Die Architektur der Central Processing Unit (CPU) bietet die Fähigkeit, von der „Befehlssatzarchitektur“ bis zu ihrem Entwurf zu funktionieren. Das Architekturdesign der CPU besteht aus reduziertem Befehlssatz-Computing (RISC) und komplexem Befehlssatz-Computing (CISC). Ein Prozessor wie CISC kann mehrstufige Operationen oder Adressierungsmodi innerhalb eines Befehlssatzes ausführen. Es ist das CPU-Design, bei dem ein Befehl mehrere Low-Level-Acts ausführt. Zum Beispiel Speicher, Laden aus dem Speicher und eine arithmetische Operation. Reduziertes Befehlssatz-Computing ist eine Entwurfsstrategie für die Zentraleinheit, die auf der Vision basiert, dass ein grundlegender Befehlssatz in Kombination mit ihm eine hervorragende Leistung bietet ein Mikroprozessor Architektur, die die Fähigkeit besitzt, die Befehle unter Verwendung einiger Mikroprozessorzyklen pro Befehl auszuführen. Dieser Artikel beschreibt den Unterschied zwischen RISC- und CISC-Architektur. Der Hardwareteil von Intel wird als Complex Instruction Set Computer (CISC) bezeichnet, und Apple-Hardware wird als Reduced Instruction Set Computer (RISC) bezeichnet.

Unterschied zwischen RISC- und CISC-Architektur

Bevor wir die Unterschiede zwischen den diskutieren RISC- und CISC-Architektur Informieren Sie uns über die Konzepte von RISC und CISC

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RISC- und CISC-Prozessoren

Was ist RISC?

Ein Computer mit reduziertem Befehlssatz ist ein Computer, der nur einfache Befehle verwendet, die in mehrere Befehle unterteilt werden können, die innerhalb eines einzelnen CLK-Zyklus einen Betrieb auf niedriger Ebene erreichen, wie der Name 'Reduzierter Befehlssatz' vorschlägt.

Das RISC ist ein Computer-Mikroprozessor mit reduziertem Befehlssatz, und seine Architektur enthält einen Satz von Befehlen, die stark angepasst sind. Die Hauptfunktion davon besteht darin, die Zeit der Befehlsausführung zu reduzieren, indem die Anzahl der Befehle begrenzt und optimiert wird. Daher verwendet jeder Befehlszyklus einen einzelnen Taktzyklus, wobei jeder Taktzyklus drei Parameter enthält, nämlich Abrufen, Dekodieren und Ausführen.

Die Art des Prozessors wird hauptsächlich verwendet, um mehrere schwierige Befehle auszuführen, indem sie zu einfacheren zusammengeführt werden. Der RISC-Prozessor benötigt eine Reihe von Transistoren zum Entwerfen und reduziert die Befehlszeit für die Ausführung. Die besten Beispiele für RISC-Prozessoren sind PowerPC, SPUNC-, RISC-V-, Microchip PIC-Prozessoren von SUN usw.

RISC-Architektur

Der Begriff RISC steht für 'Reduced Instruction Set Computer'. Es ist ein CPU-Entwurfsplan, der auf einfachen Bestellungen basiert und schnell wirkt.

Dies ist eine kleine oder reduzierte Reihe von Anweisungen. Hier wird erwartet, dass jeder Unterricht sehr kleine Aufgaben erfüllt. In dieser Maschine sind die Befehlssätze bescheiden und einfach, was dazu beiträgt, komplexere Befehle zu umfassen. Jeder Befehl hat eine ähnliche Länge. Diese werden zusammengewickelt, um zusammengesetzte Aufgaben in einer einzigen Operation zu erledigen. Die meisten Befehle werden in einem Maschinenzyklus ausgeführt. Dieses Pipelining ist eine entscheidende Technik zur Beschleunigung von RISC-Maschinen.

Eigenschaften

Die Merkmale von RISC umfassen Folgendes.

Pipeline-Architektur
Die Anzahl der Anweisungen ist begrenzt und verringert sich
Die Anweisungen wie Laden und Speichern haben das Recht, in den Speicher zu gelangen
Adressierungsmodi sind weniger
Der Unterricht ist einheitlich und das Format kann vereinfacht werden

Vorteile

Die Vorteile des RISC-Prozessors umfassen Folgendes.

