Ποια είναι η διαφορά μεταξύ RISC και CISC Architecture

Η αρχιτεκτονική της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας (CPU) λειτουργεί την ικανότητα λειτουργίας από το 'Instruction Set Architecture' έως το σημείο στο οποίο σχεδιάστηκε. Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός της CPU είναι Υπολογισμός σετ εντολών μειωμένης εντολής (RISC) και Υπολογισμός σετ σύνθετων εντολών (CISC). Ένας επεξεργαστής όπως το CISC έχει την ικανότητα να εκτελεί λειτουργίες πολλαπλών βημάτων ή τρόπους αντιμετώπισης σε ένα σύνολο εντολών. Είναι ο σχεδιασμός CPU όπου μια οδηγία λειτουργεί πολλές πράξεις χαμηλού επιπέδου. Για παράδειγμα, αποθήκευση μνήμης, φόρτωση από μνήμη και αριθμητική λειτουργία. Ο υπολογισμός μειωμένου συνόλου εντολών είναι μια στρατηγική σχεδιασμού της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας βασισμένη στο όραμα ότι ένα βασικό σύνολο οδηγιών δίνει εξαιρετική απόδοση όταν συνδυάζεται με ένας μικροεπεξεργαστής αρχιτεκτονική που έχει την ικανότητα να εκτελεί τις οδηγίες χρησιμοποιώντας μερικούς κύκλους μικροεπεξεργαστή ανά οδηγία. Αυτό το άρθρο ασχολείται με τη διαφορά μεταξύ της αρχιτεκτονικής RISC και CISC. Το τμήμα υλικού της Intel ονομάζεται Complex Instruction Set Computer (CISC) και το υλικό της Apple είναι το Reduced Instruction Set Computer (RISC).

Διαφορά μεταξύ RISC και CISC Architecture

Πριν συζητήσουμε τις διαφορές μεταξύ του Αρχιτεκτονική RISC και CISC ενημερώστε μας για τις έννοιες των RISC και CISC

Επεξεργαστές RISC και CISC

Τι είναι το RISC;

Ο υπολογιστής με μειωμένο σύνολο εντολών είναι ένας υπολογιστής που χρησιμοποιεί μόνο απλές εντολές που μπορούν να χωριστούν σε πολλές οδηγίες που επιτυγχάνουν λειτουργία χαμηλού επιπέδου σε έναν κύκλο CLK, καθώς το όνομά του προτείνει 'Σετ μειωμένων οδηγιών'.

Ο RISC είναι ένας μικροεπεξεργαστής υπολογιστών με μειωμένες οδηγίες και η αρχιτεκτονική του περιλαμβάνει ένα σύνολο οδηγιών που είναι ιδιαίτερα προσαρμοσμένες. Η κύρια λειτουργία αυτού είναι να μειώσει το χρόνο εκτέλεσης των εντολών περιορίζοντας και βελτιστοποιώντας τον αριθμό των εντολών. Έτσι, κάθε κύκλος εντολών χρησιμοποιεί έναν κύκλο ρολογιού όπου κάθε κύκλος ρολογιού περιλαμβάνει τρεις παραμέτρους, δηλαδή λήψη, αποκωδικοποίηση και εκτέλεση.

Το είδος του επεξεργαστή χρησιμοποιείται κυρίως για την εκτέλεση πολλών δύσκολων εντολών συγχωνεύοντάς τα σε απλούστερες. Ο επεξεργαστής RISC χρειάζεται έναν αριθμό τρανζίστορ για το σχεδιασμό και μειώνει τον χρόνο εντολής για εκτέλεση. Τα καλύτερα παραδείγματα επεξεργαστών RISC περιλαμβάνουν PowerPC, SUN's SPARC, RISC-V, επεξεργαστές Microchip PIC κ.λπ.

Αρχιτεκτονική RISC

Ο όρος RISC σημαίνει «« Υπολογιστής μειωμένων οδηγιών ». Είναι ένα σχέδιο σχεδιασμού CPU βασισμένο σε απλές παραγγελίες και ενεργεί γρήγορα.

Αυτό είναι ένα μικρό ή μειωμένο σύνολο οδηγιών. Εδώ, κάθε οδηγία αναμένεται να έχει πολύ μικρές δουλειές. Σε αυτό το μηχάνημα, τα σύνολα εντολών είναι μέτρια και απλά, τα οποία βοηθούν στη σύνταξη πιο σύνθετων εντολών. Κάθε εντολή έχει παρόμοιο μήκος, τυλίγονται μαζί για να ολοκληρώσουν τις σύνθετες εργασίες σε μία μόνο λειτουργία. Οι περισσότερες εντολές ολοκληρώνονται σε έναν κύκλο μηχανής. Αυτή η σωληνώσεις είναι μια κρίσιμη τεχνική που χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση των μηχανών RISC.

