RISC-processor
RISC står för Reducerad instruktionsuppsättning Datorprocessor , en mikroprocessorarkitektur med en enkel samling och mycket anpassade instruktioner. Den är byggd för att minimera instruktionsexekveringstiden genom att optimera och begränsa antalet instruktioner. Det betyder att varje instruktionscykel endast kräver en klockcykel, och varje cykel innehåller tre parametrar: hämta, avkoda och exekvera. RISC-processorn används också för att utföra olika komplexa instruktioner genom att kombinera dem till enklare. RISC-chips kräver flera transistorer, vilket gör det billigare att designa och minska exekveringstiden för instruktion.
Exempel på RISC-processorer är SUN:s SPARC, PowerPC, Microchip PIC-processorer, RISC-V.
latex lista
Fördelar med RISC-processor
- RISC-processorns prestanda är bättre på grund av det enkla och begränsade antalet instruktionsuppsättningar.
- Det kräver flera transistorer som gör det billigare att designa.
- RISC tillåter instruktionen att använda ledigt utrymme på en mikroprocessor på grund av dess enkelhet.
- RISC-processorn är enklare än en CISC-processor på grund av sin enkla och snabba design, och den kan slutföra sitt arbete i en klockcykel.
Nackdelar med RISC-processor
- RISC-processorns prestanda kan variera beroende på den exekverade koden eftersom efterföljande instruktioner kan bero på den tidigare instruktionen för exekvering i en cykel.
- Programmerare och kompilatorer använder ofta komplexa instruktioner.
- RISC-processorer kräver mycket snabbt minne för att spara olika instruktioner som kräver en stor samling cacheminne för att svara på instruktionen på kort tid.
RISC arkitektur
Det är en mycket anpassad uppsättning instruktioner som används i bärbara enheter på grund av systemtillförlitlighet som Apple iPod, mobiler/smarttelefoner, Nintendo DS,
Funktioner hos RISC-processor
Några viktiga funktioner hos RISC-processorer är:
- Den stöder ett enkelt adresseringsläge och en fast instruktionslängd för att utföra pipeline.
- Den använder LOAD och STORE-instruktionerna för att komma åt minnesplatsen.
- Enkel och begränsad instruktion minskar exekveringstiden för en process i en RISC.
CISC-processor
CISC står för Komplex instruktionsuppsättning dator , utvecklad av Intel. Den har en stor samling av komplexa instruktioner som sträcker sig från enkla till mycket komplexa och specialiserade på assemblerspråksnivå, vilket tar lång tid att utföra instruktionerna. Så, CISC närmar sig att minska antalet instruktioner för varje program och ignorera antalet cykler per instruktion. Den betonar att bygga komplexa instruktioner direkt i hårdvaran eftersom hårdvaran alltid är snabbare än mjukvara. CISC-chips är dock relativt långsammare jämfört med RISC-chips men använder lite instruktioner än RISC. Exempel på CISC-processorer är VAX, AMD, Intel x86 och System/360.
Egenskaper för CISC-processor
Följande är de viktigaste egenskaperna hos RISC-processorn:
- Längden på koden är shorts, så den kräver väldigt lite RAM.
- CISC eller komplexa instruktioner kan ta längre tid än en enda klockcykel för att exekvera koden.
- Det krävs mindre instruktioner för att skriva en ansökan.
- Det ger enklare programmering i assemblerspråk.
- Stöd för komplex datastruktur och enkel sammanställning av högnivåspråk.
- Den består av färre register och fler adresseringsnoder, vanligtvis 5 till 20.
- Instruktioner kan vara större än ett enda ord.
- Det betonar byggandet av instruktion på hårdvara eftersom det är snabbare att skapa än mjukvaran.
CISC-processorarkitektur
CISC-arkitekturen hjälper till att minska programkoden genom att bädda in flera operationer på varje programinstruktion, vilket gör CISC-processorn mer komplex. Den CISC-arkitekturbaserade datorn är designad för att minska minneskostnaderna eftersom stora program eller instruktioner krävde stort minnesutrymme för att lagra data, vilket ökar minnesbehovet, och en stor samling minne ökar minneskostnaden, vilket gör dem dyrare.
Fördelar med CISC-processorer
- Kompilatorn kräver liten ansträngning för att översätta högnivåprogram eller uttalandespråk till assembler- eller maskinspråk i CISC-processorer.
- Kodlängden är ganska kort vilket minimerar minnesbehovet.
- För att lagra instruktionen på varje CISC, kräver det mycket mindre RAM.
- Utförande av en enskild instruktion kräver flera lågnivåuppgifter.
- CISC skapar en process för att hantera strömförbrukning som justerar klockhastighet och spänning.
- Den använder färre instruktioner för att utföra samma instruktion som RISC.
Nackdelar med CISC-processorer
- CISC-chips är långsammare än RSIC-chips att exekvera per instruktionscykel på varje program.
- Maskinens prestanda minskar på grund av den långsamma klockhastigheten.
- Att köra pipelinen i CISC-processorn gör den komplicerad att använda.
- CISC-chips kräver fler transistorer jämfört med RISC-design.
- I CISC använder den endast 20 % av befintliga instruktioner i en programmeringshändelse.
Skillnad mellan RISC- och CISC-processorer
RISK | CISC |
---|---|
Det är en dator med reducerad instruktionsuppsättning. | Det är en komplex dator med instruktionsuppsättning. |
Det betonar på programvara för att optimera instruktionsuppsättningen. | Det betonar hårdvaran för att optimera instruktionsuppsättningen. |
Det är en hårdkopplad programmeringsenhet i RISC-processorn. | Mikroprogrammeringsenhet i CISC-processor. |
Det kräver flera registeruppsättningar för att lagra instruktionen. | Det kräver en enda registeruppsättning för att lagra instruktionen. |
RISC har enkel avkodning av instruktioner. | CISC har komplex avkodning av instruktioner. |
Användningen av pipeline är enkel i RISC. | Användningen av pipeline är svår i CISC. |
Den använder ett begränsat antal instruktioner som kräver mindre tid för att utföra instruktionerna. | Den använder ett stort antal instruktioner som kräver mer tid för att utföra instruktionerna. |
Den använder LOAD och STORE som är oberoende instruktioner i registret för att registrera ett programs interaktion. | Den använder LOAD- och STORE-instruktioner i ett programs minne-till-minne-interaktion. |
RISC har fler transistorer på minnesregister. | CISC har transistorer för att lagra komplexa instruktioner. |
Exekveringstiden för RISC är mycket kort. | Exekveringstiden för CISC är längre. |
RISC-arkitektur kan användas med avancerade applikationer som telekommunikation, bildbehandling, videobehandling, etc. | CISC-arkitektur kan användas med low-end applikationer som hemautomation, säkerhetssystem, etc. |
Den har fast formatinstruktion. | Den har instruktioner i variabelt format. |
Programmet som är skrivet för RISC-arkitektur behöver ta mer plats i minnet. | Program skrivet för CISC-arkitektur tenderar att ta mindre plats i minnet. |
Exempel på RISC: ARM, PA-RISC, Power Architecture, Alpha, AVR, ARC och SPARC. | Exempel på CISC: VAX, Motorola 68000-familjen, System/360, AMD och Intel x86-processorerna. |