“einpoliger vs zweipoliger Schalter ”

Die Leistung dieses Prozessors ist gut wegen der einfachen und begrenzten Nr. des Befehlssatzes.
Dieser Prozessor verwendet mehrere Transistoren im Design, so dass die Herstellung billiger ist.
Der RISC-Prozessor ermöglicht es dem Befehl, aufgrund seiner Einfachheit offenen Raum auf einem Mikroprozessor zu nutzen.
Es ist im Vergleich zu einem anderen Prozessor sehr einfach, da es seine Aufgabe innerhalb eines einzigen Taktzyklus erledigen kann.

Nachteile

Die Nachteile eines CISC-Prozessors umfassen die folgenden.

Die Leistung dieses Prozessors kann sich basierend auf dem ausgeführten Code ändern, da die nächsten Befehle für ihre Implementierung innerhalb eines Zyklus von der früheren Anweisung abhängen können.
Die komplexe Anweisung wird häufig von Compilern und Programmierern verwendet
Diese Prozessoren benötigen sehr schnellen Speicher, um verschiedene Anweisungen zu speichern, die eine große Sammlung von Cache-Speicher verwenden, um innerhalb kürzerer Zeit auf den Befehl zu reagieren.

Was ist CISC?

Es wurde von der Intel Corporation entwickelt und ist ein Complex Instruction Set Computer. Dieser Prozessor enthält eine riesige Sammlung einfacher bis komplexer Anweisungen. Diese Anweisungen werden in der Ebene der Assemblersprache angegeben, und die Ausführung dieser Anweisungen dauert länger.

Ein komplexer Befehlssatzcomputer ist ein Computer, auf dem einzelne Befehle zahlreiche Operationen auf niedriger Ebene ausführen können, wie z. B. eine Last aus dem Speicher, eine arithmetische Operation und einen Speicherspeicher, oder durch mehrstufige Prozesse oder Adressierungsmodi in einzelnen Befehlen ausgeführt werden schlägt 'Complex Instruction Set' vor.

Dieser Prozessor verringert also die Anzahl der Befehle in jedem Programm und ignoriert die Anzahl der Zyklen für jeden Befehl. Es wird hervorgehoben, komplexe Anweisungen offen in der Hardware zusammenzustellen, da die Hardware immer mit der Software verglichen wird. CISC-Chips sind jedoch im Vergleich zu RISC-Chips relativ langsamer, verwenden jedoch im Vergleich zu RISC kleine Anweisungen. Die besten Beispiele für den CISC-Prozessor sind AMD, VAX, System / 360 und Intel x86.

CISC-Architektur

Der Begriff CISC steht für 'Complex Instruction Set Computer'. Es handelt sich um einen CPU-Entwurfsplan, der auf einzelnen Befehlen basiert und mehrstufige Operationen ausführen kann.

CISC-Computer haben kleine Programme. Es verfügt über eine große Anzahl zusammengesetzter Anweisungen, deren Ausführung lange dauert. Hier wird ein einzelner Befehlssatz in mehreren Schritten geschützt. Jeder Befehlssatz verfügt über mehr als 300 separate Befehle. Maximale Anweisungen werden in zwei bis zehn Maschinenzyklen beendet. In CISC ist das Pipelining von Anweisungen nicht einfach zu implementieren.

Eigenschaften

Die Hauptmerkmale des RISC-Prozessors umfassen Folgendes.

CISC benötigt möglicherweise mehr Zeit zum Ausführen des Codes als ein einziger Taktzyklus.
CISC unterstützt Hochsprachen für eine einfache Kompilierung und komplexe Datenstruktur.
Es wird mit mehr Adressierungsknoten gesammelt, weniger Register normalerweise von 5 bis 20.
Zum Schreiben einer Bewerbung sind weniger Anweisungen erforderlich
Die Codelänge ist sehr kurz und benötigt daher extrem kleinen RAM.
Es hebt die Anweisungen zur Hardware beim Entwerfen hervor, da sie schneller zu entwerfen sind als die Software.
Anweisungen sind größer als ein einzelnes Wort.
Es bietet eine einfache Programmierung in Assemblersprache.

Vorteile

Das Vorteile von CISC das Folgende einschließen.

