RISC处理器
RISC 代表精简指令集计算机处理器，它是一种微处理器架构，具有简单的集合和高度定制的指令集。 它旨在通过优化和限制指令数量来最小化指令执行时间。 这意味着每个指令周期只需要一个时钟周期，每个周期包含三个参数：取指、解码和执行。 RISC 处理器还用于通过将各种复杂指令组合成更简单的指令来执行各种复杂指令。 RISC 芯片需要多个晶体管，从而降低了设计成本并减少了指令的执行时间。
RISC 处理器的示例有 SUN 的 SPARC、PowerPC、Microchip PIC 处理器、RISC-V。
RISC处理器的优势
- 由于指令集简单且数量有限，RISC 处理器的性能更好。
- 它需要几个晶体管，这使得设计成本更低。
- RISC允许指令使用微处理器上的空闲空间，因为它很简单。
- RISC处理器比CISC处理器更简单，因为它设计简单快捷，可以在一个时钟周期内完成工作。
RISC处理器的缺点
- RISC处理器的性能可能因执行的代码而异，因为后续指令可能依赖于前一条指令在一个周期内执行。
- 程序员和编译器经常使用复杂的指令。
- RISC处理器需要非常快的内存来保存各种指令，这些指令需要大量的高速缓存来在短时间内响应指令。
RISC架构
由于系统可靠性，它是用于便携式设备的高度定制的指令集，例如 Apple iPod、手机/智能手机、Nintendo DS、
RISC处理器的特点
RISC 处理器的一些重要特性是：
- 一个周期执行时间：为了执行计算机中的每条指令，RISC 处理器需要一个 CPI(每周期时钟)。 并且每个CPI 包括在计算机指令中应用的获取、解码和执行方法。
- 流水线技术：流水线技术在 RISC 处理器中用于执行指令的多个部分或阶段以更有效地执行。
- 大量寄存器：RISC处理器优化了多个寄存器，可用于存储指令并快速响应计算机并最大限度地减少与计算机内存的交互。
- 它支持简单的寻址模式和固定长度的指令来执行流水线。
- 它使用 LOAD 和 STORE 指令来访问内存位置。
- 简单而有限的指令减少了 RISC 中进程的执行时间。
CISC 处理器
CISC 代表复杂指令集计算机，由 Intel 开发。它有大量复杂的指令集合，从简单到非常复杂，并且专门用于汇编语言级别，执行指令需要很长时间。因此，CISC 会减少每个程序的指令数量，而忽略每条指令的周期数。它强调直接在硬件中构建复杂的指令，因为硬件总是比软件快。然而，与 RISC 芯片相比，CISC 芯片相对较慢，但使用的指令比 RISC 少。 CISC 处理器的示例有 VAX、AMD、Intel x86 和 System/360。
CISC处理器的特点
以下是RISC处理器的主要特点：
- 代码的长度很短，因此它只需要很少的 RAM。
- CISC或复杂指令可能需要比单个时钟周期更长的时间来执行代码。
- 编写应用程序所需的指令更少。
- 它提供了更容易的汇编语言编程。
- 支持复杂的数据结构和高级语言的轻松编译。
- 它由更少的寄存器和更多的寻址节点组成，通常为 5 到 20 个。
- 指令可以大于一个单词。
- 它强调在硬件上构建指令，因为它比软件创建速度更快。
CISC处理器架构
CISC架构通过在每条程序指令上嵌入多个操作来帮助减少程序代码，这使得 CISC 处理器更加复杂。 基于CISC架构的计算机旨在降低内存成本，因为大型程序或指令需要很大的内存空间来存储数据，从而增加了内存需求，而大量的内存集合会增加内存成本，从而使它们更加昂贵。
CISC处理器的优点
- 编译器在 CISC 处理器中将高级程序或语句语言翻译成汇编或机器语言几乎不需要任何努力。
- 代码长度很短，从而最大限度地减少了内存需求。
- 要将指令存储在每个 CISC 上，它需要的 RAM 非常少。
- 执行一条指令需要几个低级任务。
- CISC 创建了一个流程来管理调整时钟速度和电压的电源使用情况。
- 它使用更少的指令集来执行与 RISC 相同的指令。
CISC处理器的缺点
- CISC 芯片在每个程序的每个指令周期执行比 RSIC 芯片慢。
- 由于时钟速度的缓慢，机器的性能下降。
- 在 CISC 处理器中执行流水线使其使用起来很复杂。
- 与 RISC 设计相比，CISC 芯片需要更多的晶体管。
- 在 CISC 中，它仅使用编程事件中现有指令的 20%。
RISC和CISC处理器的区别
| RISC | CISC |
|---|---|
| RISC是一种精简指令集计算机。 | CISC是一个复杂的指令集计算机。 |
| RISC强调软件来优化指令集。 | CISC强调硬件来优化指令集。 |
| RISC是 RISC 处理器中的硬接线编程单元。 | CISC 处理器中的微编程单元。 |
| RISC需要多个寄存器组来存储指令。 | CISC需要一个寄存器集来存储指令。 |
| RISC具有简单的指令解码。 | CISC具有复杂的指令解码。 |
| 在 RISC 中管道的使用很简单。 | 在 CISC 中，管道的使用很困难。 |
| RISC使用数量有限的指令，执行指令所需的时间更少。 | CISC使用大量指令，需要更多时间来执行指令。 |
| RISC使用 LOAD 和 STORE 寄存器中的独立指令来注册程序的交互。 | CISC在程序的内存到内存交互中使用 LOAD 和 STORE 指令。 |
| RISC 在内存寄存器上有更多的晶体管。 | CISC 有晶体管来存储复杂的指令。 |
| RISC的执行时间很短。 | CISC的执行时间更长。 |
| RISC架构可用于电信、图像处理、视频处理等高端应用。 | CISC架构可用于家庭自动化、安全系统等低端应用。 |
| RISC有固定格式的指令。 | CISC具有可变格式指令。 |
| 为 RISC 架构编写的程序需要占用更多的内存空间。 | 为 CISC 架构编写的程序往往占用更少的内存空间。 |
| RISC的示例：ARM、PA-RISC、Power Architecture、Alpha、AVR、ARC 和 SPARC。 | CISC的示例：VAX、摩托罗拉 68000 系列、System/360、AMD 和 Intel x86 CPU。 |
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