Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học về sự khác biệt chính giữa CISC vs RISC. Thông qua các định nghĩa về:

CISC là gì?

CISC được phát triển để làm cho việc phát triển trình biên dịch trở nên dễ dàng và đơn giản hơn. Hình thức đầy đủ của CISC là Máy tính Bộ hướng dẫn phức tạp. Chúng là những con chip dễ lập trình để sử dụng hiệu quả bộ nhớ.

CISC loại bỏ sự cần thiết phải tạo các lệnh máy cho bộ xử lý. Ví dụ: thay vì phải tạo một trình biên dịch, viết các hướng dẫn máy dài dòng để tính khoảng cách căn bậc hai, bộ xử lý CISC cung cấp một khả năng tích hợp để thực hiện việc này.

Nhiều máy tính đầu tiên được lập trình bằng hợp ngữ. Bộ nhớ máy tính chậm và đắt tiền. CISC thường được thực hiện trong các máy tính lớn như PDP-11 và hệ thống DEC.

RISC là gì?

RISC được thiết kế để thực hiện một số loại lệnh máy tính nhỏ hơn. Do đó, nó có thể hoạt động với tốc độ cao hơn. Dạng đầy đủ của RISC là Máy tính Bộ hướng dẫn Giảm. Nó là một bộ vi xử lý được thiết kế để thực hiện số lượng lệnh máy tính nhỏ hơn để nó có thể hoạt động với tốc độ cao hơn.

Tập lệnh RISC chứa ít hơn 100 lệnh và sử dụng định dạng lệnh cố định. Phương pháp này sử dụng một số chế độ địa chỉ đơn giản sử dụng lệnh dựa trên thanh ghi. Trong cơ chế phát triển trình biên dịch này, LOAD / STORE là các lệnh riêng lẻ duy nhất để truy cập bộ nhớ.

CISC vs RISC: Sự khác biệt giữa các kiến ​​trúc, bộ hướng dẫn

  • Trong CISC, tập lệnh rất lớn có thể được sử dụng cho các hoạt động phức tạp trong khi trong RISC, tập lệnh được giảm bớt, và hầu hết các lệnh này rất nguyên thủy.
  • Thời gian thực thi của máy tính CISC rất cao trong khi thời gian thực thi của máy tính RISC rất ít.
  • Trong, mở rộng mã CISC không phải là một vấn đề trong khi mở rộng mã RISC có thể tạo ra một vấn đề.
  • Trong CISC, việc giải mã các lệnh rất phức tạp trong khi trong RISC, việc giải mã các lệnh rất đơn giản.
  • CISC yêu cầu bộ nhớ ngoài để tính toán, nhưng RISC yêu cầu bộ nhớ ngoài để tính toán.
  • CISC chỉ có một bộ thanh ghi duy nhất trong khi RISC có nhiều bộ thanh ghi.

Đặc điểm của CISC

Đây là những đặc điểm quan trọng của CISC

Một hướng dẫn là cần thiết để hỗ trợ nhiều chế độ định địa chỉ.

  • Một số lượng lớn các hướng dẫn.
  • Logic giải mã lệnh sẽ phức tạp.
  • Hướng dẫn cho các nhiệm vụ đặc biệt được sử dụng không thường xuyên.
  • Một loạt các chế độ địa chỉ
  • Nó cung cấp các định dạng hướng dẫn có độ dài thay đổi.
  • Hướng dẫn lớn hơn kích thước một từ.
  • Lệnh có thể mất nhiều hơn một chu kỳ đồng hồ để được thực thi.
  • Số lượng thanh ghi mục đích chung ít hơn khi hoạt động được thực hiện trong chính bộ nhớ.
  • Các thiết kế CISC khác nhau được thiết lập với hai thanh ghi đặc biệt cho con trỏ ngăn xếp để quản lý ngắt

Đặc điểm của RISC

Đây là một đặc điểm quan trọng của RICS:

  • Giải mã lệnh đơn giản hơn
  • Một số thanh ghi có mục đích chung.
  • Chế độ địa chỉ đơn giản
  • Ít loại dữ liệu hơn.
  • Một đường ống dẫn có thể đạt được
  • Một hướng dẫn mỗi chu kỳ
  • Đăng ký để đăng ký hoạt động
  • Định dạng hướng dẫn đơn giản
  • Thực hiện lệnh sẽ nhanh hơn
  • Các chương trình nhỏ hơn

