RISC procesor

RISC znamená Počítačový procesor so zníženou inštrukčnou sadou , architektúra mikroprocesora s jednoduchou kolekciou a vysoko prispôsobenou sadou inštrukcií. Je vytvorený tak, aby minimalizoval čas vykonávania inštrukcie optimalizáciou a obmedzením počtu pokynov. Znamená to, že každý cyklus inštrukcie vyžaduje iba jeden hodinový cyklus a každý cyklus obsahuje tri parametre: načítanie, dekódovanie a spustenie. Procesor RISC sa používa aj na vykonávanie rôznych zložitých inštrukcií ich spájaním do jednoduchších. Čipy RISC vyžadujú niekoľko tranzistorov, vďaka čomu je návrh lacnejší a znižuje sa čas vykonávania inštrukcie.

Príklady procesorov RISC sú SPARC, PowerPC, procesory Microchip PIC, RISC-V od SUN.

čo je myspace

Výhody RISC procesora

1. Výkon RISC procesora je lepší vďaka jednoduchému a obmedzenému počtu inštrukčnej sady.
2. Vyžaduje si to niekoľko tranzistorov, vďaka ktorým je dizajn lacnejší.
3. RISC umožňuje inštrukcii využívať voľný priestor na mikroprocesore kvôli svojej jednoduchosti.
4. Procesor RISC je jednoduchší ako procesor CISC vďaka svojmu jednoduchému a rýchlemu dizajnu a dokáže dokončiť svoju prácu v jednom hodinovom cykle.

Nevýhody RISC procesora

1. Výkon RISC procesora sa môže líšiť v závislosti od vykonávaného kódu, pretože následné inštrukcie môžu závisieť od predchádzajúcej inštrukcie pre ich vykonanie v cykle.
2. Programátori a kompilátori často používajú zložité inštrukcie.
3. Procesory RISC vyžadujú veľmi rýchlu pamäť na uloženie rôznych inštrukcií, ktoré vyžadujú veľkú zbierku vyrovnávacej pamäte, aby reagovali na inštrukciu v krátkom čase.

Architektúra RISC

Ide o vysoko prispôsobenú sadu pokynov používaných v prenosných zariadeniach kvôli spoľahlivosti systému, ako sú Apple iPod, mobilné telefóny/smartfóny, Nintendo DS,

Vlastnosti procesora RISC

Niektoré dôležité vlastnosti RISC procesorov sú:

Čas vykonania jedného cyklu:Na vykonanie každej inštrukcie v počítači vyžadujú procesory RISC jeden CPI (Clock per cycle). A každý CPI obsahuje metódu načítania, dekódovania a vykonania aplikovanú v počítačovej inštrukcii.Technika potrubia:Technika pipeliningu sa používa v procesoroch RISC na vykonávanie viacerých častí alebo fáz inštrukcií, aby sa vykonávali efektívnejšie.Veľký počet registrov:Procesory RISC sú optimalizované s viacerými registrami, ktoré možno použiť na ukladanie inštrukcií a rýchlu reakciu na počítač a minimalizáciu interakcie s pamäťou počítača.
1. Podporuje jednoduchý režim adresovania a pevnú dĺžku inštrukcie na vykonanie pipeline.
2. Na prístup k miestu pamäte používa inštrukcie LOAD a STORE.
3. Jednoduchá a obmedzená inštrukcia znižuje čas vykonávania procesu v RISC.

Procesor CISC

CISC znamená Počítač so súpravou zložitých pokynov , vyvinutý spoločnosťou Intel. Má veľkú zbierku zložitých inštrukcií, ktoré siahajú od jednoduchých až po veľmi zložité a špecializujú sa na úroveň jazyka symbolických inštrukcií, čo trvá dlho, kým sa inštrukcie vykonajú. CISC teda pristupuje k zníženiu počtu inštrukcií v každom programe a ignorovaniu počtu cyklov na inštrukciu. Kladie dôraz na vytváranie zložitých inštrukcií priamo v hardvéri, pretože hardvér je vždy rýchlejší ako softvér. Čipy CISC sú však relatívne pomalšie v porovnaní s čipmi RISC, ale používajú málo inštrukcií ako RISC. Príklady procesorov CISC sú VAX, AMD, Intel x86 a System/360.

Charakteristika procesora CISC

Nižšie sú uvedené hlavné charakteristiky procesora RISC:

1. Dĺžka kódu je krátka, takže vyžaduje veľmi málo pamäte RAM.
2. CISC alebo zložité inštrukcie môžu trvať dlhšie ako jeden hodinový cyklus na vykonanie kódu.
3. Na napísanie aplikácie je potrebných menej pokynov.
4. Poskytuje jednoduchšie programovanie v assembleri.
5. Podpora pre komplexnú dátovú štruktúru a jednoduchú kompiláciu jazykov na vysokej úrovni.
6. Skladá sa z menšieho počtu registrov a viacerých adresovacích uzlov, zvyčajne 5 až 20.
7. Pokyny môžu byť väčšie ako jedno slovo.
8. Zdôrazňuje budovanie výučby na hardvéri, pretože je rýchlejšie vytvárať ako softvér.

Architektúra procesorov CISC

Architektúra CISC pomáha redukovať programový kód vložením viacerých operácií do každej programovej inštrukcie, čo robí procesor CISC zložitejším. Počítač založený na architektúre CISC je navrhnutý tak, aby znižoval náklady na pamäť, pretože veľké programy alebo inštrukcie vyžadovali veľký pamäťový priestor na uloženie údajov, čím sa zvyšujú požiadavky na pamäť a veľká zbierka pamäte zvyšuje náklady na pamäť, čo ich robí drahšími.

Výhody procesorov CISC

1. Kompilátor vyžaduje len malé úsilie na preklad programov na vysokej úrovni alebo jazykov príkazov do jazyka assembleru alebo strojového jazyka v procesoroch CISC.
2. Dĺžka kódu je pomerne krátka, čo minimalizuje nároky na pamäť.
3. Na uloženie inštrukcie na každom CISC je potrebné oveľa menej pamäte RAM.
4. Vykonanie jednej inštrukcie vyžaduje niekoľko úloh nízkej úrovne.
5. CISC vytvára proces na riadenie spotreby energie, ktorý upravuje rýchlosť hodín a napätie.
6. Používa menej inštrukcií na vykonanie rovnakej inštrukcie ako RISC.

Nevýhody procesorov CISC

1. Čipy CISC sú pomalšie ako čipy RSIC pri vykonávaní na cyklus inštrukcie v každom programe.
2. Výkon stroja klesá v dôsledku pomalosti taktu.
3. Vykonanie pipeline v procesore CISC komplikuje používanie.
4. Čipy CISC vyžadujú viac tranzistorov v porovnaní s dizajnom RISC.
5. V CISC používa iba 20% existujúcich inštrukcií v programovacej udalosti.

Rozdiel medzi procesormi RISC a CISC