Home-theater-designers
Jei esate technologijų entuziastas, galbūt girdėjote žodžius Sumažintas instrukcijų rinkinio kompiuteris (RISC) ir sudėtingas instrukcijų rinkinio kompiuteris (CISC). Ir jei atsitiktinai žinote apie kompiuterius, taip pat galbūt žinote, kad šie terminai reiškia skirtingus procesoriaus projektavimo būdus.
Kaip dalintis žaidimu xbox one
Pavyzdžiui, jūsų telefono ARM procesorius turi RISC architektūrą. Priešingai, jūsų kompiuterio x86 procesorius turi CISC dizainą.
Bet kuo skiriasi RISC ir CISC? Pasigilinkime šiek tiek giliau ir išsiaiškinkime.
Kas yra instrukcijų rinkinys?
Kai kalbame apie skirtingus centrinio procesoriaus (CPU) dizainus, vienas iš dalykų, apie kurį turime kalbėti, yra instrukcijų rinkinys.
CPU nurodymų rinkinys yra operacijų, kurias CPU gali atlikti iš pradžių, rinkinys. Tai yra operacijos, užkoduotos procesoriuje aparatūros lygiu. Šiame rinkinyje gali būti nuo kelių iki tūkstančių instrukcijų, priklausomai nuo procesoriaus konstrukcijos.
Kitaip tariant, CPU negali atlikti jokių operacijų, kurios nepatenka į jo nurodymų rinkinį, nes neturi tam skirtos aparatūros.
Pasinaudokime analogija, kad tai geriau suprastume. Paimkite lemputės pavyzdį. Lemputės gamintojas suprojektavo lemputę elektros energijai paversti šviesa. Ir lemputė gali tai padaryti, nes aparatinė įranga ją palaiko.
Iš esmės lemputė elektros energiją gali paversti tik šviesa ir nieko kito.
Panašiai CPU instrukcijų rinkinys yra operacijų rinkinys, kurį įgalina CPU aparatinė įranga. Pavyzdžiui, beveik visų procesorių instrukcijų rinkinyje yra instrukcija „Perkelti“. Instrukcija Perkelti paima tam tikrus duomenis iš šaltinio saugyklos vietos ir perkelia juos į paskirties saugojimo vietą.
Kai procesoriui reikia perkelti tam tikrus duomenis, jis tiksliai žino, kaip tai padaryti, nes aparatinė įranga buvo sukurta aplink jį.
Trumpai tariant, instrukcijų rinkinyje yra visos tos operacijos, kurias procesorius palaiko aparatūros lygiu.
Kaip veikia CPU?
CPU yra elektros grandinių labirintas. Šios elektros grandinės yra sukurtos tam tikru būdu, kad procesoriui būtų suteiktas savitas instrukcijų rinkinys. Taigi, ji žino tik tai, kaip atlikti operacijas instrukcijų rinkinyje, nes turi grandinę tam atlikti.
Kad CPU atliktų tam tikrą operaciją, tą operaciją atitinkanti grandinė paleidžiama per elektrinį signalą. Ir kai tik įjungiama grandinė, procesorius atlieka su šia grandine susijusią procedūrą.
Kad centrinis procesorius atliktų sudėtingas operacijas, pvz., Išsiųstų „tweet“, programinės įrangos programos kas sekundę paleidžia milijonus elektros signalų, kurių kiekviena nukreipiama į konkrečią instrukciją iš CPU instrukcijų rinkinio.
Čia atsiranda UIP ir NVS sąvokos.
Kas yra RISC?
Kaip rodo pavadinimas, RISC pagrįstas procesorius turi supaprastintą operacijų rinkinį. Šios supaprastintos instrukcijos pasiekia paprastus tikslus ir užtrunka tik vieną ciklą.
Kadangi RISC turi paprastas instrukcijas, norint atlikti šias instrukcijas, procesoriui nereikia sudėtingų grandinių. Dėl šios priežasties RISC modeliai yra pigiau įgyvendinami aparatinės įrangos požiūriu.
Susijęs: Kodėl mano telefonas yra lėtesnis nei mano kompiuteris? Išmanieji išmaniojo telefono ir stalinio kompiuterio greičiai
Norėdami išsamiau suprasti RISC procesorių, pažvelkime į RISC pagrįstų procesorių projektavimo principus.
Pirma, RISC procesoriai užbaigia kiekvieną nurodymą vienu ciklu.
Antra, RISC procesoriai atlieka tik registruose saugomų duomenų operacijas. Taip yra todėl, kad vienas iš pagrindinių kliūčių, trukdančių procesoriui atlikti užduotis, yra didžiulis procesoriaus greičio ir pagrindinės atminties spartos neatitikimas. Pagrindinė atmintis yra labai lėta, palyginti su procesoriumi.
Susijęs: Greitas ir nešvarus RAM vadovas: ką reikia žinoti
Taigi, jei procesorius turi naudoti pagrindinėje atmintyje saugomus duomenis, jis sumažins įrenginio spragą ir procesas bus lėtas. RISC konstrukcijoje duomenys įkeliami ir saugomi procesoriaus registruose, nes registrai yra daug arčiau procesoriaus greičio nei pagrindinė atmintis.
