RISC vs CISC
RISC [Tính toán tập lệnh giảm] và CISC [Tính toán tập lệnh phức tạp] là hai kiến trúc máy tính được sử dụng chủ yếu hiện nay. Sự khác biệt chính giữa RISC và CISC là ở số chu kỳ tính toán mà mỗi hướng dẫn của chúng thực hiện. Với CISC, mỗi hướng dẫn có thể sử dụng số lượng chu kỳ lớn hơn trước khi hoàn thành so với RISC.
Lý do đằng sau sự khác biệt về số lượng chu kỳ được sử dụng là sự phức tạp và mục tiêu của các hướng dẫn của họ. Trong RISC, mỗi hướng dẫn chỉ nhằm đạt được một nhiệm vụ rất nhỏ. Vì vậy, nếu bạn muốn thực hiện một nhiệm vụ phức tạp, thì bạn cần rất nhiều các hướng dẫn này được xâu chuỗi lại với nhau. Với CISC, mỗi hướng dẫn tương tự như mã ngôn ngữ cấp cao. Bạn chỉ cần một vài hướng dẫn để có được những gì bạn muốn vì mỗi hướng dẫn thực hiện rất nhiều.
Về danh sách các hướng dẫn có sẵn, RISC có một hướng dẫn dài hơn CISC. Điều này là do mỗi bước nhỏ có thể cần một lệnh riêng, không giống như trong CISC nơi một lệnh đơn sẽ bao gồm nhiều bước. Mặc dù CISC có thể dễ dàng hơn cho các lập trình viên, nhưng nó cũng có nhược điểm của nó. Sử dụng CISC có thể không hiệu quả như khi bạn sử dụng RISC. Điều này là do sự thiếu hiệu quả trong mã CISC sau đó sẽ được sử dụng nhiều lần, dẫn đến các chu kỳ lãng phí. Sử dụng RISC cho phép lập trình viên loại bỏ mã không cần thiết và ngăn ngừa lãng phí chu kỳ.
Sự khác biệt trước đây có thể có ý nghĩa với những người có khuynh hướng công nghệ. Nhưng đối với hầu hết mọi người, nó sẽ là vô nghĩa. Để dễ hiểu hơn, tốt hơn là nhìn vào nơi hai người đang được sử dụng. CISC đã cố gắng giành được vị trí dẫn đầu trong điện toán với sự thống trị của kiến trúc x86 của Intel, là nền tảng cho tất cả các kiến trúc máy tính hiện đại khác. Ngược lại, RISC đã tìm cách hoạt động trên các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy thu GPS và các thiết bị tương tự khác. ARM là một trong những kiến trúc RISC đáng chú ý được sử dụng trong các thiết bị này. Hiệu quả cao hơn của kiến trúc RISC làm cho nó được mong muốn trong các ứng dụng này, nơi các chu kỳ và sức mạnh thường bị thiếu hụt.
Tóm lược:
- Hướng dẫn CISC sử dụng nhiều chu kỳ hơn RISC
- CISC có cách hướng dẫn phức tạp hơn RISC
- CISC thường có ít hướng dẫn hơn RISC
- Việc triển khai CISC có xu hướng chậm hơn so với triển khai RISC
- Máy tính thường sử dụng CISC trong khi máy tính bảng, điện thoại thông minh và các thiết bị khác sử dụng RISC
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học về sự độc lạ chính giữa CISC vs RISC. Thông qua những định nghĩa về :
CISC là gì ?
CISC được tăng trưởng để làm cho việc tăng trưởng trình biên dịch trở nên thuận tiện và đơn thuần hơn. Hình thức khá đầy đủ của CISC là Máy tính Bộ hướng dẫn phức tạp. Chúng là những con chip dễ lập trình để sử dụng hiệu suất cao bộ nhớ .
CISC vô hiệu sự thiết yếu phải tạo những lệnh máy cho bộ giải quyết và xử lý. Ví dụ : thay vì phải tạo một trình biên dịch, viết những hướng dẫn máy dài dòng để tính khoảng cách căn bậc hai, bộ giải quyết và xử lý CISC phân phối một năng lực tích hợp để thực thi việc này .
Nhiều máy tính đầu tiên được lập trình bằng hợp ngữ. Bộ nhớ máy tính chậm và đắt tiền. CISC thường được thực hiện trong các máy tính lớn như PDP-11 và hệ thống DEC.
