היתרונות והחסרונות של RISC

בעוד שמעבד מחשב מהיר ומדויק, הוא יכול בדרך כלל לבצע רק משימה אחת בכל פעם. אחד האתגרים הגדולים של כל מערכת מחשוב הוא יצירת הסדר היעיל ביותר לביצוע משימות. מחשוב ערכת הוראות מופחתת, או RISC, היא אסטרטגיה להחלטה על סדר זה, קצת כמו לאדם שיש לו מערכת לניהול רשימת מטלות. RISC יכול גם לעמוד על מחשב מערך הוראות מופחת: כלומר מחשב שמפעיל את המעבד שלו באמצעות אסטרטגיית RISC.

יש לומר למעבד מחשב בדיוק מה לעשות באמצעות סט הוראות. סוגים שונים של הוראות מחייבים את המעבד להשתמש בטרנזיסטורים שונים ובחלקי מעגל חשמלי אחרים. כתוצאה מכך, עלייה במספר או במגוון ההוראות דורש מעגל מסובך יותר, לוקח יותר זמן לביצוע, או שניהם. RISC נועד להגביר את יעילות המחשב בהנפקת הוראות.

IBM חקרה את בעיית היעילות בשנות ה-70. ב-1974 גילה ג'ון קוק ש-20 אחוז מההוראות שניתנו למעבד היו אחראים ל-80 אחוז מהעבודה שהוא עשה. היחס הזה של 20/80 נפוץ במצבים רבים ושונים, לא רק מחשוב, והוא ידוע בתור עקרון פארטו. IBM החלה לפתח ארכיטקטורה חדשה, שהיא מערכת הכללים הבסיסית של אופן האינטראקציה בין חלקי המחשב, כדי לנצל את הגילוי של קוק ולעשות שימוש יעיל יותר בהוראות. היא הוציאה את המחשב הראשון שלה תוך שימוש בעקרונות RISC ב-1980.

RISC היא יותר גישה כללית למחשוב מאשר קבוצה ספציפית של כללים, כך שמעבדים ומערכות שונות מבוססות RISC יפעלו בדרכים שונות. מערכות RISC משתמשות לעתים קרובות בגישה מסוימת לרגיסטרים, שהם שטח אחסון זמני במעבד לגישה מהירה אפילו יותר מאשר קבלת נתונים מזיכרון המחשב; מעבדים מבוססי RISC משתמשים ברגיסטרים למטרות כלליות במקום להקצות אותם לסוגים ספציפיים של נתונים, כלומר המעבד יכול להחליף אוגרים ממשימה למשימה בצורה יעילה יותר. מערכות RISC לרוב מבטיחות שהמחשב תמיד מוציא הוראות באותו פורמט, וחוסך את עבודת המעבד בפירוש בדיוק למה הכוונה. בכל מקום אפשרי, מעבדים מבוססי RISC מנסים לבצע מספר מדויק של הוראות בכל מחזור שעון, שהוא אות זמן שנוצר באופן אלקטרוני שנועד לשמור על פעולות מחשב המתרחשות בצורה הגיונית ומסונכרנת לִפְסוֹעַ.

מאז שנות ה-80, RISC הפך לגישה כמעט אוניברסלית למחשוב: כיום מחשבים שולחניים, טאבלטים וסמארטפונים ניידים, ואפילו מחשבי-על רבים משתמשים במעבדים המבוססים על ה-RISC עקרונות. המונח הפך לפופולרי כל כך עד שהגישות ששימשו לפני RISC כונו בדיעבד Complex instruction set computing, או CISC. המונחים נבחרים בקפידה מכיוון שמערכות RISC אינן כוללות בהכרח פחות הוראות מאשר CISC; ההבדל הוא טווח מצומצם יותר של הוראות, מאורגנות בצורה פשוטה יותר.