As vantagens e desvantagens do RISC

Embora o processador de um computador seja rápido e preciso, ele geralmente pode realizar apenas uma tarefa por vez. Um dos grandes desafios de qualquer sistema de computador é elaborar a ordem mais eficiente para realizar as tarefas. A computação de conjunto de instruções reduzido, ou RISC, é uma estratégia para decidir essa ordem, um pouco como um ser humano tendo um sistema para gerenciar uma lista de tarefas pendentes. RISC também pode significar computador com conjunto de instruções reduzido: isto é, um computador que opera seu processador usando a estratégia RISC.

Um processador de computador deve ser informado exatamente o que fazer por meio de um conjunto de instruções. Diferentes tipos de instruções exigem que o processador use diferentes transistores e outras partes do circuito elétrico. Como resultado, um aumento no número ou variedade de instruções requer um circuito mais complicado, leva mais tempo para ser executado ou ambos. O RISC foi projetado para aumentar a eficiência de um computador na emissão de instruções.

A IBM pesquisou o problema de eficiência na década de 1970. Em 1974, John Cocke descobriu que 20% das instruções emitidas para um processador eram responsáveis ​​por 80% do trabalho que realizava. Essa proporção 20/80 é comum em muitas situações diferentes, não apenas na computação, e é conhecida como Princípio de Pareto. A IBM começou a desenvolver uma nova arquitetura, que é o conjunto básico de regras de como as partes de um computador interagem, para aproveitar a descoberta de Cocke e fazer um uso mais eficiente das instruções. Ela lançou seu primeiro computador usando os princípios RISC em 1980.

O RISC é mais uma abordagem geral da computação do que um conjunto específico de regras, portanto, diferentes processadores e sistemas baseados em RISC funcionarão de maneiras diferentes. Os sistemas RISC costumam usar uma abordagem específica para registradores, que são espaço de armazenamento temporário no processador para acesso ainda mais rápido do que obter dados da memória de um computador; Os processadores baseados em RISC usam registros de propósito geral em vez de atribuí-los a tipos específicos de dados, o que significa que o processador pode alternar os registros de tarefa para tarefa com mais eficiência. Os sistemas RISC geralmente garantem que o computador sempre emita instruções no mesmo formato, poupando o trabalho do processador de interpretar exatamente o que isso significa. Sempre que possível, os processadores baseados em RISC tentam realizar um número exato de instruções em cada ciclo de clock, que é um sinal de tempo gerado eletronicamente projetado para manter as ações do computador acontecendo de forma lógica e sincronizada ritmo.

Desde a década de 1980, o RISC se tornou uma abordagem quase universal para a computação: hoje, os computadores desktop, tablets e smartphones móveis e até mesmo muitos supercomputadores usam processadores baseados em RISC princípios. O termo se tornou tão popular que as abordagens usadas antes do RISC foram retrospectivamente chamadas de computação de conjunto de instruções complexas, ou CISC. Os termos são cuidadosamente escolhidos porque os sistemas RISC não envolvem necessariamente ter menos instruções do que o CISC; a diferença é uma gama mais estreita de instruções, organizada de forma mais simples.