Bạn đang đọc: CISC vs RISC: Sự khác biệt giữa các kiến trúc, bộ hướng dẫn
RISC là gì ?
RISC được phong cách thiết kế để thực thi một số ít loại lệnh máy tính nhỏ hơn. Do đó, nó hoàn toàn có thể hoạt động giải trí với vận tốc cao hơn. Dạng vừa đủ của RISC là Máy tính Bộ hướng dẫn Giảm. Nó là một bộ vi giải quyết và xử lý được phong cách thiết kế để triển khai số lượng lệnh máy tính nhỏ hơn để nó hoàn toàn có thể hoạt động giải trí với vận tốc cao hơn .
Tập lệnh RISC chứa ít hơn 100 lệnh và sử dụng định dạng lệnh cố định và thắt chặt. Phương pháp này sử dụng một số ít chính sách địa chỉ đơn thuần sử dụng lệnh dựa trên thanh ghi. Trong chính sách tăng trưởng trình biên dịch này, LOAD / STORE là những lệnh riêng không liên quan gì đến nhau duy nhất để truy vấn bộ nhớ .
- Trong CISC, tập lệnh rất lớn hoàn toàn có thể được sử dụng cho những hoạt động giải trí phức tạp trong khi trong RISC, tập lệnh được giảm bớt, và hầu hết những lệnh này rất nguyên thủy .
- Thời gian thực thi của máy tính CISC rất cao trong khi thời hạn thực thi của máy tính RISC rất ít .
- Trong, lan rộng ra mã CISC không phải là một yếu tố trong khi lan rộng ra mã RISC hoàn toàn có thể tạo ra một yếu tố .
- Trong CISC, việc giải thuật những lệnh rất phức tạp trong khi trong RISC, việc giải thuật những lệnh rất đơn thuần .
- CISC nhu yếu bộ nhớ ngoài để thống kê giám sát, nhưng RISC nhu yếu bộ nhớ ngoài để đo lường và thống kê .
- CISC chỉ có một bộ thanh ghi duy nhất trong khi RISC có nhiều bộ thanh ghi .
Đặc điểm của CISC
Đây là những đặc thù quan trọng của CISC
Một hướng dẫn là thiết yếu để tương hỗ nhiều chính sách định địa chỉ .
- Một số lượng lớn những hướng dẫn .
- Logic giải thuật lệnh sẽ phức tạp .
- Hướng dẫn cho những trách nhiệm đặc biệt quan trọng được sử dụng không tiếp tục .
- Một loạt những chính sách địa chỉ
- Nó phân phối những định dạng hướng dẫn có độ dài biến hóa .
- Hướng dẫn lớn hơn size một từ .
- Lệnh hoàn toàn có thể mất nhiều hơn một chu kỳ luân hồi đồng hồ đeo tay để được thực thi .
- Số lượng thanh ghi mục tiêu chung ít hơn khi hoạt động giải trí được thực thi trong chính bộ nhớ .
- Các phong cách thiết kế CISC khác nhau được thiết lập với hai thanh ghi đặc biệt quan trọng cho con trỏ ngăn xếp để quản trị ngắt
Đặc điểm của RISC
Đây là một đặc thù quan trọng của RICS :
- Giải mã lệnh đơn thuần hơn
- Một số thanh ghi có mục tiêu chung .
- Chế độ địa chỉ đơn thuần
- Ít loại tài liệu hơn .
- Một đường ống dẫn hoàn toàn có thể đạt được
- Một hướng dẫn mỗi chu kỳ luân hồi
- Đăng ký để ĐK hoạt động giải trí
- Định dạng hướng dẫn đơn thuần
- Thực hiện lệnh sẽ nhanh hơn
- Các chương trình nhỏ hơn
CISC vs RISC : Sự độc lạ giữa những kiến trúc, bộ hướng dẫn
CISC
RISC
Nó có một bộ vi lập trình . Nó có một đơn vị chức năng lập trình có dây . Tập lệnh có nhiều lệnh khác nhau hoàn toàn có thể được sử dụng cho những hoạt động giải trí phức tạp . Tập lệnh được giảm bớt, và hầu hết những hướng dẫn này đều rất sơ khai . Hiệu suất được tối ưu hóa với điểm nhấn là phần cứng .
