Was ist CISC?
CISC wurde entwickelt, um die Compilerentwicklung einfacher und einfacher zu gestalten. Die vollständige Form von CISC ist Complex Instruction Set Computer. Es handelt sich um einfach zu programmierende Chips, die den Speicher effizient nutzen.
CISC macht das Generieren von Maschinenanweisungen für den Prozessor überflüssig. Anstatt beispielsweise einen Compiler erstellen zu müssen und lange Maschinenanweisungen zu schreiben, um einen Quadratwurzelabstand zu berechnen, bietet ein CISC-Prozessor eine integrierte Funktion, um dies zu tun.
Viele der frühen Computer wurden in Assemblersprache programmiert. Computerspeicher war langsam und teuer. CISC wurde üblicherweise in so großen Computern wie dem PDP-11 und dem DEC-System implementiert.
In diesem Tutorial lernen Sie:
- Was ist CISC?
- Was ist RISC?
- Eigenschaften von CISC
- Eigenschaften von RISC
- Unterschied zwischen CISC und RISC
- CISC-Vorteile
- RISC Vorteile
- CISC Nachteile
- RISC Nachteile
Was ist RISC?
RISC wurde entwickelt, um eine kleinere Anzahl von Arten von Computeranweisungen auszuführen. Daher kann es mit einer höheren Geschwindigkeit arbeiten. Die vollständige Form von RISC ist Reduced Instruction Set Computers. Es handelt sich um einen Mikroprozessor, der für eine geringere Anzahl von Computeranweisungen ausgelegt ist, damit er mit einer höheren Geschwindigkeit arbeiten kann.
RISC-Befehlssätze enthalten weniger als 100 Befehle und verwenden ein festes Befehlsformat. Diese Methode verwendet einige einfache Adressierungsmodi, die einen registergestützten Befehl verwenden. In diesem Compiler-Entwicklungsmechanismus ist LOAD / STORE die einzige Einzelanweisung für den Zugriff auf den Speicher.
WICHTIGE UNTERSCHIEDE:
- In CISC ist der Befehlssatz sehr groß und kann für komplexe Operationen verwendet werden, während in RISC der Befehlssatz reduziert wird und die meisten dieser Befehle sehr primitiv sind.
- Die Ausführungszeit des CISC-Computers ist sehr hoch, während die Ausführungszeit des RISC-Computers sehr gering ist.
- In ist die CISC-Code-Erweiterung kein Problem, während in der RISC-Code-Erweiterung ein Problem auftreten kann.
- In CISC ist die Decodierung von Anweisungen komplex, während in RISC die Decodierung von Anweisungen einfach ist.
- CISC benötigt externen Speicher für Berechnungen, RISC benötigt externen Speicher für Berechnungen.
- CISC hat nur einen Registersatz, während RISC mehrere Registersätze hat.
Eigenschaften von CISC
Hier sind wichtige Merkmale von CISC
Eine Anweisung wird benötigt, um mehrere Adressierungsmodi zu unterstützen.
- Eine große Anzahl von Anweisungen.
- Die Befehlsdecodierungslogik wird komplex sein.
- Anweisungen für spezielle Aufgaben werden nur selten verwendet.
- Eine Vielzahl von Adressierungsmodi
- Es bietet Befehlsformate mit variabler Länge.
- Anweisungen sind größer als ein Wort.
- Es kann mehr als einen einzelnen Taktzyklus dauern, bis der Befehl ausgeführt wird.
- Eine geringere Anzahl von Allzweckregistern als Operation wird im Speicher selbst ausgeführt.
- Verschiedene CISC-Designs werden mit zwei speziellen Registern für den Stapelzeiger zum Verwalten von Interrupts eingerichtet
Eigenschaften von RISC
Hier sind ein wichtiges Merkmal von RICS:
- Einfachere Befehlsdecodierung
- Eine Reihe von Allzweckregistern.
- Einfache Adressierungsmodi
- Weniger Datentypen.
