Arquiteturas CISC e RISC

Arquitetura CISC

• Microprocessadores  CISC  (Complex  Instruction  Set  Computer)   são fáceis de programar e permitem um uso eficiente de memória.

• A  pouco  tempo  atrás  as  máquinas  eram  programadas  única  e exclusivamente em linguagm Assembly  (linguagem de máquina), e as memórias eram lentas e caras, o que justificou a filosofia CISC.

• Assim,  projectos  de  microprocessadores  clássicos,  tais  como    o  Intel 80x86 e o Motorola 68K series, seguiram a filosofia CISC.

• Mudanças  recentes  na tecnologia  de  software  e  hardware forçou  uma reavaliação em termos de arquitectura.

Características de Processadores CISC

• Possuem  uma  lógica  de  decodificação  de  instrução  complexa, originada  pela  necessidade  de  suportar  modos  de  endereçamento múltiplos.

• Possuem um número pequeno de  registradores de propósito geral, devido  ao  fato  de  as  instruções  poderem  operar  directamente  na memória, além de uma quantidade limitada de espaço em chip não dedicada.

Desvantagens de CISC

• Como as novas gerações de uma família de processador geralmente envolve  a  geração  antecessora,  tanto  o  conjunto  de  instruções quanto o hardware do novo chip tornam-­se mais complexos. 

• Instruções  diferentes  levam  quantidades  diferentes  de  período  de relógio para executar, o que pode tornar a máquina excessivamente lenta.

Arquitetura RISC

• Execução  em  um  ciclo  de  clock.  Esta  característica  é  resultado  da optimização  de  cada  instrução,  aliada  a  uma  técnica  chamada  de Pipelining;

• Pepelining é uma técnica que permite execução simultânea de partes, ou estágios, de instruções, tornando o processo mais eficiente;

• Grande número de registradores para evitar uma quantidade elevada de interacções com a memória.

Características de Processadores RISC

• Poucas instruções, instruções simples;

• Instruções  rápidas,  com  um  throughput  próximo  de  1  (uma  instrução executada por ciclo de relógio);

• Todas as instruções do mesmo tamanho  (com pouca variação de formato);

• Número razoável de registradores de propósito geral;

• Acesso à memória somente com LOAD e STORE;

• Uso de instruções compare­and­branch;

• Operações  lógicas  e  aritméticas  entre  registradores  (instruções  com  três endereços de registrador).

Desvantagens da Arquitetura RISC

• É fato que máquinas RISC são mais baratas e mais rápidas do que as CISC, o que pode nos induzir a pensar que elas são as máquinas do futuro.

• Entretanto, o  custo de um hardware mais  simples é a necessidade de um software mais complexo.