РИСЦ вс ЦИСЦ: разлика и поређење

Кључне Такеаваис

1. Сложеност скупа инструкција: РИСЦ (Редуцед Сет Инструцтион Цомпутинг) и ЦИСЦ (Цомплек Инструцтион Сет Цомпутинг) представљају две различите филозофије у пројектовању рачунарских архитектура. РИСЦ се фокусира на једноставне инструкције које се могу извршити унутар једног циклуса такта, док ЦИСЦ укључује сложене инструкције за које може бити потребно више циклуса такта да би се извршиле, али постижу више са сваком инструкцијом.
2. Перформансе и ефикасност: РИСЦ архитектуре имају тенденцију да имају већи број регистара и троше више транзистора на регистре, а не на сложене инструкције, омогућавајући више паралелизма и потенцијално веће перформансе у одређеним ситуацијама. ЦИСЦ архитектуре, са својим сложенијим упутствима, могу обављати сложеније задатке са мање инструкција, што потенцијално доводи до ефикаснијег коришћења меморије.
3. Примене и примери: РИСЦ архитектуре се обично користе у системима где су топлотна и енергетска ефикасност кључне, као што су мобилни уређаји и уграђени системи. Значајни примери укључују АРМ процесоре. ЦИСЦ архитектуре, попут оних које се виде у Интеловој к86 серији, користе се у десктоп и серверским окружењима где сирова процесорска снага и способност руковања сложеним упутствима могу бити критичне.

Шта је РИСЦ?

РИСЦ је скраћеница од Редуцед Инструцтион Сет Цомпутер. То је врста рачунарске архитектуре која се фокусира на једноставност и ефикасност у дизајну скупа инструкција процесора. У РИСЦ архитектури, скуп инструкција је намерно мали и једноставан, састоји се од ограниченог броја инструкција које се могу извршити у једном циклусу такта. Ова филозофија дизајна је у супротности са рачунарима са сложеним скупом инструкција (ЦИСЦ), који имају веће и сложеније скупове инструкција.

РИСЦ процесори имају смањен број инструкција, у распону од око 30 до 200, које су оптимизоване за специфичне задатке. Свака инструкција изводи једноставну операцију, а сложене операције се граде комбиновањем више једноставнијих инструкција. РИСЦ процесори прате архитектуру учитавања/складишта, где се подаци учитавају из меморије у регистре, манипулишу унутар регистара, а затим се чувају назад у меморију. Аритметичке и логичке операције се првенствено изводе унутар регистара.

Шта је ЦИСЦ?

ЦИСЦ је скраћеница од Цомплек Инструцтион Сет Цомпутер. Односи се на тип рачунарске архитектуре која наглашава велики скуп инструкција различите сложености. У ЦИСЦ архитектури, инструкције могу да изводе сложене операције и директно приступају меморији. Ове инструкције су променљиве дужине и могу да захтевају више циклуса за извршавање.

ЦИСЦ процесори су дизајнирани да рукују сложеним инструкцијама и минимизирају број инструкција потребних за извршавање задатка. Они пружају богат скуп начина адресирања и подршку за језике високог нивоа, омогућавајући програмерима да напишу компактнији код. Примери ЦИСЦ архитектура укључују к86 фамилију процесора, као што су Интел Пентиум и АМД Ризен.

Разлика између РИСЦ и ЦИСЦ

1. РИСЦ архитектуре имају поједностављен и поједностављен скуп инструкција, који се састоји од малог броја једноставних инструкција. Насупрот томе, ЦИСЦ архитектуре имају већи и сложенији скуп инструкција са упутствима која могу да изводе сложеније операције.
2. РИСЦ процесори извршавају инструкције у једном циклусу такта, чинећи њихово време извршења предвидљивијим. ЦИСЦ процесори, с друге стране, могу захтевати више циклуса такта да би извршили инструкције, а време извршења може да варира у зависности од сложености инструкције.
3. РИСЦ архитектуре користе архитектуру учитавања/складишта, где све инструкције за обраду података раде на подацима ускладиштеним у регистрима, а приступ меморији је ограничен на специфичне инструкције за учитавање и складиштење. ЦИСЦ архитектуре дозвољавају инструкцијама директан приступ меморији, смањујући потребу за експлицитним упутствима за учитавање/складиштење.
4. РИСЦ архитектуре су дизајниране са једноставном и правилном структуром цевовода, где свака фаза цевовода обавља одређени задатак. Ово омогућава лакши цевовод и већи проток инструкција. ЦИСЦ архитектуре, са својим сложенијим упутствима, могу имати дуже цевоводе и суочити се са изазовима у постизању ефикасног цевовода.
5. РИСЦ архитектуре имају тенденцију да генеришу код који је компактнији и ефикаснији. Поједностављени скуп инструкција и фокус на оптимизацији уобичајених операција доприносе мањим величинама кода. ЦИСЦ архитектуре, с друге стране, могу да изврше сложене операције у једној инструкцији, потенцијално смањујући број потребних инструкција, али резултирајући већом величином кода.

Поређење између РИСЦ и ЦИСЦ

Параметри поређења	РИСЦ	ЦИСЦ
Кодирање инструкција	Инструкције фиксне дужине	Инструкције променљиве дужине
Регистрација коришћења	Наглашава широку употребу регистара	Више се ослања на приступ меморији
Сложеност контролне јединице	Једноставан дизајн контролне јединице	Сложен дизајн управљачке јединице
Перформансе по вату	Обично је енергетски ефикаснији	Може да троши више енергије за сложена упутства
Време развоја	Бржи развој због једноставније архитектуре	Дуже време развоја због сложености

Референце

1. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/250015.250016
2. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-540-93799-9_4

Последњи пут ажурирано : 21. августа 2023