Fordele og ulemper ved RISC

Mens en computerprocessor er hurtig og præcis, kan den normalt kun udføre én opgave ad gangen. En af de store udfordringer for ethvert computersystem er at udarbejde den mest effektive rækkefølge til at udføre opgaver. Reduced instruction set computing, eller RISC, er en strategi til at bestemme denne rækkefølge, lidt ligesom et menneske, der har et system til at administrere en opgaveliste. RISC kan også stå for computer med reduceret instruktionssæt: det vil sige en computer, der betjener sin processor ved hjælp af RISC-strategien.

En computerprocessor skal fortælles nøjagtigt, hvad den skal gøre gennem et sæt instruktioner. Forskellige typer instruktioner kræver, at processoren bruger forskellige transistorer og andre elektriske kredsløbsdele. Som et resultat heraf kræver en stigning i antallet eller rækken af ​​instruktioner et mere kompliceret kredsløb, tager længere tid at udføre, eller begge dele. RISC er designet til at øge en computers effektivitet ved udstedelse af instruktioner.

IBM undersøgte effektivitetsproblemet i 1970'erne. I 1974 opdagede John Cocke, at 20 procent af instruktionerne til en processor var ansvarlige for 80 procent af det arbejde, den udførte. Dette forhold på 20/80 er almindeligt i mange forskellige situationer, ikke kun computere, og er kendt som Pareto-princippet. IBM begyndte at udvikle en ny arkitektur, som er det grundlæggende regelsæt for, hvordan dele af en computer interagerer, for at udnytte Cockes opdagelse og gøre mere effektiv brug af instruktioner. Den udgav sin første computer ved hjælp af RISC-principperne i 1980.

RISC er mere en generel tilgang til databehandling end et specifikt sæt regler, så forskellige RISC-baserede processorer og systemer vil fungere på forskellige måder. RISC-systemer bruger ofte en særlig tilgang til registre, som er midlertidig lagerplads på processoren for endnu hurtigere adgang end at få data fra en computers hukommelse; RISC-baserede processorer bruger registre til generelle formål i stedet for at tildele dem til bestemte typer data, hvilket betyder, at processoren kan skifte registre fra opgave til opgave mere effektivt. RISC-systemer vil ofte sikre, at computeren altid udsteder instruktioner i samme format, hvilket sparer processoren for arbejde med at fortolke præcis, hvad der menes. Hvor det er muligt, forsøger RISC-baserede processorer at udføre et nøjagtigt antal instruktioner i hver clock-cyklus, hvilket er et elektronisk genereret tidssignal designet til at holde en computers handlinger, der sker på et logisk og synkroniseret tempo.

Siden 1980'erne er RISC blevet en næsten universel tilgang til databehandling: i dag stationære computere, mobile tablets og smartphones, og selv mange supercomputere bruger processorer baseret på RISC principper. Udtrykket er blevet så populært, at de tilgange, der blev brugt før RISC, retrospektivt er blevet døbt complex instruction set computing eller CISC. Begreberne er nøje udvalgt, fordi RISC-systemer ikke nødvendigvis involverer færre instruktioner end CISC; forskellen er et snævrere udvalg af instruktioner, organiseret på en enklere måde.