Les avantages et les inconvénients de RISC

Bien qu'un processeur informatique soit rapide et précis, il ne peut généralement effectuer qu'une tâche à la fois. L'un des grands défis pour tout système informatique est de trouver l'ordre le plus efficace pour effectuer les tâches. Le calcul à jeu d'instructions réduit, ou RISC, est une stratégie pour décider de cet ordre, un peu comme un humain ayant un système pour gérer une liste de tâches. RISC peut également signifier ordinateur à jeu d'instructions réduit: c'est-à-dire un ordinateur qui fait fonctionner son processeur en utilisant la stratégie RISC.

Un processeur d'ordinateur doit être informé exactement de ce qu'il doit faire par le biais d'un ensemble d'instructions. Différents types d'instructions nécessitent que le processeur utilise différents transistors et autres composants de circuits électriques. En conséquence, une augmentation du nombre ou de la variété des instructions nécessite un circuit plus compliqué, prend plus de temps à exécuter, ou les deux. RISC est conçu pour augmenter l'efficacité d'un ordinateur dans l'émission d'instructions.

IBM a étudié le problème de l'efficacité dans les années 1970. En 1974, John Cocke a découvert que 20 pour cent des instructions envoyées à un processeur étaient responsables de 80 pour cent du travail qu'il effectuait. Ce rapport 20/80 est courant dans de nombreuses situations différentes, pas seulement en informatique, et est connu sous le nom de principe de Pareto. IBM a commencé à développer une nouvelle architecture, qui est l'ensemble de règles de base sur la façon dont les parties d'un ordinateur interagissent, pour tirer parti de la découverte de Cocke et utiliser plus efficacement les instructions. Il a sorti son premier ordinateur utilisant les principes RISC en 1980.

RISC est plus une approche générale de l'informatique qu'un ensemble spécifique de règles, donc différents processeurs et systèmes basés sur RISC fonctionneront de différentes manières. Les systèmes RISC utilisent souvent une approche particulière des registres, qui sont un espace de stockage temporaire sur le processeur pour un accès encore plus rapide que l'obtention de données à partir de la mémoire d'un ordinateur; Les processeurs basés sur RISC utilisent des registres à usage général plutôt que de les affecter à des types de données spécifiques, ce qui signifie que le processeur peut basculer les registres d'une tâche à l'autre plus efficacement. Les systèmes RISC garantissent souvent que l'ordinateur émet toujours des instructions dans le même format, ce qui évite au processeur d'interpréter exactement ce qu'il veut dire. Dans la mesure du possible, les processeurs RISC essaient d'exécuter un nombre exact d'instructions à chaque cycle d'horloge, ce qui est un signal horaire généré électroniquement conçu pour maintenir les actions d'un ordinateur se produisant de manière logique et synchronisée rythme.

Depuis les années 1980, RISC est devenu une approche quasi universelle de l'informatique: aujourd'hui les ordinateurs de bureau, tablettes et smartphones mobiles, et même de nombreux supercalculateurs utilisent des processeurs basés autour du RISC des principes. Le terme est devenu si populaire que les approches utilisées avant RISC ont été rétrospectivement surnommées calcul de jeu d'instructions complexes, ou CISC. Les termes sont choisis avec soin car les systèmes RISC n'impliquent pas nécessairement d'avoir moins d'instructions que CISC; la différence est une gamme d'instructions plus étroite, organisée de manière plus simple.