RISCとCISCの違い
著者:
Laura McKinney
作成日:
1 4月 2021
更新日:
25 4月 2024
コンテンツ
RISCおよびCISCは、コンピューターアーキテクチャの一部であるコンピューター命令セットの特性です。複雑さ、命令およびデータ形式、アドレス指定モード、レジスタ、オペコード仕様、フロー制御メカニズムなどが異なります。
機械がプログラムされると、プログラマーは特定の基本的なコマンドまたは機械命令を使用します。これらは一般にコンピューターの命令セットとして知られています。
- 比較表
- 定義
- 主な違い
- 結論
比較表
比較の根拠 | RISC | CISC |
---|---|---|
重視 | ソフトウェア | ハードウェア |
含む | シングルクロック | マルチクロック |
命令セットのサイズ | 小さい | 大 |
命令形式 | 固定(32ビット)形式 | さまざまな形式(各命令で16〜64ビット)。 |
使用されるアドレス指定モード | 3-5に限定 | 12-24 |
使用される汎用レジスタ | 32-192 | 8-24 |
メモリー推論 | 登録して登録する | メモリからメモリ |
キャッシュ設計 | データキャッシュと命令キャッシュを分割します。 | 命令とデータの統合キャッシュ。 |
クロックレート | 50-150 MHz | 33-50 MHz |
命令ごとのサイクル | すべての命令の単一サイクルおよび平均CPI <1.5。 | 2〜15のCPI。 |
CPU制御 | 制御メモリなしでハードワイヤード。 | 制御メモリ(ROM)を使用してマイクロコード化。 |
RISCの定義
縮小命令セットコンピューター(RISC) 通常、命令セットは100命令未満を保持し、固定命令形式(32ビット)を使用します。いくつかの単純なアドレス指定モードを使用します。レジスタベースの命令が使用されます。つまり、レジスタからレジスタへのメカニズムが使用されます。 LOAD / STOREは、メモリにアクセスするための唯一の独立した命令です。
con切り替えの速度を改善するために、大きなレジスタファイルが使用されます。命令セットが単純なため、プロセッサ全体が単一のVLSIチップに実装されました。追加の利点は、利用可能なRISC /スーパースカラープロセッサでの高いMIPS評価を支配する、より高いクロックレート、より低いCPIです。
CISCの定義
複雑な命令セットコンピューター(CISC) 命令セットには、約120〜350の命令が含まれます。可変命令/データ形式を使用しますが、汎用レジスタの小さなセット、つまり8-24を使用します。命令セットが大きい理由は、可変フォーマット命令の使用です。膨大な数のアドレス指定モードを使用して、多数のメモリ参照操作が実行されます。
CISCアーキテクチャは、ハードウェア/ファームウェアでHLLステートメントを直接使用します。ユニファイドキャッシュは、データと命令の両方を含み、共通パスを使用する従来のCISCアーキテクチャで使用されます。
- RISCでは命令セットのサイズは小さく、CISCでは命令セットのサイズは大きくなります。
- RISCは固定形式(32ビット)を使用し、主にレジスタベースの命令を使用しますが、CISCは命令ごとに16〜64ビットの可変形式範囲を使用します。
- RISCは、単一のクロックと制限されたアドレッシングモード(つまり、3〜5)を使用します。一方、CISCは12〜24のマルチクロックアドレッシングモードを使用します。
- RISCが使用する汎用レジスタの数は、32〜192の範囲です。それどころか、CISCアーキテクチャは8〜24 GPRを使用します。
- レジスタ間メモリメカニズムは、独立したLOADおよびSTORE命令でRISCで使用されます。対照的に、CISCは、操作を実行するためにメモリツーメモリメカニズムを使用し、さらに、組み込まれたLOADおよびSTORE命令を使用します。
- RISCは、データと命令キャッシュの設計を分割しています。反対に、CISCはデータと命令に統合キャッシュを使用しますが、最新の設計では分割キャッシュも使用します。
- RISCのCPU制御のほとんどは、制御メモリを持たずに配線されています。逆に、CISCはマイクロコード化され、制御メモリ(ROM)を使用しますが、最新のCISCはハードワイヤード制御も使用します。
結論
CISC命令は複雑で、RISCよりも遅くなる傾向がありますが、使用する命令が少なく、サイクル数も少なくなります。