Trečia, RISC instrukcijos yra pakankamai paprastos, kad nėra aiškinamojo mikrokodo sluoksnio, kuris instrukcijas galėtų paversti paprastesnėmis formomis.
Ir galiausiai, RISC projektai palaiko dujotiekį, kad vienu metu būtų galima vykdyti kelių nurodymų dalis. Kadangi RISC dizaino procesoriai turi didesnį laikrodžio greitį, jie yra ypač greiti. Dujotiekis yra būdas pasinaudoti šiuo greičiu ir vykdyti kelių instrukcijų dalis, kad būtų padidintas efektyvumas.
Trumpai tariant, RISC procesoriai turi paprastas instrukcijas, didesnį laikrodžio greitį, efektyvią dujotiekio struktūrą, apkrovų saugojimo operacijas registruose ir gali vykdyti instrukcijas vienu ciklu.
Kas yra CISC?
CISC yra priešinga RISC beveik visose pagrindinėse srityse. Beveik visi stalinių kompiuterių lustai turi CISC dizainą.
Pirma, CISC projektavimo instrukcijos yra sudėtingos, todėl norint jas paversti paprastomis instrukcijomis, reikalingas mikrokodo sluoksnis.
Antra, CISC instrukcijoms vykdyti gali prireikti kelių procesoriaus ciklų.
Trečia, dujotiekis nėra toks efektyvus CISC ir dar sunkiau jį įgyvendinti dėl sudėtingo CISC nurodymų pobūdžio.
Trumpai tariant, procesoriai su CISC architektūra gali atlikti daug operacijų atliekant vieną sudėtingą instrukciją. Tačiau instrukcijai įvykdyti reikia kelių ciklų, ją sunkiau naudoti dujotiekyje, o procesoriui reikia daug grandinių.
RISC vs CISC: pagrindiniai skirtumai
Pagrindinis skirtumas tarp RISC ir CISC yra jų vykdomų nurodymų tipas.
RISC instrukcijos yra paprastos, atlieka tik vieną operaciją, o CPU gali jas atlikti vienu ciklu.
Kita vertus, CISC instrukcijos apima daugybę operacijų. Taigi, procesorius negali jų atlikti vienu ciklu.
Instrukcijos taip pat yra priežastis, kodėl RISC procesoriai palaiko dujotiekį nuo pat pradžių, o CISC procesoriams tai sunkiau. Naudojant RISC, instrukcijos yra pakankamai paprastos, kad jas būtų galima vykdyti dalimis. Tai sudėtingiau padaryti naudojant CISC dėl sudėtingo instrukcijų pobūdžio.
Be to, skirtingai nuo RISC, CISC instrukcijos gali veikti tiesiogiai iš RAM. Taigi, CISC konstrukcijoje nereikia atlikti atskirų įkėlimo/saugojimo operacijų.
Galiausiai, aparatinės įrangos reikalavimai CISC dizainui yra didesni nei RISC, nes CISC reikalauja sudėtingų instrukcijų, kurios turi būti integruotos į CPU aparatinę įrangą. Iš esmės tai, ką CISC pasiekia naudodami aparatinę įrangą, RISC siekia pasiekti naudodami programinę įrangą.
Štai kodėl programos, skirtos CISC architektūrai, turi mažiau kodo eilučių, nes pačios instrukcijos atlieka daugelį operacijų.
Tiek RISC, tiek CISC turi privalumų ir trūkumų
Joks modernus procesorius nėra visiškai pagrįstas nei RISC, nei CISC. Šiuolaikiniai procesoriai įtraukia abiejų architektūrų dizaino filosofiją, kad pasiektų geriausią iš abiejų pasaulių. Pavyzdžiui, AMD naudojama x86 architektūra pirmiausia yra CISC, tačiau turi mikro kodą, kuris paverčia sudėtingas instrukcijas į paprastas RISC tipo sumažintas instrukcijas.
Taigi, skirtingai nei praėjusio amžiaus procesoriai, šiuolaikiniai procesoriai išsivystė už paprastos RISC arba CISC klasifikacijos ribų.
Dalintis Dalintis „Tweet“ Paštu „Canon“ prieš „Nikon“: kuris fotoaparato prekės ženklas yra geresnis?„Canon“ ir „Nikon“ yra du didžiausi pavadinimai fotoaparatų pramonėje. Tačiau kuris prekės ženklas siūlo geresnę fotoaparatų ir objektyvų seriją?
Skaityti toliau Susijusios temos- Technologija paaiškinta
- CPU
- Techninės įrangos patarimai
- Patarimai kompiuteriui
Fawadas yra nuolatinis laisvai samdomas rašytojas. Jis mėgsta technologijas ir maistą. Kai jis nevalgo ir nerašo apie „Windows“, jis žaidžia vaizdo žaidimus arba svajoja apie keliones.
Daugiau iš Fawad MurtazaPrenumeruokite mūsų naujienlaiškį
Prisijunkite prie mūsų naujienlaiškio, kad gautumėte techninių patarimų, apžvalgų, nemokamų el. Knygų ir išskirtinių pasiūlymų!
Norėdami užsiprenumeruoti, spustelėkite čia