浅谈RISC和CISC之争
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浅谈RISC和CISC之争
赵翔宇2013213987 CISC是复杂指令集之意,是英文“Complex Instruction Set Computer”的缩写,它是指英特尔生产的x86(Intel CPU的一种命名规范)系列CPU及其兼容CPU(其他厂商如AMD,VIA等生产的CPU),它基于PC机(个人电脑)体系结构。
这种CPU一般都是32位或64位的结构。
CISC型CPU目前主要有Intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。
CISC的特点是指令集较为庞杂,这样的好处是可以在一条指令中实现较多的操作,可以有效的节约计算机的内存,因为早期计算机的内存可以说是极其宝贵的。
然而随着计算机技术的发展,计算机研究人员觉得CISC的问题越来越严重。
因为随着指令集的增加,对应的计算机的硬件结构也日渐复杂,硬件电路较为庞大,好在随着超大规模集成电路技术的快速发展,这个问题还没有到不能容忍的地步。
研究人员也发现,在这众多的指令中,只有大约20%的指令是常用的,而剩下的80%的指令可以说是冷门指令。
然而两者占据的资源却不合理,冷门指令占据了太多的资源,导致计算机资源分配不合理,严重影响计算机的性能。
于是在CISC基础上,研究人员提出来RISC的概念这种指令集的优势在于将计算机中最常用的20%的指令集集中优化,而剩下的不常用的80%则采用拆分为常用指令集等方式运行。
基于RISC的处理器的优点在于大大简化了计算机硬件电路的复杂性,同时提高了代码的执行速度,特别是在并行处理方面,RISC具有很大的优势,因为流水线技术在RISC 上实现的更为出色。
如果说是在同等数量级的门电路的处理器上,RISC要比CISC的优势更为明显。
目前的PC市场任然是以基于CISC的intel处理器占主导地位,这是与其强大的研发能力直接相关的,它的芯片研发始终保持在在一个较高的速度上,所以其性能还是很不错的,同时主流的操作系统windows 只垂青Intel 的X86 PC ,故而其在软件兼容以及应用丰富程度上可以说是领袖群伦。
然而随着超大规模集成电路技术遇到难以克服的瓶颈,CISC处理器的发展前景并不让人看好,若想要进一步取得性能上的进步,则需要从RISC处理器上吸取长处,事实让研究人员们也是这样做的,Intel 公司在潜心研究了RISC后,开始大胆在基于CISC的x86中引入RISC的设计思想,增加了额外的一些“翻译层”。
CPU外部依旧是x86,但是内部运行更为类似精简的RISC,于是CPU效能得到极大的提升。
这足以说明RISC相比CISC有较大的优势。
现在的移动设备市场占主导的处理器是基于RISC的ARM处理器,其以出色的性能和功耗比迅速风靡,且有望主导PC市场,可以说如果在将来的一定时间里超大规模集成电路技术不能取得重大突破,则CISC的地位将十分危险。