Quando una macchina è programmata, il programmatore utilizza alcuni particolari comandi primitivi o istruzioni macchina che sono generalmente note come set di istruzioni di un computer.
Grafico comparativo
| Base per il confronto | RISC | CISC |
|---|---|---|
| Enfasi su | Software | Hardware |
| include | Orologio singolo | Multi-clock |
| Dimensione del set di istruzioni | Piccolo | Grande |
| Formati di istruzioni | formato fisso (32 bit) | Formati variabili (16-64 bit ciascuna istruzione). |
| Indirizzamento delle modalità utilizzate | Limitato a 3-5 | 12-24 |
| Registri di uso generale utilizzati | 32-192 | 8-24 |
| Inferenze di memoria | Registrati per registrarti | Memoria alla memoria |
| Design della cache | Dividere la cache dei dati e la cache delle istruzioni. | Cache unificata per istruzioni e dati. |
| Frequenza di clock | 50-150 MHz | 33-50 MHz |
| Cicli per istruzione | Ciclo unico per tutte le istruzioni e un CPI medio <1, 5. | CPI tra 2 e 15. |
| Controllo della CPU | Cablato senza memoria di controllo. | Microcodificato tramite memoria di controllo (ROM). |
Definizione di RISC
I set di istruzioni Riduci set di istruzioni (RISC) in genere contengono meno di 100 istruzioni e utilizzano il formato di istruzioni fisse (32 bit). Usa alcune semplici modalità di indirizzamento. Vengono utilizzate istruzioni basate sul registro, il che significa che viene utilizzato il meccanismo di registrazione per registrare. LOAD / STORE sono le uniche istruzioni indipendenti per accedere alla memoria.
Per migliorare la velocità di commutazione del contesto, viene utilizzato un file di registro di grandi dimensioni. La semplicità dei set di istruzioni ha portato all'implementazione di interi processori su un singolo chip VLSI. I vantaggi aggiuntivi sono la frequenza di clock più elevata, un CPI inferiore che regola i rating MIPS elevati sui processori RISC / superscalar disponibili.
Definizione di CISC
Il set di istruzioni CISC (Complex instruction set computers) contiene da 120 a 350 istruzioni. Utilizza formati di istruzioni / dati variabili ma un piccolo insieme di registri di uso generale, ovvero 8-24. Il motivo per insiemi di istruzioni di grandi dimensioni è l'uso di istruzioni in formato variabile. Un numero elevato di operazioni di riferimento della memoria viene eseguito utilizzando un numero enorme di modalità di indirizzamento.
L'architettura CISC utilizza direttamente le istruzioni HLL in hardware / firmware. La cache unificata viene utilizzata nell'architettura CISC tradizionale che contiene sia dati che istruzioni e utilizza il percorso comune.
Differenze chiave tra RISC e CISC
- In RISC la dimensione del set di istruzioni è piccola mentre in CISC la dimensione del set di istruzioni è grande.
- RISC utilizza il formato fisso (32 bit) e principalmente le istruzioni basate sui registri mentre CISC utilizza intervalli di formato variabile da 16 a 64 bit per istruzione.
- RISC utilizza un singolo clock e una modalità di indirizzamento limitata (ad es. 3-5). D'altra parte, CISC utilizza modalità di indirizzamento da 12 a 24 multi-clock.
- Il numero di registri di scopo generale che RISC utilizza varia da 32-192. Al contrario, l'architettura CISC utilizza 8-24 GPR.
- Il meccanismo di registrazione da registro a registro viene utilizzato in RISC con istruzioni LOAD e STORE indipendenti. Al contrario, CISC utilizza il meccanismo di memoria in memoria per eseguire operazioni, inoltre, ha incorporato istruzioni LOAD e STORE.
- RISC ha diviso i dati e il design della cache delle istruzioni. Come contro, CISC utilizza la cache unificata per dati e istruzioni, anche se gli ultimi modelli utilizzano anche cache suddivise.
- La maggior parte del controllo CPU in RISC è cablato senza avere una memoria di controllo. Al contrario, CISC è microcodificato e utilizza la memoria di controllo (ROM), ma il CISC moderno utilizza anche il controllo cablato.
Conclusione
Le istruzioni CISC sono complesse e tendono a rallentare rispetto a RISC ma utilizzano meno cicli con meno istruzioni.
