RISC eelised ja puudused

Kuigi arvutiprotsessor on kiire ja täpne, suudab see tavaliselt korraga täita ainult ühte ülesannet. Iga arvutisüsteemi üks suuri väljakutseid on ülesannete täitmiseks kõige tõhusama järjekorra väljatöötamine. Vähendatud käsukomplekti arvutamine ehk RISC on strateegia selle järjekorra määramiseks, mis sarnaneb inimesega, kellel on süsteem ülesannete loendi haldamiseks. RISC võib tähistada ka vähendatud käsukomplektiga arvutit: see tähendab arvutit, mis kasutab oma protsessorit RISC-strateegiat kasutades.

Arvutiprotsessorile tuleb juhiste komplekti kaudu täpselt öelda, mida teha. Erinevat tüüpi juhised nõuavad, et protsessor kasutaks erinevaid transistore ja muid elektriahela osi. Selle tulemusena nõuab juhiste arvu või mitmekesisuse suurenemine keerulisemat vooluringi, võtab kauem aega või mõlemat. RISC on loodud arvuti tõhususe suurendamiseks juhiste väljastamisel.

IBM uuris tõhususe probleemi 1970. aastatel. 1974. aastal avastas John Cocke, et 20 protsenti protsessorile antud juhistest vastutavad 80 protsendi töö eest. See 20/80 suhe on levinud paljudes erinevates olukordades, mitte ainult arvutis, ja seda tuntakse Pareto põhimõttena. IBM alustas uue arhitektuuri väljatöötamist, mis on arvuti osade koostoime põhireeglid, et kasutada ära Cocke'i avastust ja kasutada juhiseid tõhusamalt. Ta andis oma esimese RISC-põhimõtteid kasutava arvuti välja 1980. aastal.

RISC on pigem üldine lähenemine andmetöötlusele kui konkreetne reeglistik, nii et erinevad RISC-põhised protsessorid ja süsteemid töötavad erineval viisil. RISC-süsteemid kasutavad sageli spetsiifilist lähenemist registritele, mis on protsessori ajutine salvestusruum, mis võimaldab isegi kiiremat juurdepääsu kui andmete hankimine arvuti mälust; RISC-põhised töötlejad kasutavad üldotstarbelisi registreid, mitte ei määra neid teatud tüüpi andmetele, mis tähendab, et töötleja saab registreid ülesandelt ülesandele tõhusamalt vahetada. RISC-süsteemid tagavad sageli, et arvuti väljastab juhised alati samas vormingus, säästes protsessori tööd selle tõlgendamisel, mida täpselt mõeldakse. Võimaluse korral püüavad RISC-põhised protsessorid täita igas taktitsüklis täpse arvu juhiseid, mis on elektrooniliselt genereeritud ajasignaal, mis on loodud arvutitoimingute loogiliseks ja sünkroniseerimiseks tempos.

Alates 1980. aastatest on RISC-st saanud peaaegu universaalne lähenemine andmetöötlusele: tänapäeval on lauaarvutid, mobiilsed tahvelarvutid ja nutitelefonid ning isegi paljud superarvutid kasutavad RISC-l põhinevaid protsessoreid põhimõtteid. Mõiste on muutunud nii populaarseks, et enne RISC-i kasutatud lähenemisviise on tagasiulatuvalt nimetatud kompleksseks käsukomplekti arvutamiseks või CISC-ks. Terminid on hoolikalt valitud, sest RISC-süsteemides ei pruugi olla vähem juhiseid kui CISC-l; erinevus seisneb kitsamas juhistes, mis on lihtsamal viisil korraldatud.