера. Въпреки това, CISC чиповете са относително по-бавни в сравнение с RISC чиповете, но използват малки инструкции в сравнение с RISC. Най-добрите примери за процесор CISC включват AMD, VAX, System / 360 и Intel x86.
CISC архитектура
Терминът CISC означава „Компютърни Компютърни Комплекти Инструкции“. Това е план за проектиране на процесора, базиран на единични команди, които са квалифицирани в изпълнението на многоетапни операции.
Компютрите CISC имат малки програми. Той има огромен брой съставни инструкции, които отнема много време за изпълнение. Тук един набор от инструкции е защитен в няколко стъпки, като всеки набор от инструкции има повече от 300 отделни инструкции. Максималните инструкции се изпълняват за два до десет цикъла на машината. В CISC конвейерирането на инструкции не се прилага лесно.
Характеристики
Основните характеристики на RISC процесора включват следното.
- CISC може да отнеме повече време за изпълнение на кода в сравнение с единствен цикъл на часовника.
- CISC поддържа езици на високо ниво за просто компилиране и сложна структура на данните.
- Той се събира с повече адресиращи възли, по-малко регистри обикновено от 5 до 20.
- За писане на заявление се изискват по-малко инструкции
- Дължината на кода е много малка, така че се нуждае от изключително малка RAM.
- Той подчертава инструкциите за хардуера, докато проектира, тъй като е по-бърз за проектиране от софтуера.
- Инструкциите са по-големи в сравнение с една дума.
- Той дава лесно програмиране в рамките на асемблерния език.
Предимства
The предимства на CISC включват следното.
- Този процесор ще създаде процедура за справяне с използването на мощност, която регулира скоростта на часовника и напрежението.
- В процесора CISC компилаторът се нуждае от малко усилия, за да смени програмата или извлечението от високо ниво на сглобяване, иначе машинен език.
- Една инструкция може да бъде изпълнена с помощта на различни задачи от ниско ниво
- Не използва много памет поради малка дължина на кода.
- CISC използва по-малко инструкции, зададени за изпълнение на същата инструкция като RISC.
- Инструкцията може да се съхранява в RAM на всеки CISC
Недостатъци
Недостатъците на CISC включват следното.
- Съществуващите инструкции, използвани от CISC, са 20% в рамките на програмно събитие.
- В сравнение с RISC процесора, CISC процесорите са много бавни, докато изпълняват всеки цикъл с инструкции за всяка програма.
- Този процесор използва брой транзистори в сравнение с RISC.
- Изпълнението на тръбопровода в рамките на CISC ще затрудни използването му.
- Производителността на машината намалява поради ниската скорост на часовника.
Разлика между RISC и CISC архитектура
Разлика между RISC и CISC
РИСК | CISC |
| 1. RISC означава компютър с намалена инструкция. | 1. CISC означава Компютър с комплексни инструкции. |
| 2. Процесорите RISC имат прости инструкции, отнемащи около един тактов цикъл. Средният тактов цикъл на инструкция (CPI) е 1,5 | 2. Процесорът CSIC има сложни инструкции, които заемат множество часовници за изпълнение. Средният тактов цикъл на инструкция (CPI) е в диапазона 2 и 15. |
| 3. Производителността се оптимизира с повече фокус върху софтуера | 3. Производителността се оптимизира с повече фокус върху хардуера. |
| 4. Той няма модул памет и използва отделен хардуер за изпълнение на инструкции .. | 4. Разполага с блок памет за изпълнение на сложни инструкции. |
| 5. Разполага с кабел за програмиране. | 5. Разполага с блок за микропрограмиране. |
| 6. Наборът от инструкции е намален, т.е. има само няколко инструкции в набора от инструкции. Много от тези инструкции са много примитивни. | 6. Комплектът инструкции има разнообразие от различни инструкции, които могат да се използват за сложни операции. |
| 7. Комплектът инструкции има разнообразие от различни инструкции, които могат да се използват за сложни операции. | 7. CISC има много различни режими за адресиране и по този начин може да се използва за по-ефективно представяне на изявления на езика за програмиране на по-високо ниво. |
| 8. Комплексните режими за адресиране се синтезират с помощта на софтуера. | 8. CISC вече поддържа сложни режими за адресиране |
| 9. Налични са множество набори от регистри | 9. Има само един регистър |