- Eine Pipeline kann erreicht werden
- Ein Befehl pro Zyklus
- Register-to-Register-Operationen
- Einfaches Anweisungsformat
- Die Befehlsausführung wäre schneller
- Kleinere Programme
Unterschied zwischen CISC und RISC
Hier gibt es wichtige Unterschiede zwischen CISC und RISC
| CISC | RISC |
| Es verfügt über eine Mikroprogrammiereinheit. | Es verfügt über eine fest verdrahtete Programmiereinheit. |
| Der Befehlssatz enthält verschiedene Befehle, die für komplexe Operationen verwendet werden können. | Der Befehlssatz ist reduziert und die meisten dieser Befehle sind sehr primitiv. |
| Die Leistung wird mit Schwerpunkt auf Hardware optimiert. | Die Leistung wird optimiert, wobei der Schwerpunkt auf Software liegt |
| Nur ein einziger Registersatz | Es sind mehrere Registersätze vorhanden |
| Sie sind meistens weniger oder nicht per Pipeline | Diese Art von Prozessoren hat eine hohe Pipeline |
| Die Ausführungszeit ist sehr hoch | Die Ausführungszeit ist sehr viel kürzer |
| Codeerweiterung ist kein Problem. | Die Codeerweiterung kann zu Problemen führen. |
| Das Dekodieren von Anweisungen ist komplex. | Die Dekodierung von Anweisungen ist einfach. |
| Für Berechnungen ist externer Speicher erforderlich | Für Berechnungen ist kein externer Speicher erforderlich |
| Beispiele für CISC-Prozessoren sind die System / 360-, VAX-, AMD- und Intel x86-CPUs. | Übliche RISC-Mikroprozessoren sind ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC und SPARC. |
| Einzelzyklus für jede Anweisung | Anweisungen können mehrere Taktzyklen dauern |
| Starke RAM-Nutzung (kann zu Engpässen führen, wenn der RAM begrenzt ist) | Effizientere Nutzung von RAM als RISC |
| Einfache, standardisierte Anweisungen | Komplexe Anweisungen mit variabler Länge |
| Eine kleine Anzahl von Anweisungen mit fester Länge | Eine große Anzahl von Anweisungen |
| Begrenzte Adressierungsmodi | Zusammengesetzte Adressierungsmodi |
| Wichtige Anwendungen sind Sicherheitssysteme, Hausautomation. | Wichtige Anwendungen sind: Smartphones, PDAs. |
| Unterschiedliche Formate (16-64 Bit für jeden Befehl). | festes (32-Bit) Format |
| Einheitlicher Cache für Anweisungen und Daten. | Separater Daten- und Anweisungscache. |
CISC-Vorteile
Hier sind die Vorteile von CISC
- In CISC ist es einfach, neue Befehle zum Chip hinzuzufügen, ohne die Struktur des Befehlssatzes ändern zu müssen
- Mit dieser Architektur können Sie den Hauptspeicher effizient nutzen
- Der Compiler sollte nicht sehr kompliziert sein, wie im Fall von CISC. Die Befehlssätze können so geschrieben werden, dass sie den Strukturen von Hochsprachen entsprechen.
RISC Vorteile
Hier sind die Vorteile von RISC
- Komplexe und effiziente Maschinenanweisungen.
- Es bietet umfangreiche Adressierungsfunktionen für die Speicherverwaltung.
- Relativ wenige Register im Vergleich zu RISC-Prozessoren
- Es hilft Ihnen, den Befehlssatz zu reduzieren.
- Bietet begrenzte Adressierungsschemata für Speicheroperanden
CISC Nachteile
Hier sind die Nachteile / Nachteile von CISC
- Frühere Generationen einer Prozessorfamilie waren meist in jeder neuen Version als Teilmenge enthalten. Daher wird die Befehlssatz- und Chiphardware mit jeder Computergeneration komplex.
- Die Leistung der Maschine verlangsamt sich aufgrund der Uhrzeit, die von verschiedenen Anweisungen benötigt wird, und wird niemals ähnlich sein.
- Sie sind größer, da sie mehr Transistoren benötigen
RISC Nachteile
Hier sind die Nachteile / Nachteile von RISC
- Die Leistung der RISC-Prozessoren hängt vom Programmierer oder Compiler ab. Der Compiler spielt eine wichtige Rolle bei der Konvertierung des CISC-Codes in einen RISC-Code
- RISC-Prozessoren haben große Speicher-Caches auf dem Chip selbst.
- Für die RISC-Architektur muss die On-Chip-Hardware kontinuierlich neu programmiert werden.