Χαρακτηριστικά

Τα χαρακτηριστικά του RISC περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Αρχιτεκτονική αγωγών
• Ο αριθμός των οδηγιών είναι περιορισμένος καθώς και μείωση
• Οι οδηγίες όπως το φορτίο καθώς και το κατάστημα έχουν δικαίωμα εισόδου στη μνήμη
• Οι τρόποι αντιμετώπισης είναι λιγότεροι
• Η οδηγία είναι ομοιόμορφη και η μορφή της μπορεί να απλοποιηθεί

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα του επεξεργαστή RISC περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Η απόδοση αυτού του επεξεργαστή είναι καλή λόγω του εύκολου και περιορισμένου αριθ. του συνόλου οδηγιών.
• Αυτός ο επεξεργαστής χρησιμοποιεί πολλά τρανζίστορ στο σχεδιασμό έτσι ώστε η κατασκευή να είναι φθηνότερη.
• Ο επεξεργαστής RISC επιτρέπει στις οδηγίες να χρησιμοποιούν ανοιχτό χώρο σε έναν μικροεπεξεργαστή λόγω της απλότητάς του.
• Είναι πολύ απλό σε σύγκριση με έναν άλλο επεξεργαστή λόγω αυτού μπορεί να ολοκληρώσει την εργασία του σε έναν κύκλο ρολογιού.

Μειονεκτήματα

Τα μειονεκτήματα ενός επεξεργαστή CISC περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Η απόδοση αυτού του επεξεργαστή μπορεί να αλλάξει με βάση τον εκτελεσμένο κώδικα, επειδή οι επόμενες εντολές ενδέχεται να εξαρτώνται από τις προηγούμενες οδηγίες για την εφαρμογή τους σε έναν κύκλο.
• Η σύνθετη οδηγία χρησιμοποιείται συχνά από τους μεταγλωττιστές και τους προγραμματιστές
• Αυτοί οι επεξεργαστές χρειάζονται πολύ γρήγορη μνήμη για να διατηρήσουν διαφορετικές οδηγίες που χρησιμοποιούν μια τεράστια συλλογή μνήμης cache για να αντιδράσουν στην εντολή μέσα σε λιγότερο χρόνο.

Τι είναι το CISC;

Αναπτύχθηκε από την Intel Corporation και είναι το Complex Instruction Set Computer. Αυτός ο επεξεργαστής περιλαμβάνει μια τεράστια συλλογή απλών έως πολύπλοκων οδηγιών. Αυτές οι οδηγίες καθορίζονται στο επίπεδο της γλώσσας συναρμολόγησης και η εκτέλεση αυτών των οδηγιών απαιτεί περισσότερο χρόνο.

Ένας σύνθετος υπολογιστής εντολών είναι ένας υπολογιστής όπου μεμονωμένες οδηγίες μπορούν να εκτελούν πολλές λειτουργίες χαμηλού επιπέδου, όπως ένα φορτίο από τη μνήμη, μια αριθμητική λειτουργία και μια αποθήκευση μνήμης ή επιτυγχάνονται με διαδικασίες πολλαπλών βημάτων ή τρόπους αντιμετώπισης σε μεμονωμένες οδηγίες, ως το όνομά του προτείνει το 'Complex Instruction Set'.

Έτσι, αυτός ο επεξεργαστής κινείται για να μειώσει τον αριθμό των οδηγιών σε κάθε πρόγραμμα και να αγνοήσει τον αριθμό των κύκλων για κάθε εντολή. Επισημαίνει ότι συγκεντρώνει πολύπλοκες οδηγίες ανοιχτά μέσα στο υλικό καθώς το υλικό είναι πάντα σε σύγκριση με το λογισμικό. Ωστόσο, τα τσιπ CISC είναι σχετικά πιο αργά σε σύγκριση με τα τσιπ RISC, αλλά χρησιμοποιούν μικρές οδηγίες σε σύγκριση με το RISC. Τα καλύτερα παραδείγματα του επεξεργαστή CISC περιλαμβάνουν AMD, VAX, System / 360 & Intel x86.

Αρχιτεκτονική CISC

Ο όρος CISC σημαίνει «Complex Computer Instruction Set Computer». Πρόκειται για ένα σχέδιο σχεδιασμού CPU που βασίζεται σε μεμονωμένες εντολές, οι οποίοι είναι ειδικευμένοι στην εκτέλεση λειτουργιών πολλαπλών βημάτων.

