RISC-prosessori
RISC tarkoittaa Supistettu ohjesarjan tietokoneprosessori , mikroprosessoriarkkitehtuuri, jossa on yksinkertainen kokoelma ja erittäin räätälöidyt ohjeet. Se on rakennettu minimoimaan käskyjen suoritusaika optimoimalla ja rajoittamalla käskyjen määrää. Se tarkoittaa, että jokainen käskyjakso vaatii vain yhden kellojakson, ja jokainen jakso sisältää kolme parametria: hae, dekoodaa ja suorita. RISC-prosessoria käytetään myös useiden monimutkaisten käskyjen suorittamiseen yhdistämällä ne yksinkertaisemmiksi. RISC-sirut vaativat useita transistoreita, mikä tekee suunnittelusta halvempaa ja lyhentää käskyn suoritusaikaa.
Esimerkkejä RISC-prosessoreista ovat SUNin SPARC-, PowerPC-, Microchip PIC-prosessorit, RISC-V.
base64-dekoodaus js:ssä
RISC-prosessorin edut
- RISC-prosessorin suorituskyky on parempi johtuen yksinkertaisesta ja rajoitetusta käskyjoukosta.
- Se vaatii useita transistoreita, jotka tekevät sen suunnittelusta halvempaa.
- RISC sallii käskyn käyttää vapaata tilaa mikroprosessorissa sen yksinkertaisuuden vuoksi.
- RISC-prosessori on yksinkertaisen ja nopean suunnittelunsa ansiosta yksinkertaisempi kuin CISC-prosessori, ja se voi suorittaa työnsä yhdellä kellojaksolla.
RISC-prosessorin haitat
- RISC-prosessorin suorituskyky voi vaihdella suoritetun koodin mukaan, koska seuraavat käskyt voivat riippua edellisestä käskystä niiden suorittamiseksi syklissä.
- Ohjelmoijat ja kääntäjät käyttävät usein monimutkaisia ohjeita.
- RISC-prosessorit vaativat erittäin nopeaa muistia tallentaakseen erilaisia käskyjä, jotka vaativat suuren kokoelman välimuistia vastatakseen käskyyn lyhyessä ajassa.
RISC-arkkitehtuuri
Se on pitkälle räätälöity ohjesarja, jota käytetään kannettavissa laitteissa järjestelmän luotettavuuden vuoksi, kuten Apple iPod, matkapuhelimet/älypuhelimet, Nintendo DS,
RISC-prosessorin ominaisuudet
Jotkut RISC-prosessorien tärkeät ominaisuudet ovat:
- Se tukee yksinkertaista osoitetilaa ja kiinteää käskyn pituutta liukuhihnan suorittamiseen.
- Se käyttää LOAD- ja STORE-käskyjä päästäkseen muistipaikkaan.
- Yksinkertainen ja rajoitettu käsky vähentää prosessin suoritusaikaa RISC:ssä.
CISC-prosessori
CISC tarkoittaa Monimutkainen ohjesarja tietokone Intelin kehittämä. Siinä on suuri kokoelma monimutkaisia käskyjä, jotka vaihtelevat yksinkertaisista erittäin monimutkaisiin ja ovat erikoistuneet assembly-kielitasolle, mikä kestää kauan käskyjen suorittamiseen. Joten CISC vähentää ohjeiden määrää kussakin ohjelmassa ja jättää huomiotta jaksojen määrän käskyä kohti. Se korostaa monimutkaisten ohjeiden rakentamista suoraan laitteistoon, koska laitteisto on aina ohjelmistoa nopeampi. CISC-sirut ovat kuitenkin suhteellisen hitaampia kuin RISC-sirut, mutta käyttävät vain vähän ohjeita kuin RISC. Esimerkkejä CISC-prosessoreista ovat VAX, AMD, Intel x86 ja System/360.
CISC-prosessorin ominaisuudet
Seuraavat ovat RISC-prosessorin pääominaisuudet:
- Koodin pituus on lyhyt, joten se vaatii hyvin vähän RAM-muistia.
- CISC- tai monimutkaiset käskyt voivat kestää kauemmin kuin yhden kellojakson koodin suorittamiseen.
- Hakemuksen kirjoittamiseen tarvitaan vähemmän ohjeita.
- Se helpottaa ohjelmointia assembly-kielellä.
- Tuki monimutkaiselle tietorakenteelle ja korkean tason kielten helppoon kokoamiseen.
- Se koostuu harvemmista rekistereistä ja enemmän osoitesolmuista, tyypillisesti 5-20.
- Ohjeet voivat olla suurempia kuin yksi sana.