Dieser Prozessor erstellt ein Verfahren zur Behandlung des Stromverbrauchs, das die Geschwindigkeit von Takt und Spannung reguliert.
Im CISC-Prozessor benötigt der Compiler einen kleinen Aufwand, um das Programm oder die Anweisung von High-Level auf Assembly zu ändern, ansonsten Maschinensprache.
Eine einzelne Anweisung kann unter Verwendung verschiedener Aufgaben auf niedriger Ebene ausgeführt werden
Aufgrund der kurzen Codelänge wird nicht viel Speicher benötigt.
CISC verwendet weniger Befehlssätze, um denselben Befehl wie RISC auszuführen.
Der Befehl kann auf jedem CISC im RAM gespeichert werden

Nachteile

Die Nachteile von CISC umfassen die folgenden.

Die vorhandenen Anweisungen, die von der CISC verwendet werden, sind 20% innerhalb eines Programmereignisses.
Im Vergleich zum RISC-Prozessor sind CISC-Prozessoren sehr langsam, während sie jeden Befehlszyklus in jedem Programm ausführen.
Dieser Prozessor verwendet im Vergleich zu RISC die Anzahl der Transistoren.
Die Ausführung der Pipeline innerhalb des CISC erschwert die Verwendung.
Die Maschinenleistung verringert sich aufgrund der niedrigen Taktrate.

Unterschied zwischen RISC- und CISC-Architektur

Unterschied zwischen RISC und CISC

RISIKO “Bau eines Tiefpassfilters ”	CISC
1. RISC steht für Reduced Instruction Set Computer.	1. CISC steht für Complex Instruction Set Computer.
2. RISC-Prozessoren haben einfache Anweisungen, die ungefähr einen Taktzyklus dauern. Der durchschnittliche Taktzyklus pro Befehl (CPI) beträgt 1,5	2. Der CSIC-Prozessor verfügt über komplexe Anweisungen, die mehrere Takte zur Ausführung benötigen. Der durchschnittliche Taktzyklus pro Befehl (CPI) liegt im Bereich von 2 bis 15.
3. Die Leistung wird mit mehr Fokus auf Software optimiert	3. Die Leistung wird optimiert, wobei der Schwerpunkt mehr auf der Hardware liegt.
4. Es hat keine Speichereinheit und verwendet separate Hardware, um Anweisungen zu implementieren.	4. Es verfügt über eine Speichereinheit zum Implementieren komplexer Anweisungen.
5. Es verfügt über eine fest verdrahtete Programmiereinheit.	5. Es verfügt über eine Mikroprogrammiereinheit.
6. Der Befehlssatz ist reduziert, d. H. Er enthält nur wenige Befehle im Befehlssatz. Viele dieser Anweisungen sind sehr primitiv.	6. Der Befehlssatz enthält eine Vielzahl verschiedener Befehle, die für komplexe Operationen verwendet werden können.
7. Der Befehlssatz enthält eine Vielzahl verschiedener Befehle, die für komplexe Operationen verwendet werden können.	7. CISC verfügt über viele verschiedene Adressierungsmodi und kann daher verwendet werden, um übergeordnete Programmiersprachenanweisungen effizienter darzustellen.
8.Komplexe Adressierungsmodi werden mithilfe der Software synthetisiert.	8.CISC unterstützt bereits komplexe Adressierungsmodi
9. Es sind mehrere Registersätze vorhanden	9.Nur hat nur ein einziges Register eingestellt
10. RISC-Prozessoren sind hochgradig pipelined	10.Sie sind normalerweise nicht oder weniger pipelined
11. Die Komplexität von RISC liegt beim Compiler, der das Programm ausführt	11. Die Komplexität liegt im Mikroprogramm
12. Die Ausführungszeit ist sehr viel kürzer	12. Die Ausführungszeit ist sehr hoch
13. Codeerweiterung kann ein Problem sein	13. Codeerweiterung ist kein Problem
14. Die Dekodierung von Anweisungen ist einfach.	14. Die Dekodierung von Anweisungen ist komplex
15. Für Berechnungen ist kein externer Speicher erforderlich	15. Für Berechnungen wird externer Speicher benötigt
16. Die gängigsten RISC-Mikroprozessoren sind Alpha, ARC, ARM, AVR, MIPS, PA-RISC, PIC, Power Architecture und SPARC.	16. Beispiele für CISC-Prozessoren sind die System / 360-, VAX-, PDP-11-, Motorola 68000-Familien-, AMD- und Intel x86-CPUs.
17. Die RISC-Architektur wird in High-End-Anwendungen wie Videoverarbeitung, Telekommunikation und Bildverarbeitung verwendet.	17. Die CISC-Architektur wird in Low-End-Anwendungen wie Sicherheitssystemen, Hausautomation usw. verwendet.