Οι υπολογιστές CISC έχουν μικρά προγράμματα. Έχει έναν τεράστιο αριθμό σύνθετων οδηγιών, οι οποίες απαιτούν πολύ χρόνο για να εκτελεστούν. Εδώ, ένα μόνο σύνολο οδηγιών προστατεύεται σε διάφορα βήματα, κάθε σύνολο οδηγιών έχει περισσότερες από 300 ξεχωριστές οδηγίες. Οι μέγιστες οδηγίες ολοκληρώνονται σε δύο έως δέκα κύκλους μηχανών. Στο CISC, η διοχέτευση με αγωγούς δεν εφαρμόζεται εύκολα.

Χαρακτηριστικά

Τα κύρια χαρακτηριστικά του επεξεργαστή RISC περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Η CISC μπορεί να χρειαστεί περισσότερο χρόνο για την εκτέλεση του κώδικα σε σύγκριση με έναν μόνο κύκλο ρολογιού.
• Η CISC υποστηρίζει γλώσσες υψηλού επιπέδου για απλή συλλογή και σύνθετη δομή δεδομένων.
• Συλλέγεται με περισσότερους κόμβους διευθύνσεων, λιγότερους καταχωρητές κανονικά από 5 έως 20.
• Για τη σύνταξη μιας εφαρμογής, απαιτείται λιγότερη οδηγία
• Το μήκος του κώδικα είναι πολύ μικρό, οπότε χρειάζεται εξαιρετικά μικρή μνήμη RAM.
• Επισημαίνει τις οδηγίες σχετικά με το υλικό κατά το σχεδιασμό, καθώς είναι πιο γρήγορος στο σχεδιασμό από το λογισμικό.
• Οι οδηγίες είναι μεγαλύτερες σε σύγκριση με μία λέξη.
• Δίνει απλό προγραμματισμό σε γλώσσα συναρμολόγησης.

Πλεονεκτήματα

ο πλεονεκτήματα της CISC συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

• Αυτός ο επεξεργαστής θα δημιουργήσει μια διαδικασία για τη διαχείριση της χρήσης ισχύος που ρυθμίζει την ταχύτητα του ρολογιού και της τάσης.
• Στον επεξεργαστή CISC, ο μεταγλωττιστής χρειάζεται μια μικρή προσπάθεια για να αλλάξει το πρόγραμμα ή τη δήλωση από υψηλού επιπέδου σε συναρμολόγηση αλλιώς γλώσσα μηχανής.
• Μια μεμονωμένη εντολή μπορεί να εκτελεστεί χρησιμοποιώντας διαφορετικές εργασίες χαμηλού επιπέδου
• Δεν χρησιμοποιεί μεγάλη μνήμη λόγω μικρού μήκους κώδικα.
• Το CISC χρησιμοποιεί λιγότερα σετ εντολών για την εκτέλεση της ίδιας εντολής με το RISC.
• Οι οδηγίες μπορούν να αποθηκευτούν σε μνήμη RAM σε κάθε CISC

Μειονεκτήματα

Τα μειονεκτήματα της CISC περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Οι υπάρχουσες οδηγίες που χρησιμοποιεί το CISC είναι 20% σε ένα συμβάν προγράμματος.
• Σε σύγκριση με τον επεξεργαστή RISC, οι επεξεργαστές CISC είναι πολύ αργοί ενώ εκτελούν κάθε κύκλο εντολών σε κάθε πρόγραμμα.
• Αυτός ο επεξεργαστής χρησιμοποιεί αριθμό τρανζίστορ σε σύγκριση με το RISC.
• Η εκτέλεση του αγωγού εντός του CISC θα δυσκολευτεί στη χρήση.
• Η απόδοση του μηχανήματος μειώνεται λόγω της χαμηλής ταχύτητας του ρολογιού.