- Se korostaa opetuksen rakentamista laitteistolle, koska se on nopeampi luoda kuin ohjelmisto.
CISC-suorittimien arkkitehtuuri
CISC-arkkitehtuuri auttaa vähentämään ohjelmakoodia upottamalla useita toimintoja jokaiseen ohjelmakäskyyn, mikä tekee CISC-prosessorista monimutkaisemman. CISC-arkkitehtuuriin perustuva tietokone on suunniteltu alentamaan muistikustannuksia, koska suuret ohjelmat tai käskyt vaativat paljon muistitilaa tietojen tallentamiseen, mikä lisäsi muistin tarvetta ja suuri muistikokoelma nostaa muistikustannuksia, mikä tekee niistä kalliimpia.
CISC-prosessorien edut
- Kääntäjä vaatii vain vähän vaivaa kääntääkseen korkean tason ohjelmia tai lausekkeita kokoonpano- tai konekieleksi CISC-suorittimissa.
- Koodin pituus on melko lyhyt, mikä minimoi muistin tarpeen.
- Ohjeiden tallentaminen kuhunkin CISC:hen vaatii hyvin vähemmän RAM-muistia.
- Yhden käskyn suorittaminen vaatii useita matalan tason tehtäviä.
- CISC luo virrankäytön hallintaan prosessin, joka säätää kellotaajuutta ja jännitettä.
- Se käyttää vähemmän käskyjä suorittaakseen samat käskyt kuin RISC.
CISC-prosessorien haitat
- CISC-sirut suoriutuvat hitaammin kuin RSIC-sirut käskyjaksoa kohden jokaisessa ohjelmassa.
- Koneen suorituskyky heikkenee kellonajan hitauden vuoksi.
- Liukulinjan suorittaminen CISC-prosessorissa tekee sen käytöstä monimutkaista.
- CISC-sirut vaativat enemmän transistoreita RISC-suunnitteluun verrattuna.
- CISC:ssä se käyttää ohjelmointitapahtumassa vain 20 % olemassa olevista käskyistä.
Ero RISC- ja CISC-suorittimien välillä
RISKI | CISC |
---|---|
Se on rajoitetun ohjesarjan tietokone. | Se on monimutkaisen ohjesarjan tietokone. |
Se korostaa ohjelmistoja ohjejoukon optimoimiseksi. | Se korostaa laitteistoa ohjejoukon optimoimiseksi. |
Se on kiinteästi langallinen ohjelmointiyksikkö RISC-prosessorissa. | Mikroohjelmointiyksikkö CISC-prosessorissa. |
Se vaatii useita rekisterijoukkoja käskyn tallentamiseen. | Se vaatii yhden rekisterijoukon käskyn tallentamiseen. |
RISC:llä on yksinkertainen ohjeiden dekoodaus. | CISC:llä on monimutkainen käskyn purku. |
Putkilinjan käyttö on yksinkertaista RISC:ssä. | Putkilinjan käyttö on vaikeaa CISC:ssä. |
Se käyttää rajoitettua määrää käskyjä, jotka vievät vähemmän aikaa käskyjen suorittamiseen. | Se käyttää suurta määrää käskyjä, jotka vaativat enemmän aikaa käskyjen suorittamiseen. |
Se käyttää LOAD- ja STORE-komentoja, jotka ovat itsenäisiä ohjeita ohjelman rekisteristä rekisteröintiin -vuorovaikutuksessa. | Se käyttää LOAD- ja STORE-käskyjä ohjelman muistin ja muistin välisessä vuorovaikutuksessa. |
RISC:ssä on enemmän transistoreita muistirekistereissä. | CISC:ssä on transistorit monimutkaisten käskyjen tallentamiseen. |
RISC:n suoritusaika on hyvin lyhyt. | CISC:n suoritusaika on pidempi. |
RISC-arkkitehtuuria voidaan käyttää huippuluokan sovelluksissa, kuten tietoliikenne, kuvankäsittely, videonkäsittely jne. | CISC-arkkitehtuuria voidaan käyttää halvempien sovellusten kanssa, kuten kotiautomaatio, turvajärjestelmä jne. |
Siinä on kiinteämuotoinen ohje. | Siinä on vaihtuvamuotoiset ohjeet. |
RISC-arkkitehtuurille kirjoitetun ohjelman on vietävä enemmän tilaa muistista. | CISC-arkkitehtuurille kirjoitettu ohjelma vie vähemmän tilaa muistista. |
Esimerkki RISC:stä: ARM, PA-RISC, Power Architecture, Alpha, AVR, ARC ja SPARC. | Esimerkkejä CISC:stä: VAX, Motorola 68000 -perhe, System/360, AMD ja Intel x86 -suorittimet. |