Hauptunterschiede zwischen RISC und CISC

Die Hauptunterschiede zwischen RISC und CISC umfassen Folgendes.

Die Größe eines Befehlssatzes ist im Vergleich zu RISC klein.
In RISC kann die CPU-Steuerung fest verdrahtet erfolgen, ohne einen Steuerspeicher zu umfassen, während CISC mikrocodiert ist und ROM verwendet. Der aktuelle CISC-Prozessor verwendet jedoch auch eine festverdrahtete Steuerung.
Der RISC-Prozessor arbeitet mit 32 Bit für jeden Befehl und basiert häufig auf dem Register, während CISC ein ungleichmäßiges Format verwendet, das für jeden Befehl zwischen 16 Bit und 64 Bit liegt.
Die RISC-Architektur umfasst den Entwurf von Befehls-Cache und geteilten Daten, während die CISC-Architektur einen einheitlichen Cache für Daten und Befehle enthält, obwohl die neuesten Entwürfe auch geteilte Caches verwenden.
In dem RISC-Prozessor ist der verwendete Speichermechanismus Register zu Register, einschließlich der Anweisungen wie STORE & Independent LOAD. In CISC ist der verwendete Speichermechanismus Speicher zu Speicher, um verschiedene Operationen auszuführen, einschließlich der Anweisungen wie LOAD & STORE.
Die im RISC-Prozessor verwendeten Allzweckregister sind 32 bis 192, während RISC 8 bis 24 GPR verwendet.
Im RISC-Prozessor wird der Einzeltakt verwendet, und die Adressierungsmodi sind begrenzt, während im CISC der Mehrfachtakt verwendet wird und die Adressierungsmodi zwischen 12 und 24 liegen.
Das Unterschied zwischen RISC- und CISC-Befehlssatz RISC ISA hebt Software im Vergleich zu Hardware hervor. Der Befehlssatz des RISC-Prozessors verwendet effizientere Software wie Code oder Compiler mit weniger Befehlen. CISC-ISAs verwenden eine Reihe von Transistoren innerhalb der Hardware, um mehrere Befehle sowie zusätzliche komplexe Befehle auszuführen.

Das Vorteile von RISC gegenüber CISC das Folgende einschließen.

In den aktuellen Entwicklungen von Computerprozessoren ist der RISC-Mikroprozessor (Reduced Instruction Set Computer) der am häufigsten verwendete und bedeutendste. Unter bestimmten Bedingungen bieten die auf diesem Prozessor basierenden Geräte wichtige Vorteile gegenüber CISC (Complex Instruction Set Computer). Oben wird ein kurzer Vergleich zwischen beiden Prozessoren diskutiert.

Die Leistung des RISC-Prozessors ist im Vergleich zu CISC-Prozessoren aufgrund des grundlegenden Befehlssatzes zwei- bis viermal höher. Die Architektur dieses Prozessors benötigt aufgrund des verringerten Befehlssatzes sehr wenig Speicherplatz, wodurch zusätzliche Funktionen wie Speicherverwaltung oder Gleitkomma-Arithmetikeinheiten auf einem ähnlichen Chip ausgeführt werden.

Dieser Artikel beschreibt die Konzepte von RISC, CISC und Unterschieden. Als die ersten Mikroprozessoren sowie Mikrocontroller eingeführt wurden, gibt es keine bessere und geeignete Architektur. Sobald diese Prozessoren implementiert wurden, wird die CISC-Architektur hauptsächlich aufgrund des Mangels an Softwareunterstützung in der verwendet RISC-Prozessor . Dies geschieht hauptsächlich, um die gesamte Hardware und Software durch die ersten 8086-Prozessoren wieder aufzubauen. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus für alle Zweifel bezüglich dieses Konzepts oder Durchführung von elektrischen und elektronischen Projekten Bitte geben Sie Ihr Feedback, indem Sie den Kommentarbereich unten kommentieren.