TechCodeview

RISC-processor

RISC staat voor Gereduceerde instructieset Computerprocessor , een microprocessorarchitectuur met een eenvoudige verzameling en een sterk aangepaste reeks instructies. Het is gebouwd om de uitvoeringstijd van instructies te minimaliseren door het aantal instructies te optimaliseren en te beperken. Het betekent dat elke instructiecyclus slechts één klokcyclus vereist, en elke cyclus drie parameters bevat: ophalen, decoderen en uitvoeren. De RISC-processor wordt ook gebruikt om verschillende complexe instructies uit te voeren door ze te combineren tot eenvoudigere instructies. RISC-chips hebben meerdere transistors nodig, waardoor het ontwerp goedkoper is en de uitvoeringstijd voor instructies wordt verkort.

Voorbeelden van RISC-processors zijn SUN's SPARC-, PowerPC-, Microchip PIC-processors en RISC-V.

vind in kaart c++

Voordelen van RISC-processor

1. De prestaties van de RISC-processor zijn beter vanwege het eenvoudige en beperkte aantal instructieset.
2. Er zijn meerdere transistors nodig die het ontwerp goedkoper maken.
3. Dankzij RISC kan de instructie vanwege zijn eenvoud vrije ruimte op een microprocessor gebruiken.
4. De RISC-processor is eenvoudiger dan een CISC-processor vanwege het eenvoudige en snelle ontwerp, en kan zijn werk in één klokcyclus voltooien.

Nadelen van RISC-processor

1. De prestaties van de RISC-processor kunnen variëren afhankelijk van de uitgevoerde code, omdat daaropvolgende instructies voor hun uitvoering in een cyclus afhankelijk kunnen zijn van de voorgaande instructie.
2. Programmeurs en compilers gebruiken vaak complexe instructies.
3. RISC-processors hebben zeer snel geheugen nodig om verschillende instructies op te slaan, waarvoor een grote verzameling cachegeheugen nodig is om in korte tijd op de instructie te reageren.

RISC-architectuur

Het is een zeer aangepaste set instructies die wordt gebruikt op draagbare apparaten vanwege de betrouwbaarheid van het systeem, zoals Apple iPod, mobiele telefoons/smartphones, Nintendo DS,

Kenmerken van RISC-processor

Enkele belangrijke kenmerken van RISC-processors zijn:

Uitvoeringstijd van één cyclus:Voor het uitvoeren van elke instructie in een computer hebben de RISC-processors één CPI (Clock per cycle) nodig. En elke CPI omvat de ophaal-, decodeer- en uitvoermethode die wordt toegepast bij computerinstructie.Pijplijntechniek:De pipeliningtechniek wordt in de RISC-processors gebruikt om meerdere delen of stadia van instructies uit te voeren om efficiënter te presteren.Een groot aantal registers:RISC-processors zijn geoptimaliseerd met meerdere registers die kunnen worden gebruikt om instructies op te slaan, snel op de computer te reageren en de interactie met het computergeheugen te minimaliseren.
1. Het ondersteunt een eenvoudige adresseringsmodus en een vaste instructielengte voor het uitvoeren van de pijplijn.
2. Het gebruikt LOAD- en STORE-instructies om toegang te krijgen tot de geheugenlocatie.
3. Eenvoudige en beperkte instructies verkorten de uitvoeringstijd van een proces in een RISC.

CISC-processor

Het CISC staat voor Complexe instructiesetcomputer , ontwikkeld door Intel. Het heeft een grote verzameling complexe instructies die variëren van eenvoudig tot zeer complex en gespecialiseerd in het niveau van de assembleertaal, waardoor het lang duurt om de instructies uit te voeren. CISC benadert dus het verminderen van het aantal instructies voor elk programma en het negeren van het aantal cycli per instructie. Het legt de nadruk op het direct inbouwen van complexe instructies in de hardware, omdat de hardware altijd sneller is dan de software. CISC-chips zijn echter relatief langzamer in vergelijking met RISC-chips, maar gebruiken weinig instructie dan RISC. Voorbeelden van CISC-processors zijn VAX, AMD, Intel x86 en de System/360.

Kenmerken van CISC-processor

Hieronder volgen de belangrijkste kenmerken van de RISC-processor:

1. De lengte van de code is kort, dus er is heel weinig RAM voor nodig.
2. CISC- of complexe instructies kunnen langer duren dan een enkele klokcyclus om de code uit te voeren.
3. Er zijn minder instructies nodig om een ​​aanvraag te schrijven.
4. Het biedt eenvoudiger programmeren in assembleertaal.
5. Ondersteuning voor complexe datastructuren en eenvoudige compilatie van talen op hoog niveau.
6. Het is samengesteld uit minder registers en meer adresseringsknooppunten, doorgaans 5 tot 20.
7. Instructies kunnen groter zijn dan één woord.
8. Het benadrukt het bouwen van instructies op hardware, omdat het sneller te maken is dan de software.

CISC-processorarchitectuur

De CISC-architectuur helpt de programmacode te verminderen door meerdere bewerkingen in elke programma-instructie in te bedden, waardoor de CISC-processor complexer wordt. De op CISC-architectuur gebaseerde computer is ontworpen om de geheugenkosten te verlagen omdat grote programma's of instructies grote geheugenruimte nodig hadden om de gegevens op te slaan, waardoor de geheugenbehoefte toeneemt, en een grote verzameling geheugen de geheugenkosten verhoogt, waardoor ze duurder worden.

Voordelen van CISC-processors

1. De compiler vereist weinig moeite om programma's of instructietalen op hoog niveau te vertalen naar assembleer- of machinetaal in CISC-processors.
2. De codelengte is vrij kort, waardoor de geheugenbehoefte tot een minimum wordt beperkt.
3. Om de instructie op elke CISC op te slaan, is er heel weinig RAM nodig.
4. Voor de uitvoering van een enkele instructie zijn meerdere taken op laag niveau vereist.
5. CISC creëert een proces om het energieverbruik te beheren dat de kloksnelheid en spanning aanpast.
6. Het gebruikt minder instructies om dezelfde instructie uit te voeren als de RISC.

Nadelen van CISC-processors

1. CISC-chips zijn langzamer dan RSIC-chips om per instructiecyclus voor elk programma uit te voeren.
2. De prestaties van de machine nemen af ​​als gevolg van de traagheid van de kloksnelheid.
3. Het uitvoeren van de pijplijn in de CISC-processor maakt het gebruik ingewikkeld.
4. De CISC-chips hebben meer transistors nodig in vergelijking met het RISC-ontwerp.
5. In CISC gebruikt het slechts 20% van de bestaande instructies in een programmeergebeurtenis.

Verschil tussen de RISC- en CISC-processors