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复杂指令集和精简指令集的优缺点

RISC和CISC处理器的主要区别

RISC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)处理器之间的主要区别在于指令集复杂性和执行效率。
首先,RISC处理器采用精简指令集,简化了指令结构,易于理解和实现。
相比之下,CISC处理器指令集更加复杂,包含许多用于特定任务的高级指令。
RISC的简单性使得指令集易于管理,而CISC则强调功能的丰富性。
其次,在执行效率方面,RISC处理器采用高度并行的执行策略,高效利用硬件资源。
它们的指令结构简单,指令顺序固定,允许处理器在执行任务时快速切换。
CISC处理器在执行复杂指令时可能需要更多的硬件资源和时间。
因此,RISC在处理简单任务时效率更高,而CISC在处理复杂任务时更有优势。
在编译器复杂度方面,RISC指令集的简化降低了编译器复杂度。
CISC编译器必须处理复杂的指令集,因此它们的编译器更加复杂。
从应用来看,RISC处理器适用于高性能计算、嵌入式系统、实时控制系统等场景,注重实时性和效率。
CISC处理器广泛应用于个人计算机、服务器和企业级系统,专注于处理复杂任务和大量数据。
总之,RISC和CISC处理器的主要区别体现在指令集的复杂度、执行效率和当前领域。
RISC处理器以其指令集简洁、执行效率高而著称,适用于对实时性能和效率有严格要求的场景;而CISC处理器以指令集丰富、功能强大而著称,适用于复杂的应用场景。
;任务处理和处理大数据的场景。

精简指令集和复杂指令集在指令系统方面的主要区别?

不知道你是不是程序员,我们从程序员的角度来分析一下:

程序员的角度:

CISC指令相当于粗粒度接口,它一口气可以做很多事情,而且高性能

RISC指令相当于细粒度接口,只能执行常用操作,调用者需要发送更多指令

软件设计师观点:

CISC指令相当于面模式,组合更多操作

RISC指令相当于通用的抽取方式,组合更多,灵活性更强

我知道的其他知识:

RISC(精简指令集计算机)

能耗低:不确定原因就不废话了(可以参考上面兄弟的回复)。
我想不通具体原因。

可执行代码很长(占用大量空间):编译出来的可执行代码非常冗长,就像上面那位兄弟给出的回复一样。

是的使用更少的指令:只实现常用的指令,简化了指令集

指令长度和执行时间整齐:由于精简了指令,指令length被设计为整齐的长度,指令执行时间为几乎1个时钟周期。

CISC(复杂指令集计算机)

高能耗:不确定原因。
(猜测可能和寄存器数量有关)

可执行代码短:可执行代码很短,因为有粗粒度的命令。
也就是说,同样的流程如果编译成RISC和CISC,CISC的编译文件会小很多

可用指令很多:实现的命令更多

指令长度并且执行时间不统一:由于指令很多,粒度从细到细。
,(以下为猜测)因此,设计时,常用的指令应设计成短指令,不常用的指令应设计成长指令。
并且由于存在粗粒度指令,执行长度无法标准化为一个时钟周期。
有些指令可能需要很长时间才能执行。

精简指令集和复杂指令集在指令系统方面的主要区别???

指令数量各不相同:简化指令集一般包含100条以内的指令,而复杂指令集包含100多条指令,即多达二到三百条,例如Pentium,通常包含191条指令。
我们老师是这么说的:简化指令系统计算机选择最常用的简单指令,指令数量很少;指令长度固定,访问存储器的指令格式种类很少,只能通过简化的指令系统来访问存储器,其他指令操作都在寄存器之间进行。
复杂指令系统计算机:指令系统复杂全面,共享指令仅占整个指令系统的20%,使用频率占80%。

精简指令集优势

在微处理器设计领域,RISC(精简指令集)和CISC(复杂指令集)是两种主流技术,两者都力求在效率上达到平衡。
RISC采取的策略是专注于通用的高效指令,通过组合指令来处理特殊功能,虽然在执行某些任务时效率可能较低,但可以通过流水线技术和超标量技术来弥补这一缺陷。
相比之下,CISC提供了丰富的指令集,直接针对特殊任务,因此处理这些任务的效率更高。

在内存操作方面,RISC对操作进行了限制,以方便控制,而CISC则倾向于拥有更多的内存操作指令,并提供更直接的操作方法。
RISC汇编语言程序需要较多的内存空间,设计复杂,而CISC程序相对容易编写,特别适合科学计算和复杂运算,效率更高。

对于中断响应机制,RISC支持指令执行过程中的中断,而CISC则在指令执行完成后处理中断。
从CPU结构来看,RISC由于设计简单,面积较小,功耗较低,而CISC电路单元丰富,功能强大,但面积较大,功耗较高。

从设计周期来看,RISC结构简单,设计周期短,易于采用新技术,而CISC结构复杂,设计周期较长。
从用户体验上来说,RISC因其指令固定而易于理解和使用,而CISC的复杂性使其更适合执行特殊功能。

最后,RISC指令集设计是针对特定应用的,因此适合专用机器,而CISC的通用性使其更适合各种通用设备应用。
总的来说,RISC和CISC各有优缺点,选择哪种技术主要取决于具体的应用需求和性能要求。

更多信息

RISC的英文全称是:ReducedInstructionSetComputing,中文即“精简指令集”,指令系统相当简单。
​​​​它只需要非常有限的硬件部分最常用的指令,其中大部分是使用成熟的编译技术并由简单指令合成的复杂运算。
这种指令系统的CPU常用于中高端服务器,特别是高端服务器均采用RISC指令系统的CPU。
中高端服务器中使用RISC指令的CPU主要有康柏(新惠普)的Alpha、惠普的PA-RISC、IBM的PowerPC、MIPS的MIPS、SUN的Spare等。

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