| 10. Процесорите RISC са силно внедрени | 10. Те обикновено не са тръбопроводи или по-малко тръбопроводи |
| 11. Сложността на RISC е в компилатора, който изпълнява програмата | 11. Сложността се крие в микропрограмата |
| 12. Времето за изпълнение е много по-малко | 12. Времето за изпълнение е много високо |
| 13. Разширяването на кода може да бъде проблем | 13. Разширяването на кода не е проблем |
| 14. Декодирането на инструкциите е просто. | 14. Декодирането на инструкциите е сложно |
| 15. Не изисква външна памет за изчисления | 15. Изисква външна памет за изчисления |
| 16. Най-често срещаните RISC микропроцесори са Alpha, ARC, ARM, AVR, MIPS, PA-RISC, PIC, Power Architecture и SPARC. | 16. Примери за процесори CISC са процесорите System / 360, VAX, PDP-11, семейството Motorola 68000, AMD и Intel x86. |
| 17. RISC архитектурата се използва в приложения от висок клас като видео обработка, телекомуникации и обработка на изображения. | 17. CISC архитектурата се използва в приложения от нисък клас като системи за сигурност, домашна автоматизация и др. |
Основни разлики между RISC и CISC
Основните разлики между RISC и CISC включват следното.
- Размерът на набор от инструкции е малък в сравнение с RISC.
- В RISC управлението на процесора може да се извърши с хардуер, без да включва контролна памет, докато CISC е микрокодиран, който използва ROM, но настоящият CISC процесор също използва хардуерно управление.
- RISC процесорът работи с 32 бита за всяка инструкция и често се основава на регистъра, докато CISC използва неравен формат, който варира от 16 бита до 64 бита за всяка инструкция.
- RISC архитектурата включва проектиране на кеш на инструкции и разделени данни, докато CISC архитектурата включва унифициран кеш, предназначен за данни и инструкции, въпреки че най-новите проекти също използват разделени кеши.
- В процесора RISC, използваният механизъм на паметта е регистър за регистрация, включително инструкциите като СЪХРАНЕНИЕ и независимо зареждане. В CISC механизмът на използваната памет е памет към памет за изпълнение на различни операции, включително инструкции като LOAD & STORE.
- Регистрите с общо предназначение, използвани в процесора RISC, са от 32 до 192, докато RISC използва от 8 до 24 GPR.
- В процесора RISC се използва единичният часовник и режимите на адресиране са ограничени, докато в CISC той използва мулти часовник и режимите на адресиране варират от 12 до 24.
- The разлика между набора от инструкции RISC и CISC е, RISC ISA подчертава софтуера в сравнение с хардуера. Наборът от инструкции на процесора RISC използва по-ефективен софтуер като код или компилатори чрез по-малко инструкции. CISC ISA използват редица транзистори в хардуера за изпълнение на няколко инструкции, както и допълнителни сложни инструкции.
The предимства на RISC пред CISC включват следното.
В настоящите разработки на компютърни процесори RISC (компютър с намален набор от инструкции) е най-често използваният и значим. При определени условия устройствата, базирани на този процесор, ще предложат важни предимства пред CISC (сложен компютър с инструкции). В горното се обсъжда кратко сравнение между двата процесора.
Ефективността на процесора RISC е два до четири пъти по-висока в сравнение с процесорите CISC поради основния набор от инструкции. Архитектурата на този процесор използва много малко място поради намаления набор от инструкции и това ще направи допълнителни функции като управление на паметта или аритметични единици с плаваща запетая на подобен чип.
Тази статия разглежда концепциите на RISC, CISC и разликите. Когато бяха представени първите микропроцесори, както и микроконтролерите, няма по-добра и подходяща архитектура. След като тези процесори са внедрени, архитектурата CISC се използва най-вече поради липсата на софтуерна поддръжка в RISC процесор . Това се прави главно за изграждане на целия им хардуер, както и софтуер обратно добре пригоден чрез първите им 8086 процесори. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция. Освен това, за всякакви съмнения относно тази концепция, или изпълнение на всякакви електрически и електронни проекти , моля, дайте отзивите си, като коментирате раздела за коментари по-долу.
