Výhody a nevýhody RISC

I když je počítačový procesor rychlý a přesný, může obvykle provádět pouze jeden úkol najednou. Jednou z velkých výzev pro jakýkoli počítačový systém je vypracování nejúčinnějšího pořadí provádění úkolů. Redukovaný výpočet instrukční sady neboli RISC je strategií pro rozhodování o tomto pořadí, trochu jako když člověk má systém pro správu seznamu úkolů. RISC může také znamenat počítač s redukovanou instrukční sadou: tedy počítač, který provozuje svůj procesor pomocí strategie RISC.

Počítačovému procesoru musí být prostřednictvím sady instrukcí přesně řečeno, co má dělat. Různé typy instrukcí vyžadují, aby procesor používal různé tranzistory a další části elektrického obvodu. V důsledku toho zvýšení počtu nebo rozmanitosti instrukcí vyžaduje komplikovanější obvod, jeho provedení trvá déle nebo obojí. RISC je navržen tak, aby zvýšil efektivitu počítače při vydávání instrukcí.

IBM zkoumala problém účinnosti v 70. letech 20. století. V roce 1974 John Cocke zjistil, že 20 procent instrukcí vydaných procesoru bylo odpovědných za 80 procent práce, kterou vykonal. Tento poměr 20/80 je běžný v mnoha různých situacích, nejen ve výpočtech, a je známý jako Paretův princip. IBM začala vyvíjet novou architekturu, která je základním souborem pravidel pro interakci částí počítače, aby využila Cockeho objev a efektivněji využívala instrukce. Svůj první počítač využívající principy RISC vydala v roce 1980.

RISC je spíše obecným přístupem k počítání než konkrétní sadou pravidel, takže různé procesory a systémy založené na RISC budou fungovat různými způsoby. RISC systémy často používají zvláštní přístup k registrům, které jsou dočasným úložným prostorem na procesoru pro ještě rychlejší přístup než získávání dat z paměti počítače; Procesory založené na RISC používají registry pro obecné účely spíše než je přiřazují ke konkrétním typům dat, což znamená, že procesor může přepínat registry z úlohy na úlohu efektivněji. RISC systémy často zajistí, že počítač vždy vydá instrukce ve stejném formátu, čímž ušetří procesoru práci při interpretaci toho, co přesně je myšleno. Kdykoli je to možné, procesory založené na RISC se snaží provést přesný počet instrukcí v každém hodinovém cyklu, což je elektronicky generovaný časový signál navržený tak, aby se akce počítače odehrávaly v logické a synchronizované podobě tempo.

Od 80. let 20. století se RISC stal téměř univerzálním přístupem k počítačům: dnes stolní počítače, mobilní tablety a smartphony a dokonce i mnoho superpočítačů používá procesory založené na RISC zásady. Termín se stal tak populární, že přístupy používané před RISC byly retrospektivně nazvány komplexní instrukční sada počítání, nebo CISC. Termíny jsou pečlivě vybírány, protože systémy RISC nemusí nutně zahrnovat méně instrukcí než CISC; rozdíl je v užším rozsahu instrukcí, organizovaných jednodušším způsobem.