¿Cuál es la diferencia entre la arquitectura RISC y CISC?

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La arquitectura de la Unidad Central de Procesamiento (CPU) opera la capacidad de funcionar desde la “Arquitectura del Conjunto de Instrucciones” hasta donde fue diseñada. El diseño arquitectónico de la CPU es Computación de conjuntos de instrucciones reducidos (RISC) y Computación de conjuntos de instrucciones complejas (CISC). Un procesador como CISC tiene la capacidad de realizar operaciones de varios pasos o modos de direccionamiento dentro de un conjunto de instrucciones. Es el diseño de la CPU donde una instrucción funciona con varios actos de bajo nivel. Por ejemplo, almacenamiento en memoria, carga desde memoria y una operación aritmética. La computación de conjuntos de instrucciones reducidos es una estrategia de diseño de la Unidad Central de Procesamiento basada en la visión de que un conjunto de instrucciones básicas ofrece un gran rendimiento cuando se combina con un microprocesador arquitectura que tiene la capacidad de ejecutar las instrucciones utilizando algunos ciclos de microprocesador por instrucción. Este artículo analiza la diferencia entre la arquitectura RISC y CISC. La parte de hardware de Intel se denomina Computadora de conjunto de instrucciones complejas (CISC), y el hardware de Apple es Computadora de conjunto de instrucciones reducido (RISC).

Diferencia entre arquitectura RISC y CISC

Antes de discutir las diferencias entre los Arquitectura RISC y CISC háganos saber sobre los conceptos de RISC y CISC




RIESGO and CISC Processors

RIESGO and CISC Processors

¿Qué es RISC?

Una computadora con conjunto de instrucciones reducido es una computadora que solo utiliza comandos simples que se pueden dividir en varias instrucciones que logran una operación de bajo nivel dentro de un solo ciclo CLK, como su nombre propone “Conjunto de instrucciones reducido”.



El RISC es un microprocesador informático de conjunto de instrucciones reducido y su arquitectura incluye un conjunto de instrucciones altamente personalizadas. La función principal de esto es reducir el tiempo de ejecución de la instrucción limitando y optimizando el número de comandos. Por lo tanto, cada ciclo de comando usa un solo ciclo de reloj donde cada ciclo de reloj incluye tres parámetros, a saber, buscar, decodificar y ejecutar.

El tipo de procesador se utiliza principalmente para ejecutar varios comandos difíciles fusionándolos en otros más simples. El procesador RISC necesita varios transistores para diseñar y reduce el tiempo de instrucción para la ejecución. Los mejores ejemplos de procesadores RISC incluyen los procesadores PowerPC, SPARC, RISC-V, Microchip PIC de SUN, etc.

Arquitectura RISC

El término RISC significa 'Computadora con conjunto de instrucciones reducido'. Es un plan de diseño de CPU basado en órdenes simples y que actúa con rapidez.


Este es un conjunto de instrucciones pequeño o reducido. Aquí, se espera que cada instrucción logre trabajos muy pequeños. En esta máquina, los conjuntos de instrucciones son modestos y simples, lo que ayuda a comprender comandos más complejos. Cada instrucción tiene una longitud similar y se enrollan juntas para realizar tareas compuestas en una sola operación. La mayoría de los comandos se completan en un ciclo de máquina. Esta canalización es una técnica crucial que se utiliza para acelerar las máquinas RISC.

Caracteristicas

Las características de RISC incluyen las siguientes.

  • Arquitectura de canalización
  • El número de instrucciones está restringido y disminuido
  • Las instrucciones como cargar y almacenar tienen derecho de entrada a la memoria
  • Los modos de direccionamiento son menos
  • La instrucción es uniforme y su formato se puede simplificar

Ventajas

Las ventajas del procesador RISC incluyen las siguientes.

  • El rendimiento de este procesador es bueno debido al sencillo y limitado no. del conjunto de instrucciones.
  • Este procesador utiliza varios transistores en el diseño, por lo que la fabricación es más económica.
  • El procesador RISC permite que la instrucción utilice espacio abierto en un microprocesador debido a su simplicidad.
  • Es muy simple en comparación con otro procesador debido a que puede terminar su tarea en un solo ciclo de reloj.

Desventajas

Las desventajas de un procesador CISC incluyen las siguientes.

  • El rendimiento de este procesador puede cambiar según el código ejecutado porque los siguientes comandos pueden depender de la instrucción anterior para su implementación dentro de un ciclo.
  • Los compiladores y programadores utilizan con frecuencia la instrucción compleja
  • Estos procesadores necesitan una memoria muy rápida para mantener diferentes instrucciones que utilizan una gran colección de memoria caché para reaccionar al comando en menos tiempo.

¿Qué es CISC?

Fue desarrollado por Intel Corporation y es una computadora de conjunto de instrucciones complejas. Este procesador incluye una gran colección de instrucciones simples a complejas. Estas instrucciones se especifican en el nivel de lenguaje ensamblador y la ejecución de estas instrucciones lleva más tiempo.