Hiệu suất được tối ưu hóa, nhấn mạnh vấn đề vào ứng dụng
Chỉ bộ đăng ký duy nhất
Có nhiều bộ thanh ghi Chúng hầu hết là ít hơn hoặc không có pipelined Loại bộ vi giải quyết và xử lý này có tính cấu trúc cao Thời gian thực thi rất cao Thời gian triển khai là rất ít Mở rộng mã không phải là một yếu tố . Mở rộng mã hoàn toàn có thể tạo ra một yếu tố . Việc giải thuật những hướng dẫn rất phức tạp . Việc giải thuật những hướng dẫn rất đơn thuần . Nó nhu yếu bộ nhớ ngoài để đo lường và thống kê Nó không nhu yếu bộ nhớ ngoài để đo lường và thống kê Ví dụ về bộ giải quyết và xử lý CISC là CPU System / 360, VAX, AMD và Intel x86 .
Các bộ vi giải quyết và xử lý RISC phổ cập là ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC và SPARC .
Chu kỳ đơn cho mỗi lệnh
Hướng dẫn hoàn toàn có thể mất vài chu kỳ luân hồi đồng hồ đeo tay Sử dụng nhiều RAM [ hoàn toàn có thể gây ùn tắc nếu RAM hạn chế ] Sử dụng RAM hiệu suất cao hơn RISC Hướng dẫn đơn thuần, được tiêu chuẩn hóa Hướng dẫn phức tạp và có độ dài biến hóa Một số ít hướng dẫn có độ dài cố định và thắt chặt Một số lượng lớn những hướng dẫn Các chính sách địa chỉ số lượng giới hạn Chế độ địa chỉ phối hợp Các ứng dụng quan trọng là Hệ thống bảo mật an ninh, Tự động hóa mái ấm gia đình . Các ứng dụng quan trọng là : Điện thoại mưu trí, PDA . Thay đổi định dạng [ 16-64 bit cho mỗi lệnh ] . định dạng cố định và thắt chặt [ 32 – bit ] Bộ nhớ cache thống nhất cho những hướng dẫn và tài liệu .
Dữ liệu riêng không liên quan gì đến nhau và bộ nhớ cache hướng dẫn .
Ưu điểm của CISC
- Trong CISC, thuận tiện thêm những lệnh mới vào chip mà không cần đổi khác cấu trúc của tập lệnh
- Kiến trúc này được cho phép bạn sử dụng hiệu suất cao bộ nhớ chính
- Trình biên dịch không nên quá phức tạp, như trường hợp của CISC. Các tập lệnh hoàn toàn có thể được viết để tương thích với cấu trúc của những ngôn từ bậc cao .
Ưu điểm của RISC
- Hướng dẫn máy phức tạp và hiệu suất cao .
- Nó cung ứng năng lực định địa chỉ thoáng đãng để quản trị bộ nhớ .
- Tương đối ít thanh ghi khi so sánh với bộ giải quyết và xử lý RISC
- Nó giúp bạn giảm bớt tập lệnh .
- Cung cấp những lược đồ định địa chỉ số lượng giới hạn cho những toán hạng bộ nhớ
Nhược điểm của CISC
- Các thế hệ trước của dòng vi giải quyết và xử lý đa phần được chứa dưới dạng một tập con trong mọi phiên bản mới. Do đó, tập lệnh và phần cứng chip trở nên phức tạp với mỗi thế hệ máy tính .
- Hiệu suất của máy bị chậm lại vì thời hạn đồng hồ đeo tay được thực thi bởi những hướng dẫn khác nhau sẽ không khi nào giống nhau .
- Chúng lớn hơn vì chúng nhu yếu nhiều bóng bán dẫn hơn
Nhược điểm của RISC
-
Hiệu suất của bộ xử lý RISC phụ thuộc vào người lập trình hoặc trình biên dịch. Trình biên dịch đóng một vai trò quan trọng trong khi chuyển đổi mã CISC sang mã RISC
- Bộ giải quyết và xử lý RISC có bộ nhớ đệm lớn trên chip .
- Kiến trúc RISC nhu yếu phần cứng trên chip phải được lập trình lại liên tục .
Tham khảo thêm bài Khoa học máy tính với Kỹ thuật ứng dụng : Sự độc lạ chính