CISC vs RISC: Sự khác biệt giữa các kiến ​​trúc, bộ hướng dẫn

CISC RISC
Nó có một bộ vi lập trình. Nó có một đơn vị lập trình có dây.
Tập lệnh có nhiều lệnh khác nhau có thể được sử dụng cho các hoạt động phức tạp. Tập lệnh được giảm bớt, và hầu hết các hướng dẫn này đều rất sơ khai.
Hiệu suất được tối ưu hóa với điểm nhấn là phần cứng. Hiệu suất được tối ưu hóa, nhấn mạnh vào phần mềm
Chỉ bộ đăng ký duy nhất Có nhiều bộ thanh ghi
Chúng hầu hết là ít hơn hoặc không có pipelined Loại bộ vi xử lý này có tính kết cấu cao
Thời gian thực hiện rất cao Thời gian thực hiện là rất ít
Mở rộng mã không phải là một vấn đề. Mở rộng mã có thể tạo ra một vấn đề.
Việc giải mã các hướng dẫn rất phức tạp. Việc giải mã các hướng dẫn rất đơn giản.
Nó yêu cầu bộ nhớ ngoài để tính toán Nó không yêu cầu bộ nhớ ngoài để tính toán
Ví dụ về bộ xử lý CISC là CPU System / 360, VAX, AMD và Intel x86. Các bộ vi xử lý RISC phổ biến là ARC, Alpha, ARC, ARM, AVR, PA-RISC và SPARC.

Chu kỳ đơn cho mỗi lệnh

Hướng dẫn có thể mất vài chu kỳ đồng hồ
Sử dụng nhiều RAM (có thể gây tắc nghẽn nếu RAM hạn chế) Sử dụng RAM hiệu quả hơn RISC
Hướng dẫn đơn giản, được tiêu chuẩn hóa Hướng dẫn phức tạp và có độ dài thay đổi
Một số ít hướng dẫn có độ dài cố định Một số lượng lớn các hướng dẫn
Các chế độ địa chỉ giới hạn Chế độ địa chỉ kết hợp
Các ứng dụng quan trọng là Hệ thống an ninh, Tự động hóa gia đình. Các ứng dụng quan trọng là: Điện thoại thông minh, PDA.
Thay đổi định dạng (16-64 bit cho mỗi lệnh). định dạng cố định (32-bit)
Bộ nhớ cache thống nhất cho các hướng dẫn và dữ liệu. Dữ liệu riêng biệt và bộ nhớ cache hướng dẫn.

Ưu điểm của CISC

  • Trong CISC, dễ dàng thêm các lệnh mới vào chip mà không cần thay đổi cấu trúc của tập lệnh
  • Kiến trúc này cho phép bạn sử dụng hiệu quả bộ nhớ chính
  • Trình biên dịch không nên quá phức tạp, như trường hợp của CISC. Các tập lệnh có thể được viết để phù hợp với cấu trúc của các ngôn ngữ bậc cao.

Ưu điểm của RISC

  • Hướng dẫn máy phức tạp và hiệu quả.
  • Nó cung cấp khả năng định địa chỉ rộng rãi để quản lý bộ nhớ.
  • Tương đối ít thanh ghi khi so sánh với bộ xử lý RISC
  • Nó giúp bạn giảm bớt tập lệnh.
  • Cung cấp các lược đồ định địa chỉ giới hạn cho các toán hạng bộ nhớ

Nhược điểm của CISC

  • Các thế hệ trước của dòng vi xử lý chủ yếu được chứa dưới dạng một tập con trong mọi phiên bản mới. Do đó, tập lệnh & phần cứng chip trở nên phức tạp với mỗi thế hệ máy tính.
  • Hiệu suất của máy bị chậm lại vì thời gian đồng hồ được thực hiện bởi các hướng dẫn khác nhau sẽ không bao giờ giống nhau.
  • Chúng lớn hơn vì chúng yêu cầu nhiều bóng bán dẫn hơn

Nhược điểm của RISC

  • Hiệu suất của bộ xử lý RISC phụ thuộc vào người lập trình hoặc trình biên dịch. Trình biên dịch đóng một vai trò quan trọng trong khi chuyển đổi mã CISC sang mã RISC
  • Bộ xử lý RISC có bộ nhớ đệm lớn trên chip.
  • Kiến trúc RISC yêu cầu phần cứng trên chip phải được lập trình lại liên tục.

Tham khảo thêm bài Khoa học máy tính với Kỹ thuật phần mềm: Sự khác biệt chính