Una computadora de conjunto de instrucciones complejo es una computadora en la que las instrucciones individuales pueden realizar numerosas operaciones de bajo nivel como una carga desde la memoria, una operación aritmética y un almacenamiento de memoria, o se logran mediante procesos de varios pasos o modos de direccionamiento en instrucciones únicas, como su nombre propone 'Conjunto de instrucciones complejas'.

Entonces, este procesador se mueve para disminuir el número de instrucciones en cada programa e ignorar el número de ciclos para cada instrucción. Destaca ensamblar instrucciones complejas abiertamente dentro del hardware, ya que el hardware siempre se compara con el software. Sin embargo, los chips CISC son relativamente más lentos en comparación con los chips RISC, pero utilizan instrucciones pequeñas en comparación con RISC. Los mejores ejemplos del procesador CISC incluyen AMD, VAX, System / 360 e Intel x86.

Arquitectura CISC

El término CISC significa 'Computadora de conjunto de instrucciones complejas'. Es un plan de diseño de CPU basado en comandos únicos, que están capacitados para ejecutar operaciones de varios pasos.

Las computadoras CISC tienen pequeños programas. Tiene una gran cantidad de instrucciones compuestas, que lleva mucho tiempo realizar. Aquí, un solo conjunto de instrucciones está protegido en varios pasos, cada conjunto de instrucciones tiene más de 300 instrucciones independientes. Las instrucciones máximas se terminan en dos a diez ciclos de máquina. En CISC, la canalización de instrucciones no se implementa fácilmente.

Caracteristicas

Las principales características del procesador RISC incluyen las siguientes.

  • CISC puede tardar más en ejecutar el código en comparación con un ciclo de reloj único.
  • CISC admite lenguajes de alto nivel para una compilación simple y una estructura de datos compleja.
  • Se recopila con más nodos de direccionamiento, menos registros normalmente de 5 a 20.
  • Para escribir una solicitud, se requiere menos instrucción
  • La longitud del código es muy corta, por lo que necesita una RAM extremadamente pequeña.
  • Destaca las instrucciones sobre hardware durante el diseño, ya que es más rápido de diseñar que el software.
  • Las instrucciones son más grandes en comparación con una sola palabra.
  • Proporciona una programación sencilla en lenguaje ensamblador.

Ventajas

los ventajas de CISC Incluya lo siguiente.

  • Este procesador creará un procedimiento para manejar el uso de energía que regula la velocidad del reloj y el voltaje.
  • En el procesador CISC, el compilador necesita un pequeño esfuerzo para cambiar el programa o declaración de alto nivel a ensamblador, de lo contrario, lenguaje de máquina.
  • Se puede ejecutar una sola instrucción utilizando diferentes tareas de bajo nivel
  • No utiliza mucha memoria debido a la poca longitud del código.
  • CISC utiliza menos conjunto de instrucciones para ejecutar la misma instrucción que RISC.
  • La instrucción se puede almacenar dentro de la RAM en cada CISC

Desventajas

Las desventajas de CISC incluyen las siguientes.

  • Las instrucciones existentes utilizadas por el CISC son el 20% dentro de un evento de programa.
  • En comparación con el procesador RISC, los procesadores CISC son muy lentos al ejecutar cada ciclo de instrucción en cada programa.
  • Este procesador utiliza una cantidad de transistores en comparación con RISC.
  • La ejecución de la canalización dentro del CISC dificultará su uso.
  • El rendimiento de la máquina se reduce debido a la baja velocidad del reloj.

