L'architettura della Central Processing Unit (CPU) gestisce la capacità di funzionare da 'Instruction Set Architecture' a dove è stata progettata. La progettazione architettonica della CPU è RISC (Reduced Instruction Set Computing) e CISC (Complex Instruction Set Computing). Un processore come CISC ha la capacità di eseguire operazioni in più fasi o modalità di indirizzamento all'interno di un set di istruzioni. È il design della CPU in cui un'istruzione esegue diversi atti di basso livello. Ad esempio, archiviazione in memoria, caricamento dalla memoria e un'operazione aritmetica. L'elaborazione del set di istruzioni ridotto è una strategia di progettazione dell'unità di elaborazione centrale basata sulla visione che un set di istruzioni di base offre grandi prestazioni se combinato con un microprocessore architettura che ha la capacità di eseguire le istruzioni utilizzando alcuni cicli del microprocessore per istruzione. Questo articolo discute la differenza tra l'architettura RISC e CISC. La parte hardware di Intel è denominata CISC (Complex Instruction Set Computer) e l'hardware Apple è RISC (Reduced Instruction Set Computer).

Differenza tra architettura RISC e CISC

Prima di discutere le differenze tra Architettura RISC e CISC facci conoscere i concetti di RISC e CISC

“cos'è la tensione trifase? ”

Processori RISC e CISC

Cos'è RISC?

Un computer con set di istruzioni ridotto è un computer che utilizza solo comandi semplici che possono essere suddivisi in più istruzioni che ottengono operazioni di basso livello all'interno di un singolo ciclo CLK, come suggerisce il nome 'Set di istruzioni ridotto'.

Il RISC è un microprocessore per computer con set di istruzioni ridotto e la sua architettura include una serie di istruzioni altamente personalizzate. La funzione principale di questo è ridurre il tempo di esecuzione dell'istruzione limitando e ottimizzando il numero di comandi. Quindi ogni ciclo di comando utilizza un singolo ciclo di clock in cui ogni ciclo di clock include tre parametri e cioè fetch, decode & execute.

Il tipo di processore viene utilizzato principalmente per eseguire diversi comandi difficili unendoli a quelli più semplici. Il processore RISC richiede un numero di transistor per la progettazione e riduce il tempo di istruzione per l'esecuzione. I migliori esempi di processori RISC includono PowerPC, SPARC di SUN, RISC-V, processori Microchip PIC, ecc.

Architettura RISC

Il termine RISC sta per 'Computer con set di istruzioni ridotto'. È un piano di progettazione della CPU basato su ordini semplici e agisce velocemente.

Questo è un piccolo o ridotto insieme di istruzioni. Qui, ogni istruzione dovrebbe raggiungere lavori molto piccoli. In questa macchina, i set di istruzioni sono modesti e semplici, il che aiuta a comprendere comandi più complessi. Ogni istruzione ha una lunghezza simile, queste vengono avvolte insieme per eseguire compiti composti in un'unica operazione. La maggior parte dei comandi viene completata in un ciclo macchina. Questa pipeline è una tecnica fondamentale utilizzata per accelerare le macchine RISC.

Caratteristiche

Le caratteristiche di RISC includono quanto segue.

Architettura della pipeline
Il numero di istruzioni è limitato e diminuito
Le istruzioni come il caricamento e la memorizzazione hanno il diritto di accedere alla memoria
Le modalità di indirizzamento sono inferiori
L'istruzione è uniforme e il suo formato può essere semplificato

Vantaggi

I vantaggi del processore RISC includono quanto segue.

“cosa fa un attenuatore ”

Le prestazioni di questo processore sono buone grazie al facile e limitato no. del set di istruzioni.
Questo processore utilizza diversi transistor nel design in modo che la produzione sia più economica.
Il processore RISC consente alle istruzioni di utilizzare lo spazio aperto su un microprocessore grazie alla sua semplicità.
È molto semplice rispetto ad un altro processore, per questo può completare il suo compito all'interno di un singolo ciclo di clock.

Svantaggi

Gli svantaggi di un processore CISC includono quanto segue.

Le prestazioni di questo processore possono cambiare in base al codice eseguito perché i comandi successivi possono dipendere dall'istruzione precedente per la loro implementazione all'interno di un ciclo.
L'istruzione complessa è usata frequentemente dai compilatori e dai programmatori
Questi processori necessitano di una memoria molto veloce per mantenere diverse istruzioni che utilizzano una vasta raccolta di memoria cache per reagire al comando in meno tempo.

Cos'è il CISC?

È stato sviluppato dalla Intel Corporation ed è Complex Instruction Set Computer. Questo processore include una vasta raccolta di istruzioni da semplici a complesse. Queste istruzioni sono specificate nel livello di linguaggio assembly e l'esecuzione di queste istruzioni richiede più tempo.

