2005-03-20

RISC CISC

RISC 精簡指令集(Reduce Instruction Set Computer)
為一種處理器架構,與傳統的複雜指令集(CISC)不同,RISC指令格式
統一、種類少,容易學習、設計與開發程式。

電腦中所採用的中央處理器又可分為RISC與CISC兩種,其間的差異在儲
存於中央處理器中的指令集(instruction set)數目不同。

由於RISC指令精簡,得以提高處理器效能,然而相對需要更為複雜的外
部編程。RISC架構內的指令大概有90%交付硬體直接完成,只有10%左
右的指令乃以軟體組合的方式進行。

相對於傳統電腦,一個複雜的指令往往要許多處理循環才能完成,但
RISC電腦卻能在單一處理環境下執行許多複雜的指令,讓許多應用能
更快速、更有效率的達成。基於此項科技具備簡易與快速的特質,現今
已為高效能電腦所必備的內建架構。

RISC架構較為精簡,不像CISC囿於執行步驟過多,導致閒置的單元電路
等待時間延長,而不利於平行處理的應用。單就效能比,RISC定址方式
遠比CISC少,處理效能與速度顯然優於CISC架構。但是,在指令執行
時間方面,RISC執行速度較CISC為慢。

此外,在RISC架構下,程式開發者必須謹慎選用適合的編譯器,不僅需
要重先編寫的應用軟體程式碼持續擴大,也會耗費(需要)更多、更快
記憶體空間。現階段,RISC體系多用於非x86陣營的高性能微處理器,
廠商包括APPLE、SGI/MIPS、IBM、SUN、HP等。

CISC 複雜指令集(Complex Instruction Set Computer)
CISC為一種傳統的處理器架構,指令格式較長且多,執行速度較慢,
也不易程式開發與學習,與精簡指令集架構(RISC)恰恰相反。

基本上,電腦所採用的中央處理器架構的可分為CISC與RISC兩種,兩者
的差異在於儲存於中央處理器中的指令集(instruction set)數目不同
。在80年代,記憶體速度慢且價格昂貴,CISC的處理器架構幾乎掌握
整體市場脈動。

CISC不僅可有效縮短新指令的微代碼設計時間;由於微程式指令的格式
與高階語言互通,編譯器並不一定需要重新編寫。但是,因為指令集與
晶片設計複雜,不同的指令,需要不同的時鐘周期來完成,執行速度
相對為慢的指令,將影響整台機器的執行效率。 與RISC架構相比,
CISC指令多且複雜、執行速度較慢且不容易進行程式開發與設計,
而檔案容量也相對較大。在90年代中期之前,大多數處理器都採用
CISC架,包括英特爾(Intel)的80x86以及摩扥羅拉(MOTOROLA)
的68K系列。

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