Processore RISC

RISC sta per Processore per computer con set di istruzioni ridotto , un'architettura a microprocessore con una raccolta semplice e un set di istruzioni altamente personalizzato. È costruito per ridurre al minimo il tempo di esecuzione delle istruzioni ottimizzando e limitando il numero di istruzioni. Ciò significa che ogni ciclo di istruzione richiede solo un ciclo di clock e ogni ciclo contiene tre parametri: recupero, decodifica ed esecuzione. Il processore RISC viene utilizzato anche per eseguire varie istruzioni complesse combinandole in istruzioni più semplici. I chip RISC richiedono diversi transistor, il che rende più economica la progettazione e riduce il tempo di esecuzione delle istruzioni.

Esempi di processori RISC sono i processori SPARC, PowerPC, Microchip PIC di SUN, RISC-V.

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Vantaggi del processore RISC

1. Le prestazioni del processore RISC sono migliori grazie al numero semplice e limitato del set di istruzioni.
2. Richiede diversi transistor che ne rendono più economica la progettazione.
3. RISC consente all'istruzione di utilizzare lo spazio libero su un microprocessore grazie alla sua semplicità.
4. Il processore RISC è più semplice di un processore CISC grazie al suo design semplice e veloce e può completare il suo lavoro in un ciclo di clock.

Svantaggi del processore RISC

1. Le prestazioni del processore RISC possono variare a seconda del codice eseguito perché le istruzioni successive possono dipendere dall'istruzione precedente per la loro esecuzione in un ciclo.
2. Programmatori e compilatori utilizzano spesso istruzioni complesse.
3. I processori RISC richiedono una memoria molto veloce per salvare varie istruzioni che richiedono un'ampia raccolta di memoria cache per rispondere alle istruzioni in breve tempo.

Architettura RISC

Si tratta di un insieme di istruzioni altamente personalizzato utilizzato nei dispositivi portatili grazie all'affidabilità del sistema come Apple iPod, cellulari/smartphone, Nintendo DS,

Caratteristiche del processore RISC

Alcune caratteristiche importanti dei processori RISC sono:

Tempo di esecuzione di un ciclo:Per eseguire ciascuna istruzione in un computer, i processori RISC richiedono un CPI (Clock per cycle). E ogni CPI include il metodo di recupero, decodificazione ed esecuzione applicato nelle istruzioni del computer.Tecnica di pipeline:La tecnica di pipeline viene utilizzata nei processori RISC per eseguire più parti o fasi di istruzioni per eseguire in modo più efficiente.Un gran numero di registri:I processori RISC sono ottimizzati con registri multipli che possono essere utilizzati per memorizzare istruzioni e rispondere rapidamente al computer e ridurre al minimo l'interazione con la memoria del computer.
1. Supporta una modalità di indirizzamento semplice e una lunghezza fissa delle istruzioni per l'esecuzione della pipeline.
2. Utilizza le istruzioni LOAD e STORE per accedere alla posizione di memoria.
3. Istruzioni semplici e limitate riducono il tempo di esecuzione di un processo in un RISC.

Processore CISC

Il CISC sta per Computer con set di istruzioni complesse , sviluppato da Intel. Ha una vasta raccolta di istruzioni complesse che vanno da semplici a molto complesse e specializzate nel livello del linguaggio assembly, che richiede molto tempo per eseguire le istruzioni. Pertanto, CISC si avvicina alla riduzione del numero di istruzioni su ciascun programma e all'ignoranza del numero di cicli per istruzione. Sottolinea la creazione di istruzioni complesse direttamente nell'hardware perché l'hardware è sempre più veloce del software. Tuttavia, i chip CISC sono relativamente più lenti rispetto ai chip RISC ma utilizzano poche istruzioni rispetto a RISC. Esempi di processori CISC sono VAX, AMD, Intel x86 e System/360.

Caratteristiche del processore CISC

Di seguito le principali caratteristiche del processore RISC:

1. La lunghezza del codice è breve, quindi richiede pochissima RAM.
2. CISC o istruzioni complesse potrebbero richiedere più tempo di un singolo ciclo di clock per eseguire il codice.
3. Sono necessarie meno istruzioni per scrivere un'applicazione.
4. Fornisce una programmazione più semplice in linguaggio assembly.
5. Supporto per strutture dati complesse e facile compilazione di linguaggi di alto livello.
6. È composto da meno registri e più nodi di indirizzamento, tipicamente da 5 a 20.
7. Le istruzioni possono essere più grandi di una singola parola.
8. Enfatizza la costruzione dell'istruzione sull'hardware perché è più veloce da creare rispetto al software.

Architettura dei processori CISC

L'architettura CISC aiuta a ridurre il codice del programma incorporando più operazioni su ciascuna istruzione del programma, il che rende il processore CISC più complesso. Il computer basato sull'architettura CISC è progettato per ridurre i costi di memoria perché programmi o istruzioni di grandi dimensioni richiedono ampio spazio di memoria per archiviare i dati, aumentando così i requisiti di memoria, e una grande raccolta di memoria aumenta il costo della memoria, rendendoli più costosi.

Vantaggi dei processori CISC

1. Il compilatore richiede pochi sforzi per tradurre programmi di alto livello o linguaggi di istruzioni in linguaggio assembly o macchina nei processori CISC.
2. La lunghezza del codice è piuttosto breve, il che riduce al minimo il fabbisogno di memoria.
3. Per memorizzare l'istruzione su ciascun CISC, è necessaria molta meno RAM.
4. L'esecuzione di una singola istruzione richiede diversi compiti di basso livello.
5. CISC crea un processo per gestire il consumo energetico che regola la velocità di clock e la tensione.
6. Utilizza meno istruzioni impostate per eseguire la stessa istruzione del RISC.

Svantaggi dei processori CISC

1. I chip CISC sono più lenti dei chip RSIC nell'esecuzione per ciclo di istruzioni su ciascun programma.
2. Le prestazioni della macchina diminuiscono a causa della lentezza della velocità dell'orologio.
3. L'esecuzione della pipeline nel processore CISC ne rende complicato l'utilizzo.
4. I chip CISC richiedono più transistor rispetto al design RISC.
5. In CISC utilizza solo il 20% delle istruzioni esistenti in un evento di programmazione.

Differenza tra i processori RISC e CISC