Prednosti i nedostaci RISC-a

0

Interni dijelovi i sklopovi računala.

Zasluga slike: TongRo Images/TongRo Images/Getty Images

Iako je računalni procesor brz i precizan, obično može obavljati samo jedan po jedan zadatak. Jedan od velikih izazova za svaki računalni sustav je izrada najučinkovitijeg naloga za izvršavanje zadataka. Računalstvo smanjenog skupa instrukcija, ili RISC, strategija je za odlučivanje o ovom redoslijedu, pomalo kao da čovjek ima sustav za upravljanje popisom obaveza. RISC također može značiti računalo sa smanjenim skupom instrukcija: to jest, računalo koje upravlja svojim procesorom koristeći RISC strategiju.

Razlog za RISC

Računalnom procesoru se kroz skup uputa mora točno reći što treba učiniti. Različite vrste instrukcija zahtijevaju od procesora da koristi različite tranzistore i druge dijelove električnog kruga. Kao rezultat toga, povećanje broja ili raznolikosti instrukcija zahtijeva kompliciraniji sklop, potrebno je više vremena za izvođenje ili oboje. RISC je dizajniran za povećanje učinkovitosti računala u izdavanju instrukcija.

Video dana

RISC principi

IBM je istraživao problem učinkovitosti 1970-ih. Godine 1974. John Cocke je otkrio da je 20 posto uputa izdanih procesoru odgovorno za 80 posto posla koji je obavio. Taj omjer 20/80 uobičajen je u mnogim različitim situacijama, ne samo u računalstvu, i poznat je kao Pareto princip. IBM je počeo razvijati novu arhitekturu, koja je osnovni skup pravila o interakciji dijelova računala, kako bi iskoristio Cockeovo otkriće i učinkovitije koristio upute. Izdao je svoje prvo računalo koristeći RISC principe 1980. godine.

Ključne RISC promjene

RISC je više opći pristup računalstvu nego određeni skup pravila, tako da će različiti procesori i sustavi temeljeni na RISC-u raditi na različite načine. RISC sustavi često koriste poseban pristup registrima, koji su privremeni prostor za pohranu na procesoru za čak brži pristup od dobivanja podataka iz memorije računala; RISC-temeljeni procesori koriste registre opće namjene umjesto da ih dodjeljuju određenim vrstama podataka, što znači da procesor može učinkovitije prebacivati ​​registre sa zadatka na zadatak. RISC sustavi često osiguravaju da računalo uvijek izdaje upute u istom formatu, štedeći rad procesora u tumačenju točno onoga što se misli. Gdje god je to moguće, procesori temeljeni na RISC-u pokušavaju izvesti točan broj instrukcija u svakom ciklusu takta, što je elektronički generirani vremenski signal dizajniran kako bi se radnje računala odvijale logično i sinkronizirano tempo.

RISC danas

Od 1980-ih, RISC je postao gotovo univerzalan pristup računalstvu: danas stolna računala, mobilni tableti i pametni telefoni, pa čak i mnoga superračunala koriste procesore bazirane na RISC-u principi. Pojam je postao toliko popularan da su pristupi korišteni prije RISC-a retrospektivno nazvani složenim skupom instrukcija computing, ili CISC. Termini su pažljivo odabrani jer RISC sustavi ne uključuju nužno manje instrukcija od CISC; razlika je u užem rasponu uputa, organiziranih na jednostavniji način.