RISC と CISC: 違いと比較

プロセッサという用語は、コンピュータ上でさまざまな計算を実行する役割を担う集積電子回路を指します。

入出力、算術、論理、およびその他のさまざまな命令は、オペレーティング システムのコマンドでプロセッサによって実行されます。

タブレット、PC などの多くの電子デバイスはプロセッサを利用しています。 一般的なプロセッサには、中央処理装置、マイクロプロセッサなどがあります。

主要な取り組み

1. RISC プロセッサはより単純な命令を実行するため、CISC プロセッサよりも処理時間を短縮できます。
2. CISC プロセッサにはより複雑な命令があり、XNUMX つの命令で複数の操作を実行できます。
3. RISC アーキテクチャはエネルギー効率が高く、低電力デバイスに適していますが、CISC アーキテクチャは高性能コンピューティングに優れています。

RISCとCISC

RISC (Reduced Instruction Set Computing) プロセッサは、命令を迅速かつ効率的に実行することに重点を置いて、よりシンプルで合理化された命令セットを備えています。 CISC (Complex Instruction Set Computing) プロセッサには、XNUMX つの命令で複数の操作を実行する機能があります。

RISCは単純です マイクロプロセッサ 高度にカスタマイズ可能な指示セットを提供します。

このプロセッサを構築する主な目的は、命令の最大数を制限して、各命令の実行にかかる時間を短縮することです。

各サイクルは、デコード、フェッチ、実行の XNUMX つのパラメータのみで構成されます。 複雑な命令も、単純な命令と組み合わせて使用​​することで、このプロセッサで実行できます。

CISC プロセッサは、RISC と比較すると、より複雑なプロセッサです。 これは、いくつかの操作が XNUMX つの命令に結合され、それによってプログラム コードが削減されるためです。

コンピューターでこのプロセッサを使用する主な目的は、命令の数が少ないほどメモリのスペースが少なくなり、メモリコストが少なくなるため、最終的なコストを削減することです。

比較表

比較のパラメータ	RISC	CISC
完全形	削減された命令セットコンピュータ	複雑な命令セット コンピューター
説明書	より少ない、固定された命令形式	より多くの可変命令フォーマット
モード	もっと少なく	その他
レジスタ	複数	単発講座
例	Alpha、Power Architecture、ARM、PA-RISC など	VAX、Intel x86 CPU、PDP-11、System/360
消費電力	ロー	ハイ
命令あたりの平均クロック サイクル数 (CPI)	1.5	2と15
パフォーマンスの最適化	パフォーマンス最適化のためのソフトウェアに焦点を当てています	パフォーマンスの最適化のためにハードウェアに焦点を当てる
コードサイズ	S	L

RISCとは何ですか？

RISC は、Reduced Instruction Set Computer の略です。 マイクロプロセッサです 建築 CPU で使用するのに最適と考えられています。 CISC アーキテクチャの代替として使用されます。

このテクノロジを使用する CPU は、単純化された命令を使用して実行速度を向上させます。 その結果、パフォーマンスも向上します。

命令の実行速度の向上とは別に、複数のスレッドを同時に実行できるようにすることで、内部並列性も向上します。

さらに、ワットあたりの高性能を提供することにより、エネルギーを最適化します。 XNUMX サイクルのタイム フレームで順番に実行されるすべての命令で XNUMX つのアクションのみが実行されます。

このアーキテクチャでは、固定長の命令が使用されるため、パイプライン処理が容易になります。

より多くのレジスタがサポートされ、RISC プロセッサがメモリへの値のコミットとロードに費やす時間が短縮されます。 これは、複雑な指示がないためです。

RISC プロセッサを使用すると、より小さなコンポーネントが必要になり、チップのコストと必要なチップの数が削減されます。

シンプルなデコーディング ロジックを利用することで、より少ないトランジスタで動作することを可能にし、より多くの汎用レジスタ用のスペースを残します。 などの使用機器です。 ニンテンドーDS、Apple iPod、スマートフォンなど

CISCとは？

CISC は、複合命令セット コンピューターを指します。 複雑な命令を利用して、最小限のコードでさまざまなタスクを完了するマイクロプロセッサです。

この場合、各命令セットは、長さと性質が異なる各命令を完了するのに XNUMX サイクル以上かかります。

そのアプローチは、アセンブリ言語コードのいくつかの部分を使用せずに操作全体を完了することに基づいています。 1970年に初めて使用されました。

複数のコードを使用する代わりに、複雑な命令セット アーキテクチャを使用して命令を実行します。 一連のモードをサポートする高水準言語をサポートします。

システムのハードウェアを強調し、開発者をサポートします。

実行する必要のあるすべてのタスクを XNUMX つの命令で構成する命令を生成することにより、他のマイクロプロセッサとは異なり、コンパイラの作業を軽減します。 CISC プロセッサの機能には次のようなものがあります。

• デコード: 与えられた命令は複雑であるため、複雑なデコードが必要です。
• 汎用レジスタ: 操作が実行されてメモリに格納されるため、必要な汎用レジスタの数が少なくなり、これらのレジスタの必要性が減少します。
•  クロック サイクル: 命令のサイズが変化するため、複数のクロック サイクルを使用できます。

CISC プロセッサの場合の主な欠点は、命令のパイプライン処理がないことです。

RISCとCISCの主な違い

1. RISC プロセッサは、1.5 クロック サイクルのタイム フレームで 2 つの命令を処理します。 一方、CISC は、同じことを実行するために複数のクロック サイクルを必要とします。 RISC の命令あたりの平均クロック サイクルは 15 で、CISC のそれは XNUMX と XNUMX です。
2. RISC プロセッサは、命令を実行し、それに基づいて動作し、次の命令に移るため、CISC と比較してより多くの RAM を必要とします。
3. RISC プロセッサは、単純化された命令を使用して作業を分割して実行します。 一方、CISC は、複雑な命令を XNUMX 回実行するだけで同じことを行います。
4. RISC は、消費電力が大きく、コード サイズが大きい CISC と比較して、消費電力が少なく、コード サイズが小さくなります。
5. RISC はパフォーマンスを利用するためにソフトウェアに重点を置いていますが、CISC はハードウェアに重点を置いています。

参考文献

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/464688/
2. https://www.computer.org/csdl/proceedings-article/ssst/1990/00138185/12OmNzlUKsE

最終更新日 : 30 年 2023 月 XNUMX 日