Diferencia entre arquitectura RISC y CISC

Diferencia entre RISC y CISC

Diferencia entre RISC y CISC

RIESGO

CISC

1. RISC significa Ordenador con conjunto de instrucciones reducido.1. CISC son las siglas de Complex Instruction Set Computer.
2. Los procesadores RISC tienen instrucciones simples que requieren aproximadamente un ciclo de reloj. El ciclo de reloj promedio por instrucción (CPI) es 1.52. El procesador CSIC tiene instrucciones complejas que requieren varios relojes para su ejecución. El ciclo de reloj promedio por instrucción (CPI) está en el rango de 2 y 15.
3. El rendimiento se optimiza con un mayor enfoque en el software.3. El rendimiento se optimiza con un mayor enfoque en el hardware.
4. No tiene unidad de memoria y utiliza hardware independiente para implementar instrucciones.4. Tiene una unidad de memoria para implementar instrucciones complejas.
5. Tiene una unidad de programación cableada.5. Tiene una unidad de microprogramación.
6. El conjunto de instrucciones se reduce, es decir, tiene solo unas pocas instrucciones en el conjunto de instrucciones. Muchas de estas instrucciones son muy primitivas. 6. El conjunto de instrucciones tiene una variedad de instrucciones diferentes que se pueden utilizar para operaciones complejas.
7. El conjunto de instrucciones tiene una variedad de instrucciones diferentes que se pueden utilizar para operaciones complejas. 7. CISC tiene muchos modos de direccionamiento diferentes y, por lo tanto, se puede utilizar para representar declaraciones de lenguaje de programación de nivel superior de manera más eficiente.
8. Los modos de direccionamiento complejos se sintetizan utilizando el software.8.CISC ya admite modos de direccionamiento complejos
9.Existen varios conjuntos de registros9.Solo tiene un conjunto de registro único
Los procesadores RISC están altamente canalizados10.Normalmente no están canalizados o están menos canalizados
11. La complejidad de RISC reside en el compilador que ejecuta el programa.11. La complejidad radica en el microprograma
12. El tiempo de ejecución es muy inferior12. El tiempo de ejecución es muy elevado
13. La expansión de código puede ser un problema13. La expansión de código no es un problema
14. La decodificación de instrucciones es sencilla.14. La decodificación de instrucciones es compleja
15. No requiere memoria externa para realizar cálculos15. Requiere memoria externa para los cálculos
16. Los microprocesadores RISC más comunes son Alpha, ARC, ARM, AVR, MIPS, PA-RISC, PIC, Power Architecture y SPARC.16. Ejemplos de procesadores CISC son las CPU System / 360, VAX, PDP-11, la familia Motorola 68000, AMD e Intel x86.
17. La arquitectura RISC se utiliza en aplicaciones de alta gama como procesamiento de video, telecomunicaciones y procesamiento de imágenes.17. La arquitectura CISC se utiliza en aplicaciones de gama baja como sistemas de seguridad, domótica, etc.

Diferencias clave entre RISC y CISC

Las diferencias clave entre RISC y CISC incluyen las siguientes.

  • El tamaño de un conjunto de instrucciones es pequeño en comparación con RISC.
  • En RISC, el control de la CPU se puede realizar con cableado sin incluir una memoria de control, mientras que CISC está microcodificado y usa ROM, sin embargo, el procesador CISC actual también utiliza control cableado.
  • El procesador RISC funciona con 32 bits para cada instrucción y, con frecuencia, se basa en el registro, mientras que CISC utiliza un formato desigual que varía de 16 a 64 bits para cada instrucción.
  • La arquitectura RISC incluye el diseño de caché de instrucciones y datos divididos, mientras que la arquitectura CISC incluye un caché unificado destinado a datos e instrucciones, aunque los diseños más recientes también utilizan cachés divididos.
  • En el procesador RISC, el mecanismo de memoria utilizado es registro a registro incluyendo instrucciones como ALMACENAR y CARGA independiente. En CISC, el mecanismo de memoria utilizado es de memoria a memoria para ejecutar diferentes operaciones, incluidas las instrucciones como LOAD & STORE.
  • Los registros de propósito general utilizados en el procesador RISC son de 32 a 192, mientras que RISC utiliza de 8 a 24 GPR.
  • En el procesador RISC, se usa el reloj único y los modos de direccionamiento son limitados, mientras que, en CISC, se usa el reloj múltiple, y los modos de direccionamiento varían de 12 a 24.
  • los diferencia entre el conjunto de instrucciones RISC y CISC es decir, RISC ISA destaca el software en comparación con el hardware. El conjunto de instrucciones del procesador RISC usa software más eficiente como código o compiladores a través de menos instrucciones. Las ISA CISC emplean varios transistores dentro del hardware para ejecutar varias instrucciones, así como también instrucciones complejas adicionales.

los ventajas de RISC sobre CISC Incluya lo siguiente.

En los desarrollos actuales de los procesadores de computadora, el microprocesador RISC (computadora con conjunto de instrucciones reducido) es el más utilizado y significativo. Bajo ciertas condiciones, los dispositivos basados ​​en este procesador ofrecerán importantes beneficios sobre CISC (computadora con conjunto de instrucciones complejas). En lo anterior, se analiza una breve comparación entre ambos procesadores.

El rendimiento del procesador RISC es de dos a cuatro veces mayor en comparación con los procesadores CISC debido al conjunto de instrucciones básicas. La arquitectura de este procesador utiliza muy poco espacio debido a la disminución del conjunto de instrucciones y esto hará que funciones adicionales como la administración de memoria o unidades aritméticas de punto flotante en un chip similar.

Este artículo analiza los conceptos de RISC, CISC y las diferencias. Cuando se introdujeron los primeros microprocesadores, así como los microcontroladores, no existe una arquitectura mejor y adecuada. Una vez que se implementaron estos procesadores, la arquitectura CISC se utiliza principalmente debido a la falta de soporte de software en el RIESGO processor . Esto se debe principalmente a que todo su hardware y software se adapten bien a sus primeros procesadores 8086. Esperamos que comprenda mejor este concepto. Además, para cualquier duda sobre este concepto, o implementación de cualquier proyecto eléctrico y electrónico , envíe sus comentarios comentando en la sección de comentarios a continuación.