Un computer con set di istruzioni complesso è un computer in cui singole istruzioni possono eseguire numerose operazioni di basso livello come un caricamento dalla memoria, un'operazione aritmetica e un archivio di memoria o sono eseguite da processi a più fasi o modalità di indirizzamento in singole istruzioni, come il suo nome propone “Complex Instruction Set”.

Quindi, questo processore si sposta per diminuire il numero di istruzioni su ogni programma e ignora il numero di cicli per ciascuna istruzione. Evidenzia di assemblare istruzioni complesse apertamente all'interno dell'hardware poiché l'hardware è sempre rispetto al software. Tuttavia, i chip CISC sono relativamente più lenti rispetto ai chip RISC ma utilizzano piccole istruzioni rispetto al RISC. I migliori esempi del processore CISC includono AMD, VAX, System / 360 e Intel x86.

Architettura CISC

Il termine CISC sta per 'Complex Instruction Set Computer'. Si tratta di un piano di progettazione della CPU basato su singoli comandi, esperti nell'esecuzione di operazioni in più passaggi.

I computer CISC hanno piccoli programmi. Ha un numero enorme di istruzioni composte, che richiedono molto tempo per essere eseguite. Qui, un singolo set di istruzioni è protetto in più passaggi, ogni set di istruzioni ha più di 300 istruzioni separate. Le istruzioni massime vengono completate da due a dieci cicli macchina. In CISC, il pipelining delle istruzioni non è facilmente implementabile.

Caratteristiche

Le caratteristiche principali del processore RISC includono quanto segue.

CISC potrebbe richiedere più tempo per eseguire il codice rispetto a un solo ciclo di clock.
CISC supporta linguaggi di alto livello per una compilazione semplice e una struttura dati complessa.
Viene raccolto con più nodi di indirizzamento, meno registri normalmente da 5 a 20.
Per scrivere un'applicazione, sono necessarie meno istruzioni
La lunghezza del codice è molto breve, quindi richiede una RAM estremamente piccola.
Evidenzia le istruzioni sull'hardware durante la progettazione poiché è più veloce da progettare rispetto al software.
Le istruzioni sono più grandi rispetto a una singola parola.
Fornisce una programmazione semplice all'interno del linguaggio assembly.

Vantaggi

Il vantaggi di CISC include il seguente.

Questo processore creerà una procedura per gestire l'utilizzo della potenza che regola la velocità di clock e tensione.
Nel processore CISC, il compilatore ha bisogno di un piccolo sforzo per cambiare il programma o l'istruzione da alto livello a assembly altrimenti linguaggio macchina.
Una singola istruzione può essere eseguita utilizzando diversi task di basso livello
Non utilizza molta memoria a causa della breve lunghezza del codice.
CISC utilizza meno set di istruzioni per eseguire la stessa istruzione del RISC.
L'istruzione può essere memorizzata nella RAM su ogni CISC

Svantaggi

Gli svantaggi di CISC includono quanto segue.

Le istruzioni esistenti utilizzate dal CISC sono il 20% all'interno di un evento di programma.
Rispetto al processore RISC, i processori CISC sono molto lenti durante l'esecuzione di ogni ciclo di istruzione su ogni programma.
Questo processore utilizza un numero di transistor rispetto a RISC.
L'esecuzione della pipeline all'interno del CISC renderà difficile l'utilizzo.
Le prestazioni della macchina si riducono a causa della bassa velocità dell'orologio.

