Wenn eine Maschine programmiert ist, verwendet der Programmierer bestimmte Grundbefehle oder Maschinenbefehle, die allgemein als Befehlssatz eines Computers bekannt sind.
Vergleichstabelle
| Basis zum Vergleich | RISC | CISC |
|---|---|---|
| Betonung | Software | Hardware |
| Enthält | Einzelne Uhr | Multi-Clock |
| Befehlssatzgröße | Klein | Groß |
| Befehlsformate | festes (32-Bit) Format | Unterschiedliche Formate (jeweils 16-64 Bit). |
| Verwendete Adressierungsmodi | Begrenzt auf 3-5 | 12-24 |
| Verwendete Universalregister | 32-192 | 8-24 |
| Rückschlüsse auf den Speicher | Registrieren Sie sich, um sich zu registrieren | Speicher in speicher |
| Cache-Design | Daten-Cache und Befehls-Cache aufteilen. | Einheitlicher Cache für Anweisungen und Daten. |
| Taktfrequenz | 50-150 MHz | 33–50 MHz |
| Zyklen pro Anweisung | Einzelzyklus für alle Anweisungen und einen durchschnittlichen CPI <1, 5. | CPI zwischen 2 und 15. |
| CPU-Steuerung | Festverdrahtet ohne Kontrollspeicher. | Mikrocode unter Verwendung des Kontrollspeichers (ROM). |
Definition von RISC
RISC- Befehlssätze (Computer mit reduziertem Befehlssatz) enthalten normalerweise weniger als 100 Befehle und verwenden ein festes Befehlsformat (32 Bit). Es werden einige einfache Adressierungsmodi verwendet. Register-basierte Anweisungen werden verwendet, was bedeutet, dass ein Register-zu-Register-Mechanismus verwendet wird. LOAD / STORE sind die einzigen unabhängigen Anweisungen für den Zugriff auf den Speicher.
Um die Geschwindigkeit des Kontextwechsels zu verbessern, wird eine große Registerdatei verwendet. Die Einfachheit der Befehlssätze führte zur Implementierung ganzer Prozessoren auf einem einzelnen VLSI-Chip. Die zusätzlichen Vorteile sind eine höhere Taktrate und ein niedrigerer CPI, die für hohe MIPS-Bewertungen der verfügbaren RISC / Superscalar-Prozessoren gelten.
Definition von CISC
CISC- Befehlssatz für komplexe Befehlssätze enthält ungefähr 120 bis 350 Anweisungen. Es verwendet variable Befehls- / Datenformate, aber einen kleinen Satz von Universalregistern, dh 8-24. Der Grund für große Befehlssätze ist die Verwendung von Anweisungen im variablen Format. Eine große Anzahl von Speicherreferenzoperationen wird unter Verwendung einer enormen Anzahl von Adressierungsmodi ausgeführt.
Die CISC-Architektur verwendet die HLL-Anweisungen direkt in Hardware / Firmware. Ein einheitlicher Cache wird in der traditionellen CISC-Architektur verwendet, die sowohl Daten als auch Anweisungen enthält und den gemeinsamen Pfad verwendet.
Hauptunterschiede zwischen RISC und CISC
- In RISC ist die Befehlssatzgröße klein, während in CISC die Befehlssatzgröße groß ist.
- RISC verwendet Befehle mit festem Format (32 Bit) und hauptsächlich auf Registern basierende Befehle, während CISC variable Formatbereiche von 16 bis 64 Bit pro Befehl verwendet.
- RISC verwendet einen einzelnen Takt und einen begrenzten Adressierungsmodus (dh 3-5). Auf der anderen Seite verwendet CISC 12 bis 24 Adressierungsmodi mit mehreren Takten.
- Die Anzahl der von RISC verwendeten Universalregister reicht von 32 bis 192. Im Gegensatz dazu verwendet die CISC-Architektur 8-24 GPRs.
- Der Register-zu-Register-Speichermechanismus wird in RISC mit unabhängigen LOAD- und STORE-Anweisungen verwendet. Im Gegensatz dazu verwendet CISC einen Speicher-zu-Speicher-Mechanismus zum Ausführen von Operationen sowie integrierte LOAD- und STORE-Anweisungen.
- RISC hat das Design von Daten- und Anweisungscaches aufgeteilt. Im Gegensatz dazu verwendet CISC einen einheitlichen Cache für Daten und Anweisungen, obwohl neueste Designs auch Split-Caches verwenden.
- Die meisten CPU-Steuerungen in RISC sind ohne Steuerspeicher fest verdrahtet. Umgekehrt ist CISC mikrocodiert und verwendet einen Steuerspeicher (ROM), aber moderne CISC verwenden auch eine festverdrahtete Steuerung.
Fazit
CISC-Anweisungen sind komplex und neigen dazu, langsamer als RISC zu sein, verwenden jedoch weniger Zyklen mit weniger Anweisungen.
