Prednosti in slabosti RISC

Čeprav je računalniški procesor hiter in natančen, lahko običajno opravi samo eno nalogo naenkrat. Eden od velikih izzivov za vsak računalniški sistem je izdelati najučinkovitejši vrstni red za izvajanje nalog. Računalništvo z zmanjšanim naborom navodil ali RISC je strategija za odločanje o tem vrstnem redu, podobno kot pri človeku, ki ima sistem za upravljanje seznama opravil. RISC lahko pomeni tudi računalnik z zmanjšanim naborom ukazov: to je računalnik, ki upravlja svoj procesor z uporabo strategije RISC.

Računalniškemu procesorju je treba z naborom navodil natančno povedati, kaj naj naredi. Različne vrste navodil zahtevajo, da procesor uporablja različne tranzistorje in druge dele električnega tokokroga. Posledično povečanje števila ali raznolikosti navodil zahteva bolj zapleteno vezje, traja dlje za izvedbo ali oboje. RISC je zasnovan tako, da poveča učinkovitost računalnika pri izdajanju navodil.

IBM je raziskoval problem učinkovitosti v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Leta 1974 je John Cocke odkril, da je 20 odstotkov navodil, izdanih procesorju, odgovornih za 80 odstotkov dela, ki ga je opravil. To razmerje 20/80 je običajno v številnih različnih situacijah, ne samo pri računalništva, in je znano kot Paretovo načelo. IBM je začel razvijati novo arhitekturo, ki je osnovni nabor pravil o medsebojnem delovanju delov računalnika, da bi izkoristil Cockejevo odkritje in učinkoviteje uporabljal navodila. Leta 1980 je izdal svoj prvi računalnik z uporabo načel RISC.

RISC je bolj splošen pristop k računanju kot poseben niz pravil, zato bodo različni procesorji in sistemi, ki temeljijo na RISC, delovali na različne načine. Sistemi RISC pogosto uporabljajo poseben pristop do registrov, ki so začasni shranjevalni prostor na procesorju za še hitrejši dostop kot pridobivanje podatkov iz pomnilnika računalnika; Procesorji, ki temeljijo na RISC, uporabljajo registre splošnega namena, namesto da jih dodeljujejo posebnim vrstam podatkov, kar pomeni, da lahko procesor učinkoviteje preklaplja registre iz naloge v nalogo. Sistemi RISC pogosto zagotavljajo, da računalnik vedno izda navodila v isti obliki, s čimer prihrani delo procesorja pri interpretaciji točno tega, kar je mišljeno. Kjer je le mogoče, procesorji, ki temeljijo na RISC, poskušajo izvesti natančno število navodil v vsakem taktu, kar je elektronsko ustvarjen časovni signal, zasnovan tako, da se računalniška dejanja izvajajo logično in sinhronizirano tempo.

Od osemdesetih let prejšnjega stoletja je RISC postal skoraj univerzalen pristop k računalništva: danes namizni računalniki, mobilne tablice in pametni telefoni ter celo številni superračunalniki uporabljajo procesorje, ki temeljijo na RISC načela. Izraz je postal tako priljubljen, da so pristope, ki so se uporabljali pred RISC, za nazaj poimenovali računalništvo s kompleksnim naborom ukazov ali CISC. Izrazi so skrbno izbrani, ker sistemi RISC ne vključujejo nujno manj navodil kot CISC; razlika je v ožjem obsegu navodil, organiziranih na preprostejši način.