Kas ir CISC?
CISC tika izstrādāts, lai padarītu kompilatoru attīstību vienkāršāku un vienkāršāku. Pilna CISC forma ir Complex Instruction Set Computer. Tās ir mikroshēmas, kuras ir viegli programmēt un kas efektīvi izmanto atmiņu.
CISC novērš nepieciešamību ģenerēt mašīnas instrukcijas procesoram. Piemēram, tā vietā, lai izveidotu kompilatoru, rakstītu garas mašīnu instrukcijas, lai aprēķinātu kvadrātsaknes attālumu, CISC procesors piedāvā iebūvētu iespēju to izdarīt.
Daudzas agrīnās skaitļošanas mašīnas bija ieprogrammētas montāžas valodā. Datora atmiņa bija lēna un dārga. CISC parasti tika ieviests tik lielos datoros, piemēram, PDP-11 un DEC sistēmā.
Šajā apmācībā jūs uzzināsiet:
- Kas ir CISC?
- Kas ir RISC?
- CISC raksturojums
- RISC raksturojums
- Atšķirība starp CISC un RISC
- CISC priekšrocības
- RISC priekšrocības
- CISC trūkumi
- RISC trūkumi
Kas ir RISC?
RISC ir paredzēts, lai veiktu mazāku datoru instrukciju veidu skaitu. Tādējādi tas var darboties ar lielāku ātrumu. Pilna RISC forma ir Reduced Instruction Set Computers. Tas ir mikroprocesors, kas paredzēts, lai veiktu mazāku datoru instrukciju skaitu, lai tas varētu darboties ar lielāku ātrumu.
RISC instrukciju kopās ir mazāk nekā 100 instrukciju un tiek izmantots fiksēts instrukciju formāts. Šajā metodē tiek izmantoti daži vienkārši adresēšanas režīmi, kas izmanto uz reģistra balstītas instrukcijas. Šajā kompilatora izstrādes mehānismā LOAD / STORE ir vienīgās individuālās instrukcijas, kā piekļūt atmiņai.
GALVENĀS ATŠĶIRĪBAS:
- CISC instrukciju kopa ir ļoti liela, ko var izmantot sarežģītām darbībām, savukārt RISC instrukciju kopa ir samazināta, un lielākā daļa šo instrukciju ir ļoti primitīvas.
- CISC datora izpildes laiks ir ļoti augsts, savukārt RISC datora izpildes laiks ir ļoti mazāks.
- CISC koda paplašināšana nav problēma, savukārt RISC koda paplašināšana var radīt problēmu.
- CISC instrukciju dekodēšana ir sarežģīta, turpretī RISC instrukciju dekodēšana ir vienkārša.
- CISC aprēķiniem nepieciešama ārējā atmiņa, bet RISC aprēķiniem nepieciešama ārējā atmiņa.
- CISC ir tikai viens reģistru kopums, kamēr RISC ir vairāki reģistru komplekti.
CISC raksturojums
Šeit ir svarīgas CISC īpašības
Lai atbalstītu vairākus adresēšanas režīmus, nepieciešama viena instrukcija.
- Liels instrukciju skaits.
- Instrukciju dekodēšanas loģika būs sarežģīta.
- Norādījumi par īpašiem uzdevumiem, kurus izmanto reti.
- Daudz dažādu adresēšanas režīmu
- Tas piedāvā mainīga garuma instrukciju formātus.
- Instrukcijas ir lielākas par viena vārda lielumu.
- Norādījumu izpilde var ilgt vairāk nekā vienu pulksteņa ciklu.
- Mazāk vispārējas nozīmes reģistru, kad darbība tiek veikta pašā atmiņā.
- Dažādi CISC modeļi ir izveidoti ar diviem īpašiem reģistriem kaudzes rādītājam pārtraukumu pārvaldīšanai
RISC raksturojums
Šeit ir svarīga RICS iezīme:
- Vienkāršāka instrukciju dekodēšana
- Vairāki vispārējas nozīmes reģistri.
- Vienkārši adresēšanas režīmi
- Mazāk datu tipu.