Διαφορά μεταξύ RISC και CISC Architecture

Διαφορά μεταξύ RISC και CISC

Βασικές διαφορές μεταξύ RISC και CISC

Οι βασικές διαφορές μεταξύ RISC και CISC περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Το μέγεθος ενός συνόλου εντολών είναι μικρό σε σύγκριση με το RISC.
• Στο RISC, ο έλεγχος της CPU μπορεί να γίνει με ενσύρματη σύνδεση χωρίς να περιλαμβάνει μνήμη ελέγχου, ενώ το CISC είναι μικρο κωδικοποιημένο που χρησιμοποιεί ROM, ωστόσο, ο τρέχων επεξεργαστής CISC χρησιμοποιεί επίσης σκληρό ενσύρματο έλεγχο.
• Ο επεξεργαστής RISC λειτουργεί με 32-bit για κάθε εντολή και βασίζεται συχνά στον καταχωρητή, ενώ το CISC χρησιμοποιεί μια άνιση μορφή που κυμαίνεται από 16 bit έως 64 bit για κάθε εντολή.
• Η αρχιτεκτονική RISC περιλαμβάνει το σχεδιασμό της προσωρινής μνήμης εντολών και των δεδομένων διαχωρισμού, ενώ η αρχιτεκτονική CISC περιλαμβάνει μια ενοποιημένη προσωρινή μνήμη που προορίζεται για δεδομένα και οδηγίες, παρόλο που τα πιο πρόσφατα σχέδια χρησιμοποιούν επίσης διαχωρισμένες κρυφές μνήμες.
• Στον επεξεργαστή RISC, ο μηχανισμός της μνήμης που χρησιμοποιείται είναι η εγγραφή για εγγραφή, συμπεριλαμβανομένων των οδηγιών όπως το STORE & ανεξάρτητο LOAD. Στο CISC, ο μηχανισμός της μνήμης που χρησιμοποιείται είναι η μνήμη στη μνήμη για την εκτέλεση διαφορετικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων των οδηγιών όπως LOAD & STORE.
• Οι καταχωρητές γενικού σκοπού που χρησιμοποιούνται στον επεξεργαστή RISC είναι 32 έως 192 ενώ ο RISC χρησιμοποιεί 8 έως 24 GPR.
• Στον επεξεργαστή RISC, χρησιμοποιείται το μονό ρολόι και οι λειτουργίες διευθυνσιοδότησης είναι περιορισμένες ενώ, στο CISC, χρησιμοποιεί το ρολόι πολλαπλών ρολογιών και οι λειτουργίες διευθύνσεων κυμαίνονται από 12 έως 24.
• ο διαφορά μεταξύ του συνόλου εντολών RISC και CISC είναι, το RISC ISA επισημαίνει το λογισμικό σε σύγκριση με το υλικό. Το σύνολο εντολών του επεξεργαστή RISC χρησιμοποιεί πιο αποτελεσματικό λογισμικό όπως κώδικα ή μεταγλωττιστές μέσω λιγότερων οδηγιών. Οι CISC ISA χρησιμοποιούν έναν αριθμό τρανζίστορ εντός του υλικού για να εκτελέσουν διάφορες οδηγίες, καθώς και πρόσθετες περίπλοκες οδηγίες.

ο πλεονεκτήματα του RISC έναντι του CISC συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

Στις τρέχουσες εξελίξεις των επεξεργαστών υπολογιστών, ο μικροεπεξεργαστής RISC (υπολογιστής μειωμένης εντολής) είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος και σημαντικός. Κάτω από ορισμένες συνθήκες, οι συσκευές που βασίζονται σε αυτόν τον επεξεργαστή θα προσφέρουν σημαντικά οφέλη έναντι του CISC (σύνθετος υπολογιστής εντολών). Στα παραπάνω, συζητείται μια σύντομη σύγκριση μεταξύ των δύο επεξεργαστών.

Η απόδοση του επεξεργαστή RISC είναι δύο έως τέσσερις φορές υψηλότερη σε σύγκριση με τους επεξεργαστές CISC λόγω του βασικού συνόλου εντολών. Η αρχιτεκτονική αυτού του επεξεργαστή χρησιμοποιεί πολύ λίγο χώρο λόγω του μειωμένου συνόλου εντολών και αυτό θα κάνει επιπλέον λειτουργίες όπως διαχείριση μνήμης ή αριθμητικές μονάδες κινητής υποδιαστολής σε παρόμοιο τσιπ.

Αυτό το άρθρο ασχολείται με τις έννοιες των RISC, CISC και διαφορών. Όταν εισήχθησαν οι πρώτοι μικροεπεξεργαστές, καθώς και μικροελεγκτές, δεν υπάρχει καλύτερη και κατάλληλη αρχιτεκτονική. Μετά την εφαρμογή αυτών των επεξεργαστών, η αρχιτεκτονική CISC χρησιμοποιείται κυρίως λόγω της έλλειψης υποστήριξης λογισμικού στο Επεξεργαστής RISC . Αυτό γίνεται κυρίως για την κατασκευή όλου του υλικού καθώς και του λογισμικού που ταιριάζει από τους πρώτους επεξεργαστές 8086. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, για τυχόν αμφιβολίες σχετικά με αυτήν την έννοια, ή υλοποίηση οποιωνδήποτε ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών έργων , δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων.