RISC-ის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

მიუხედავად იმისა, რომ კომპიუტერის პროცესორი არის სწრაფი და ზუსტი, მას ჩვეულებრივ შეუძლია შეასრულოს მხოლოდ ერთი დავალება ერთდროულად. ნებისმიერი კომპიუტერული სისტემის ერთ-ერთი დიდი გამოწვევა არის ამოცანების შესრულების ყველაზე ეფექტური ბრძანების შემუშავება. შემცირებული ინსტრუქციების ნაკრების გამოთვლა, ან RISC, არის სტრატეგია ამ თანმიმდევრობის გადასაწყვეტად, ცოტათი ჰგავს ადამიანს, რომელსაც აქვს დავალებების სიის მართვის სისტემა. RISC ასევე შეიძლება იყოს შემცირებული ინსტრუქციების ნაკრების კომპიუტერი: ეს არის კომპიუტერი, რომელიც მუშაობს თავის პროცესორზე RISC სტრატეგიის გამოყენებით.

კომპიუტერის პროცესორს ზუსტად უნდა უთხრას რა უნდა გააკეთოს ინსტრუქციების ნაკრების მეშვეობით. სხვადასხვა ტიპის ინსტრუქციები მოითხოვს პროცესორს გამოიყენოს სხვადასხვა ტრანზისტორები და ელექტრული წრედის სხვა ნაწილები. შედეგად, ინსტრუქციების რაოდენობის ან მრავალფეროვნების გაზრდა მოითხოვს უფრო რთულ წრეს, უფრო მეტ დროს მოითხოვს ან ორივე ერთად. RISC შექმნილია იმისათვის, რომ გაზარდოს კომპიუტერის ეფექტურობა ინსტრუქციების გაცემაში.

IBM-მა გამოიკვლია ეფექტურობის პრობლემა 1970-იან წლებში. 1974 წელს ჯონ კოკმა აღმოაჩინა, რომ პროცესორზე გაცემული ინსტრუქციების 20 პროცენტი პასუხისმგებელია მის მიერ შესრულებული სამუშაოს 80 პროცენტზე. ეს 20/80 თანაფარდობა ხშირია მრავალ განსხვავებულ სიტუაციაში, არა მხოლოდ გამოთვლებში, და ცნობილია როგორც პარეტოს პრინციპი. IBM-მა დაიწყო ახალი არქიტექტურის შემუშავება, რომელიც არის წესების ძირითადი ნაკრები, თუ როგორ ურთიერთქმედებენ კომპიუტერის ნაწილები, რათა ისარგებლოს კოკის აღმოჩენით და უფრო ეფექტურად გამოიყენოს ინსტრუქციები. მან გამოუშვა თავისი პირველი კომპიუტერი RISC პრინციპების გამოყენებით 1980 წელს.

RISC უფრო ზოგადი მიდგომაა გამოთვლებისადმი, ვიდრე წესების კონკრეტული ნაკრები, ამიტომ RISC-ზე დაფუძნებული სხვადასხვა პროცესორები და სისტემები იმუშავებენ სხვადასხვა გზით. RISC სისტემები ხშირად იყენებენ კონკრეტულ მიდგომას რეგისტრების მიმართ, რომლებიც წარმოადგენენ დროებით საცავ ადგილს პროცესორზე უფრო სწრაფი წვდომისთვის, ვიდრე მონაცემების მიღება კომპიუტერის მეხსიერებიდან; RISC-ზე დაფუძნებული პროცესორები იყენებენ ზოგადი დანიშნულების რეგისტრებს, ვიდრე ანიჭებენ მათ კონკრეტულ ტიპებს, რაც ნიშნავს, რომ პროცესორს შეუძლია რეგისტრების გადართვა სამუშაოდან დავალებაზე უფრო ეფექტურად. RISC სისტემები ხშირად უზრუნველყოფენ, რომ კომპიუტერი ყოველთვის გასცემს ინსტრუქციებს იმავე ფორმატში, დაზოგავს პროცესორის მუშაობას ზუსტად იმის ინტერპრეტაციაში, რაც იგულისხმება. სადაც შესაძლებელია, RISC-ზე დაფუძნებული პროცესორები ცდილობენ შეასრულონ ინსტრუქციების ზუსტი რაოდენობა თითოეულ საათის ციკლში, რაც არის ელექტრონულად გენერირებული დროის სიგნალი, რომელიც შექმნილია იმისთვის, რომ კომპიუტერის მოქმედებები ლოგიკურად და სინქრონიზებულად განხორციელდეს ტემპი.

1980-იანი წლებიდან RISC გახდა თითქმის უნივერსალური მიდგომა გამოთვლებისადმი: დღეს დესკტოპ კომპიუტერები, მობილური ტაბლეტები და სმარტფონები და მრავალი სუპერკომპიუტერიც კი იყენებს RISC-ის გარშემო დაფუძნებულ პროცესორებს პრინციპები. ტერმინი იმდენად პოპულარული გახდა, რომ RISC-მდე გამოყენებულ მიდგომებს რეტროსპექტულად უწოდეს კომპლექსური ინსტრუქციების ნაკრები გამოთვლა, ან CISC. ტერმინები საგულდაგულოდ არის შერჩეული, რადგან RISC სისტემები სულაც არ გულისხმობს CISC-ზე ნაკლები ინსტრუქციების ქონას; განსხვავება არის ინსტრუქციების ვიწრო დიაპაზონი, ორგანიზებული უფრო მარტივი გზით.