Differenza tra architettura RISC e CISC

Differenza tra RISC e CISC

RISCHIO “schemi elettrici auto telecomandate ”	CISC
1. RISC sta per Reduced Instruction Set Computer.	1. CISC sta per Complex Instruction Set Computer.
2. I processori RISC hanno semplici istruzioni che richiedono circa un ciclo di clock. Il ciclo di clock medio per istruzione (CPI) è 1,5	2. Il processore CSIC ha istruzioni complesse che richiedono più clock per l'esecuzione. Il ciclo di clock medio per istruzione (CPI) è compreso tra 2 e 15.
3. Le prestazioni sono ottimizzate con maggiore attenzione al software	3. Le prestazioni sono ottimizzate con maggiore attenzione all'hardware.
4. Non ha unità di memoria e utilizza hardware separato per implementare le istruzioni.	4. Ha un'unità di memoria per implementare istruzioni complesse.
5. Ha un'unità di programmazione cablata.	5. Dispone di un'unità di microprogrammazione.
6. Il set di istruzioni è ridotto, ovvero ha solo poche istruzioni nel set di istruzioni. Molte di queste istruzioni sono molto primitive.	6. Il set di istruzioni ha una varietà di istruzioni differenti che possono essere utilizzate per operazioni complesse.
7. Il set di istruzioni ha una varietà di istruzioni differenti che possono essere utilizzate per operazioni complesse.	7. CISC ha molte diverse modalità di indirizzamento e può quindi essere utilizzato per rappresentare le dichiarazioni del linguaggio di programmazione di livello superiore in modo più efficiente.
8.Le modalità di indirizzamento complesse vengono sintetizzate utilizzando il software.	8.CISC supporta già modalità di indirizzamento complesse
9. Sono presenti più set di registri	9. Ha solo un singolo registro impostato
10.I processori RISC sono altamente pipeline	10. Normalmente non sono pipeline o meno pipeline
11. La complessità di RISC risiede nel compilatore che esegue il programma	11. La complessità sta nel microprogramma
12. Il tempo di esecuzione è molto inferiore	12. Il tempo di esecuzione è molto alto
13. L'espansione del codice può essere un problema	13. L'espansione del codice non è un problema
14. La decodifica delle istruzioni è semplice.	14. La decodifica delle istruzioni è complessa
15. Non richiede memoria esterna per i calcoli	15. Richiede una memoria esterna per i calcoli
16. I microprocessori RISC più comuni sono Alpha, ARC, ARM, AVR, MIPS, PA-RISC, PIC, Power Architecture e SPARC.	16. Esempi di processori CISC sono le CPU System / 360, VAX, PDP-11, Motorola 68000, AMD e Intel x86.
17. L'architettura RISC viene utilizzata in applicazioni di fascia alta come l'elaborazione video, le telecomunicazioni e l'elaborazione delle immagini.	17. L'architettura CISC viene utilizzata in applicazioni di fascia bassa come sistemi di sicurezza, automazione domestica, ecc.

Differenze chiave tra RISC e CISC

Le differenze principali tra RISC e CISC includono quanto segue.

La dimensione di un set di istruzioni è piccola rispetto a RISC.
In RISC, il controllo della CPU può essere eseguito con cavo cablato senza comprendere una memoria di controllo mentre CISC è microcodificato che utilizza ROM, tuttavia, l'attuale processore CISC utilizza anche il controllo cablato.
Il processore RISC funziona con 32 bit per ogni istruzione e spesso in base al registro, mentre CISC utilizza un formato non uniforme che va da 16 bit a 64 bit per ogni istruzione.
L'architettura RISC include la progettazione della cache delle istruzioni e dei dati suddivisi, mentre l'architettura CISC include una cache unificata destinata a dati e istruzioni, anche se i progetti più recenti utilizzano anche cache suddivise.
Nel processore RISC, il meccanismo della memoria utilizzato è il registro per registrare, comprese le istruzioni come STORE e CARICO indipendente. In CISC, il meccanismo di memoria utilizzato è da memoria a memoria per eseguire diverse operazioni comprese le istruzioni come LOAD & STORE.
I registri di uso generale utilizzati nel processore RISC sono da 32 a 192 mentre RISC utilizza da 8 a 24 GPR.
Nel processore RISC, viene utilizzato il clock singolo e le modalità di indirizzamento sono limitate mentre, in CISC, utilizza il multi clock e le modalità di indirizzamento vanno da 12 a 24.
Il differenza tra il set di istruzioni RISC e CISC è, RISC ISA mette in evidenza il software rispetto all'hardware. Il set di istruzioni del processore RISC utilizza software più efficiente come codice o compilatori attraverso un numero inferiore di istruzioni. Gli ISA CISC impiegano un numero di transistor all'interno dell'hardware per eseguire diverse istruzioni e anche istruzioni complesse aggiuntive.

Il vantaggi di RISC rispetto a CISC include il seguente.

Negli attuali sviluppi dei processori per computer, il microprocessore RISC (computer con set di istruzioni ridotto) è quello più utilizzato e significativo. In determinate condizioni, i dispositivi basati su questo processore offriranno importanti vantaggi rispetto al CISC (computer con set di istruzioni complesso). In quanto sopra, viene discusso un breve confronto tra i due processori.

Le prestazioni del processore RISC sono da due a quattro volte superiori rispetto ai processori CISC a causa del set di istruzioni di base. L'architettura di questo processore utilizza pochissimo spazio a causa del set di istruzioni ridotto e questo renderà funzioni aggiuntive come la gestione della memoria o unità aritmetiche a virgola mobile su un chip simile.

Questo articolo discute i concetti di RISC, CISC e differenze. Quando furono introdotti i primi microprocessori, così come i microcontrollori, non esisteva un'architettura migliore e adatta. Una volta implementati questi processori, l'architettura CISC viene utilizzata principalmente a causa della mancanza di supporto software in Processore RISC . Questo serve principalmente per ricostruire tutto il loro hardware e software adatti ai loro primi processori 8086. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, per qualsiasi dubbio in merito a questo concetto, o realizzazione di eventuali progetti elettrici ed elettronici , per favore dai il tuo feedback commentando la sezione commenti qui sotto.