- Var panākt cauruļvadu
- Viena instrukcija ciklā
- Reģistrēties reģistrēties darbības
- Vienkāršs instrukciju formāts
- Instrukciju izpilde būtu ātrāka
- Mazākas programmas
Atšķirība starp CISC un RISC
Šeit ir būtiskas atšķirības starp CISC un RISC
| CISC | RISC |
| Tam ir mikroprogrammēšanas vienība. | Tam ir vadu programmēšanas vienība. |
| Instrukciju komplektā ir dažādas instrukcijas, kuras var izmantot sarežģītām darbībām. | Instrukciju kopa ir samazināta, un lielākā daļa šo instrukciju ir ļoti primitīvas. |
| Veiktspēja tiek optimizēta, īpašu uzmanību pievēršot aparatūrai. | Veiktspēja tiek optimizēta, uzsverot programmatūru |
| Tikai viena reģistra kopa | Ir vairāki reģistru komplekti |
| Tie galvenokārt ir mazāk vai nav cauruļvadi | Šāda veida procesori ir ļoti cauruļvadi |
| Izpildes laiks ir ļoti augsts | Izpildes laiks ir ļoti mazāks |
| Kodu paplašināšana nav problēma. | Kodu paplašināšana var radīt problēmu. |
| Instrukciju dekodēšana ir sarežģīta. | Instrukciju dekodēšana ir vienkārša. |
| Tas aprēķiniem prasa ārēju atmiņu | Lai veiktu aprēķinus, nav nepieciešama ārējā atmiņa |
| CISC procesoru piemēri ir System / 360, VAX, AMD un Intel x86 procesori. | Parasti RISC mikroprocesori ir ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC un SPARC. |
| Viencikls katrai instrukcijai | Norādījumi var ilgt vairākus pulksteņa ciklus |
| Liela operatīvās atmiņas izmantošana (ja RAM ir ierobežota, var radīt vājās vietas) | Efektīvāka RAM izmantošana nekā RISC |
| Vienkāršas, standartizētas instrukcijas | Sarežģītas un mainīga garuma instrukcijas |
| Neliels skaits noteikta garuma instrukciju | Liels instrukciju skaits |
| Ierobežoti adresēšanas režīmi | Saliktie adresēšanas režīmi |
| Svarīgas lietojumprogrammas ir Drošības sistēmas, Mājas automatizācija. | Svarīgas lietojumprogrammas ir: viedtālruņi, plaukstdatori. |
| Dažādi formāti (16-64 biti katrai instrukcijai). | fiksēts (32 bitu) formāts |
| Vienota kešatmiņa instrukcijām un datiem. | Atsevišķi dati un instrukciju kešatmiņa. |
CISC priekšrocības
Šeit ir CISC plusi / priekšrocības
- CISC mikroshēmā ir viegli pievienot jaunas komandas, nemainot instrukciju kopas struktūru
- Šī arhitektūra ļauj efektīvi izmantot galveno atmiņu
- Kompilatoram nevajadzētu būt ļoti sarežģītam, kā tas ir CISC gadījumā. Instrukciju kopas var rakstīt, lai tās atbilstu augsta līmeņa valodu struktūrām.
RISC priekšrocības
Šeit ir RISC plusi / priekšrocības
- Sarežģītas un efektīvas instrukcijas par mašīnu.
- Tas piedāvā plašas adresēšanas iespējas atmiņas pārvaldībai.
- Salīdzinoši maz reģistru, salīdzinot ar RISC procesoriem
- Tas palīdz samazināt instrukciju kopu.
- Piedāvā ierobežotas atmiņas operandu adresēšanas shēmas
CISC trūkumi
Šeit ir CISC mīnusi / trūkumi
- Iepriekšējās procesoru saimes paaudzes katrā jaunajā versijā galvenokārt bija apakškopa. Tādējādi instrukciju kopa un mikroshēmas aparatūra kļūst sarežģīta ar katru datoru paaudzi.
- Iekārtas veiktspēja palēninās, jo pulksteņa laiks, ko nosaka dažādas instrukcijas, nekad nebūs līdzīgs.
- Tie ir lielāki, jo tiem nepieciešams vairāk tranzistoru
RISC trūkumi
Šeit ir RISC mīnusi / trūkumi
- RISC procesoru veiktspēja ir atkarīga no programmētāja vai kompilatora. Kompilatoram ir svarīga loma, vienlaikus pārveidojot CISC kodu par RISC kodu
- RISC procesoriem ir lielas atmiņas kešatmiņas pašā mikroshēmā.
- RISC arhitektūra prasa nepārtraukti pārprogrammēt mikroshēmas aparatūru.