RISC 与 CISC 的区别

RISC 处理器

RISC 代表精简指令集计算机处理器，这是一种微处理器架构，拥有一套简单且高度定制化的指令。它通过优化和限制指令的数量来最大程度地减少指令执行时间。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 (fetch)、解码 (decode) 和执行 (execute)。RISC 处理器还通过将复杂的指令组合成简单的指令来执行各种复杂的指令。RISC 芯片需要的晶体管数量较少，因此设计成本较低，并能减少指令的执行时间。

RISC 处理器示例包括 SUN 的 SPARC、PowerPC、Microchip PIC 处理器、RISC-V。

RISC 处理器优点

1. 由于指令集简单且数量有限，RISC 处理器的性能更佳。
2. 它需要的晶体管数量较少，降低了设计成本。
3. RISC 由于其简单性，允许指令利用微处理器上的空闲空间。
4. RISC 处理器比 CISC 处理器更简单，设计简单且快速，可以在一个时钟周期内完成工作。

RISC 处理器缺点

1. RISC 处理器的性能可能因执行的代码而异，因为后续指令的执行可能依赖于前一条指令。
2. 程序员和编译器通常使用复杂的指令。
3. RISC 处理器需要非常快速的内存来存储各种指令，这需要大量的缓存内存来在短时间内响应指令。

RISC 架构

它是一套高度定制化的指令集，用于便携式设备，如 Apple iPod、手机/智能手机、任天堂 DS 等，具有系统可靠性。

RISC 处理器特点

RISC 处理器的一些重要特点包括：

1. 单周期执行时间：对于计算机中的每条指令执行，RISC 处理器需要一个 CPI（每周期时钟数）。每个 CPI 包括在计算机指令中应用的取指、解码和执行方法。
2. 流水线技术：RISC 处理器使用流水线技术来执行指令的多个部分或阶段，以更高效地执行。
3. 大量寄存器：RISC 处理器经过优化，拥有多个寄存器，可用于存储指令，快速响应计算机，并最大限度地减少与计算机内存的交互。
4. 它支持简单的寻址模式和固定长度的指令，以执行流水线。
5. 它使用 LOAD 和 STORE 指令来访问内存位置。
6. 简单且有限的指令集减少了 RISC 中进程的执行时间。

CISC 处理器

CISC 代表复杂指令集计算机，由英特尔开发。它拥有一系列从简单到非常复杂和专业化的指令集，这些指令集在汇编语言级别上需要较长时间来执行。因此，CISC 方法旨在减少每个程序的指令数量，并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，因为硬件通常比软件快。然而，与 RISC 芯片相比，CISC 芯片速度相对较慢，但使用的指令比 RISC 少。CISC 处理器的例子包括 VAX、AMD、Intel x86 和 System/360。

CISC 处理器特性

以下是 CISC 处理器的主要特性：

1. 代码长度较短，因此只需要很少的 RAM。
2. CISC 或复杂指令可能需要一个以上的时钟周期来执行代码。
3. 编写应用程序所需的指令更少。
4. 它在汇编语言编程方面更方便。
5. 支持复杂的数据结构和方便的高级语言编译。
6. 它由较少的寄存器和更多的寻址模式组成，通常为 5 到 20 个。
7. 指令的长度可能超过一个字。
8. 它强调在硬件中构建指令，因为与软件相比，硬件创建起来更快。

CISC 处理器架构

CISC 架构通过在每个程序指令中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大量内存空间来存储数据，从而增加了内存需求，而大量的内存会增加内存成本，使其更加昂贵。

CISC 处理器优点

1. 在 CISC 处理器中，编译器只需要很少的努力就可以将高级程序或语句语言转换为汇编或机器语言。
2. 代码长度相当短，最大限度地减少了内存需求。
3. 存储每条 CISC 指令需要非常少的 RAM。
4. 执行单条指令需要多个低级任务。
5. CISC 创建了一个用于管理电源使用的进程，该进程会调整时钟速度和电压。
6. 它使用较少的指令集来执行与 RISC 相同的指令。

CISC 处理器缺点

1. CISC 芯片在执行每条程序的每个指令周期时比 RISC 芯片慢。
2. 由于时钟速度较慢，机器的性能会下降。
3. 在 CISC 处理器中执行流水线使用起来很复杂。
4. 与 RISC 设计相比，CISC 芯片需要更多的晶体管。
5. 在 CISC 中，在编程事件中仅使用现有指令的 20%。

RISC 与 CISC 处理器之间的区别