TechCodeview

Процесор RISC

RISC означає Комп'ютерний процесор зі скороченим набором інструкцій , мікропроцесорна архітектура з простою колекцією та налаштованим набором інструкцій. Він створений для мінімізації часу виконання інструкцій шляхом оптимізації та обмеження кількості інструкцій. Це означає, що кожен цикл інструкції вимагає лише одного такту, і кожен цикл містить три параметри: вибірка, декодування та виконання. Процесор RISC також використовується для виконання різноманітних складних інструкцій, об’єднуючи їх у простіші. Мікросхеми RISC вимагають кількох транзисторів, що здешевлює розробку та скорочує час виконання інструкцій.

Прикладами RISC-процесорів є SUN SPARC, PowerPC, процесори Microchip PIC, RISC-V.

скільки тижнів на місяць

Переваги процесора RISC

1. Продуктивність процесора RISC краща завдяки простому та обмеженому набору інструкцій.
2. Для цього потрібно кілька транзисторів, що здешевлює розробку.
3. RISC дозволяє інструкції використовувати вільний простір на мікропроцесорі через її простоту.
4. Процесор RISC простіший за процесор CISC через його просту та швидку конструкцію, і він може завершити свою роботу за один такт.

Недоліки процесора RISC

1. Продуктивність RISC-процесора може змінюватися залежно від виконуваного коду, оскільки наступні інструкції можуть залежати від попередньої інструкції для їх виконання в циклі.
2. Програмісти та компілятори часто використовують складні інструкції.
3. Процесори RISC вимагають дуже швидкої пам’яті для збереження різних інструкцій, які вимагають великого обсягу кеш-пам’яті, щоб відповісти на інструкцію за короткий час.

Архітектура RISC

Це дуже налаштований набір інструкцій, який використовується в портативних пристроях завдяки надійності системи, таких як Apple iPod, мобільні телефони/смартфони, Nintendo DS,

Особливості процесора RISC

Деякі важливі особливості процесорів RISC:

Час виконання одного циклу:Для виконання кожної інструкції в комп’ютері процесорам RISC потрібен один CPI (тактова частота за цикл). І кожен CPI включає метод вибірки, декодування та виконання, застосований у комп’ютерних інструкціях.Конвеєрна техніка:Техніка конвеєрної обробки використовується в процесорах RISC для виконання кількох частин або етапів інструкцій для підвищення ефективності.Велика кількість реєстрів:Процесори RISC оптимізовані за допомогою кількох регістрів, які можна використовувати для зберігання інструкцій і швидкого реагування на запити комп’ютера та мінімізації взаємодії з пам’яттю комп’ютера.
1. Він підтримує простий режим адресації та фіксовану довжину інструкції для виконання конвеєра.
2. Він використовує інструкції LOAD і STORE для доступу до місця пам'яті.
3. Прості та обмежені інструкції скорочують час виконання процесу в RISC.

Процесор CISC

CISC означає Комплексний набір інструкцій Комп'ютер , розроблений компанією Intel. Він містить велику колекцію складних інструкцій, які варіюються від простих до дуже складних і спеціалізуються на рівні мови асемблера, що вимагає багато часу для виконання інструкцій. Отже, CISC скорочує кількість інструкцій у кожній програмі та ігнорує кількість циклів на інструкцію. Він наголошує на створенні складних інструкцій безпосередньо в апаратному забезпеченні, оскільки апаратне забезпечення завжди швидше, ніж програмне забезпечення. Однак мікросхеми CISC є відносно повільнішими порівняно з мікросхемами RISC, але використовують мало інструкцій, ніж RISC. Прикладами процесорів CISC є VAX, AMD, Intel x86 і System/360.

Характеристики процесора CISC

Нижче наведені основні характеристики процесора RISC:

1. Довжина коду коротка, тому для нього потрібно дуже мало оперативної пам'яті.
2. Для виконання коду CISC або складних інструкцій може знадобитися більше часу, ніж один такт.
3. Для написання заявки потрібно менше інструкцій.
4. Це полегшує програмування мовою асемблера.
5. Підтримка складної структури даних і легкої компіляції мов високого рівня.
6. Він складається з меншої кількості регістрів і більшої кількості вузлів адресації, зазвичай від 5 до 20.
7. Інструкції можуть бути більшими за одне слово.
8. Він наголошує на побудові інструкцій на апаратному забезпеченні, оскільки його створення швидше, ніж програмне забезпечення.

Архітектура процесорів CISC

Архітектура CISC допомагає скоротити програмний код шляхом вбудовування кількох операцій у кожну програмну інструкцію, що робить процесор CISC більш складним. Комп’ютер на основі архітектури CISC призначений для зменшення витрат на пам’ять, оскільки великі програми чи інструкції вимагали великого простору пам’яті для зберігання даних, таким чином збільшуючи вимоги до пам’яті, а великий обсяг пам’яті збільшує вартість пам’яті, що робить їх дорожчими.

Переваги процесорів CISC

1. Компілятор вимагає невеликих зусиль для перекладу програм високого рівня або мов операторів на асемблер або машинну мову в процесорах CISC.
2. Довжина коду досить мала, що мінімізує потребу в пам'яті.
3. Щоб зберегти інструкцію на кожному CISC, потрібно дуже мало оперативної пам’яті.
4. Виконання однієї інструкції вимагає кількох завдань низького рівня.
5. CISC створює процес керування споживанням енергії, який регулює тактову частоту та напругу.
6. Він використовує менше інструкцій для виконання тих самих інструкцій, що й RISC.

Недоліки процесорів CISC

1. Мікросхеми CISC повільніше, ніж мікросхеми RSIC, для виконання циклу інструкцій у кожній програмі.
2. Продуктивність машини знижується через повільність тактової частоти.
3. Виконання конвеєра в процесорі CISC ускладнює його використання.
4. Мікросхеми CISC вимагають більше транзисторів порівняно з дизайном RISC.
5. У CISC він використовує лише 20% існуючих інструкцій у події програмування.

Різниця між процесорами RISC і CISC