7. Cisc- и risc-процессоры

RISC-процессоры характеризуются следующими особенностями:

1. Из них удалены сложные (типа двоичного умножения) и редко используемые инструкции.

2. Все инструкции имеют одну длину. При этом уменьшается сложность устройства управления процессора и увеличивается скорость дешифрации команд.

3. Отсутствуют инструкции, работающие с памятью напрямую (типа команд "память - память", "регистр - память"). Возможна только загрузка данных из памяти в регистр и наоборот, из регистра в память. Соответственно на порядок увеличивается число регистров.

4. Отсутствуют операции работы со стеком.

5. Возможно использования конвейера и параллельных вычислений. АЛУ, например, одновременно может работать с 2-мя 32-х разрядными, 4-мя 16-ти разрядными, и 8-мью 8-ми разрядными числами. Смысл же конвейера – в накоплении последовательно выполняемых команд программы (т.н. линейных участков) в буфере для их ускоренного дешифрования и выполнения.

6. Почти все операции осуществляются за один такт микропроцессора.

7. Благодаря этим нововведениям тактовая частота RISC-процессоров (при прочих равных условиях) выше.

Более того, в RISC-микропроцессорах появилась возможность работы разных его составляющих на разных тактовых частотах. Например, из-за того, что содержимое памяти обычно дублируется в кэше, частоту работы АЛУ, регистров и дешифратора команд можно повысить, а частоту синхронизации пересылки между кэшем и памятью, предвыборки команд можно уменьшить. Поэтому при указании тактовой частоты процессора выбирают его максимальную частоту.

Различия между CISC и RISC процессорами

Аббревиатура RISC (Reduced Instruction Set Computer) появилась в середине 80-х годов XX века, когда ученые из Беркли сообщили о создании "компьютера с ограниченным набором команд". Именно в те времена произошло великое разделение, и остальные компьютеры стали называть CISC (Complete Instruction Set Computer - компьютеры со сложным (расширенным) набором команд). Так, к CISC-процессорам относятся Intel 80x86 и Pentium, Motorola MC680x0, DEC VAX. Класс RISC-процессоров составляют такие монстры как Alpha, Sun, Ultra SPARC, MIPS, PowerPC и некоторые другие.

RISC-процессоры характеризуются следующими особенностями:

1.удалены сложные и редко используемые инструкции;

2. Все инструкции имеют одинаковую длину, что позволяет уменьшить сложность управления процессором и увеличить скорость обработки команд;

3. отсутствуют инструкции, работающие с памятью напрямую, все данные загружаются только из памяти в регистр и наоборот;

4.Отсутствуют операции работы со стеком;

5. применение конвейера параллельных вычислений;

6.большинство операций производятся за один такт микропроцессора.

Тактовая частота RISC-процессоров (при прочих равных условиях) выше CISC-процессоров, более того, в RISC - микропроцессорах появилась возможность работы различных его составляющих на разных тактовых частотах. Поэтому при указании тактовой частоты процессора выбирают его максимальную частоту.

Аббревиатура CISC означает Complete Instruction Set Computer – компьютер со сложным (полным) набором команд. Несмотря на то, что первый CISC-процессор был разработан компанией IBM (она до сих пор их использует в мейнфреймах типа IBM ES/9000), лидером производства считается компания Intel. CISC отличается малым количеством регистров общего назначения, большим количеством машинных

команд (откуда следует и название). Это приводит к усложнению декодирования инструкций, что в свою очередь приводит к расходованию аппаратных ресурсов. Слабость CISC архитектуры заключается в том, что 80 процентов вычислений процессора приходилось на 20 процентов команд. Хоть в RISC процессорах как раз

и используются только 20 процентов этих команд, но им требуется сложное программное обеспечение.