TechCodeview

RISC İşlemci

RISC'nin açılımı Azaltılmış Komut Seti Bilgisayar İşlemcisi , basit bir koleksiyona ve son derece özelleştirilmiş talimatlara sahip bir mikroişlemci mimarisi. Talimat sayısını optimize ederek ve sınırlandırarak talimat yürütme süresini en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır. Bu, her talimat döngüsünün yalnızca bir saat döngüsü gerektirdiği ve her döngünün üç parametre içerdiği anlamına gelir: getirme, kod çözme ve yürütme. RISC işlemcisi aynı zamanda çeşitli karmaşık talimatları daha basit komutlarla birleştirerek gerçekleştirmek için de kullanılır. RISC yongaları birden fazla transistör gerektirir, bu da tasarımı daha ucuz hale getirir ve talimatların yürütme süresini azaltır.

RISC işlemcilere örnek olarak SUN'un SPARC'ı, PowerPC, Microchip PIC işlemcileri ve RISC-V verilebilir.

genlik modülasyonu

RISC İşlemcinin Avantajları

1. RISC işlemcinin performansı, komut setinin basit ve sınırlı sayıda olması nedeniyle daha iyidir.
2. Tasarımı daha ucuz hale getiren birkaç transistör gerektirir.
3. RISC, basitliği nedeniyle talimatın bir mikroişlemci üzerindeki boş alanı kullanmasına izin verir.
4. RISC işlemci, basit ve hızlı tasarımı nedeniyle CISC işlemciye göre daha basittir ve işini bir saat döngüsünde tamamlayabilir.

RISC İşlemcinin Dezavantajları

1. RISC işlemcisinin performansı, yürütülen koda göre değişebilir çünkü sonraki talimatlar, bir döngüde yürütülmeleri için önceki talimatlara bağlı olabilir.
2. Programcılar ve derleyiciler sıklıkla karmaşık talimatlar kullanırlar.
3. RISC işlemcileri, talimatlara kısa sürede yanıt vermek için geniş bir önbellek koleksiyonu gerektiren çeşitli talimatları kaydetmek için çok hızlı belleğe ihtiyaç duyar.

RISC Mimarisi

Apple iPod, cep telefonları/akıllı telefonlar, Nintendo DS gibi sistem güvenilirliği nedeniyle taşınabilir cihazlarda kullanılan oldukça özelleştirilmiş bir talimat setidir.

RISC İşlemcinin Özellikleri

RISC işlemcilerin bazı önemli özellikleri şunlardır:

Bir çevrim yürütme süresi:Her talimatın bir bilgisayarda yürütülmesi için RISC işlemcileri bir CPI (döngü başına saat) gerektirir. Ve her bir CPI, bilgisayar talimatlarında uygulanan getirme, kod çözme ve yürütme yöntemini içerir.Boru hattı tekniği:Ardışık düzen tekniği, RISC işlemcilerinde, daha verimli bir şekilde gerçekleştirmek amacıyla talimatların birden fazla bölümünü veya aşamasını yürütmek için kullanılır.Çok sayıda kayıt:RISC işlemcileri, talimatları depolamak ve bilgisayara hızlı bir şekilde yanıt vermek ve bilgisayar belleğiyle etkileşimi en aza indirmek için kullanılabilen çoklu kayıtlarla optimize edilmiştir.
1. İşlem hattını yürütmek için basit bir adresleme modunu ve sabit talimat uzunluğunu destekler.
2. Bellek konumuna erişmek için LOAD ve STORE komutunu kullanır.
3. Basit ve sınırlı talimat, RISC'deki bir işlemin yürütme süresini azaltır.

CISC İşlemci

CISC şunu temsil eder: Karmaşık Komut Seti Bilgisayarı Intel tarafından geliştirilmiştir. Basitten çok karmaşığa kadar değişen ve montaj dili düzeyinde uzmanlaşmış, talimatların yürütülmesi uzun zaman alan geniş bir karmaşık talimatlar koleksiyonuna sahiptir. Dolayısıyla CISC, her programdaki talimat sayısını azaltarak ve talimat başına döngü sayısını göz ardı ederek yaklaşır. Donanım her zaman yazılımdan daha hızlı olduğundan karmaşık talimatların doğrudan donanım içerisinde oluşturulmasını vurgular. Bununla birlikte, CISC yongaları, RISC yongalarıyla karşılaştırıldığında nispeten daha yavaştır ancak RISC'den daha az talimat kullanır. CISC işlemci örnekleri VAX, AMD, Intel x86 ve System/360'tır.

CISC İşlemcinin Özellikleri

RISC işlemcisinin temel özellikleri şunlardır:

1. Kodun uzunluğu kısa olduğundan çok az RAM gerektirir.
2. CISC veya karmaşık talimatların kodu yürütmesi tek bir saat döngüsünden daha uzun sürebilir.
3. Bir uygulamayı yazmak için daha az talimat gerekir.
4. Assembly dilinde daha kolay programlama sağlar.
5. Karmaşık veri yapısı desteği ve üst düzey dillerin kolay derlenmesi.
6. Daha az kayıttan ve daha fazla adresleme düğümünden (tipik olarak 5 ila 20) oluşur.
7. Talimatlar tek bir kelimeden daha büyük olabilir.
8. Talimatların donanım üzerine oluşturulmasını vurgular çünkü oluşturulması yazılımdan daha hızlıdır.

CISC İşlemci Mimarisi

CISC mimarisi, her program talimatına birden fazla işlem yerleştirerek program kodunun azaltılmasına yardımcı olur, bu da CISC işlemcisini daha karmaşık hale getirir. CISC mimarisi tabanlı bilgisayar, büyük programların veya talimatların verileri depolamak için büyük bellek alanı gerektirmesi ve dolayısıyla bellek gereksinimini artırması nedeniyle bellek maliyetlerini azaltmak üzere tasarlanmıştır ve büyük bellek koleksiyonu, bellek maliyetini artırarak bunları daha pahalı hale getirir.

CISC İşlemcilerin Avantajları

1. Derleyicinin, yüksek seviyeli programları veya ifade dillerini CISC işlemcilerindeki montaj veya makine diline çevirmek için çok az çaba gerekir.
2. Kod uzunluğunun oldukça kısa olması bellek gereksinimini en aza indirir.
3. Talimatı her CISC'de saklamak için çok daha az RAM gerekir.
4. Tek bir talimatın yürütülmesi birkaç düşük seviyeli görev gerektirir.
5. CISC, saat hızını ve voltajı ayarlayan güç kullanımını yönetmek için bir süreç oluşturur.
6. RISC ile aynı talimatı gerçekleştirmek için daha az sayıda talimat seti kullanır.

CISC İşlemcilerin Dezavantajları

1. CISC yongaları, her programdaki talimat döngüsü başına yürütülmek üzere RSIC yongalarından daha yavaştır.
2. Saat hızının yavaşlaması nedeniyle makinenin performansı düşer.
3. İşlem hattının CISC işlemcisinde yürütülmesi, kullanımını karmaşık hale getirir.
4. CISC yongaları, RISC tasarımına kıyasla daha fazla transistör gerektirir.
5. CISC'de bir programlama olayında mevcut talimatların yalnızca %20'si kullanılır.

RISC ve CISC İşlemciler arasındaki fark