La diferencia en CISC y RISC

Un aspecto central de la arquitectura del CPU es aprovechar la velocidad del microprocesador sincronizando los ciclos de microprocesador y las instrucciones. Para determinar esto, tendrás que averiguar si tu computadora dispone de un microprocesador RISC y CISC.

La utilización de las computadoras de escritorio y las portátiles en los negocios es una necesidad básica para cualquier empresa. Cuando decidas comprar un equipo de computación rápido y eficiente debes considerar diversos aspectos.

Una de las primeras consideraciones es la velocidad del microprocesador de tu equipo. Este es el componente más importante de tu computadora, puedes ampliar tu información revisando cuáles son las funciones de un microprocesador.

Pero ese número solo, no es suficiente para conocer con exactitud qué tan rápido se procesan los datos y se ejecutan los comandos. La velocidad se mide en Megahertz (MHz) o Gigahertz (GHz).

El diseño arquitectónico de la unidad central de procesamiento (CPU) define su capacidad de respuesta. La arquitectura es el conjunto de instrucciones necesarias para realizar operaciones y direccionamiento dentro del computador.

La actividad y el funcionamiento dependerán de la "Arquitectura del conjunto de instrucciones" con la cual fue diseñada. El diseño de la CPU define cuales y cuantas acciones de bajo nivel se ejecutan por cada instrucción.

La estrategia de diseño de la CPU pretende mejorar la eficiencia del equipo. Está basada en el concepto que el rendimiento aumenta cuando se combina un conjunto de instrucciones y microprocesadores.

Vamos a conocer la arquitectura RISC y CISC así como cuál es la diferencia entre ambos. También revisaremos la forma como estos microprocesadores afectan el rendimiento de tu computador.

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Definición de microprocesador

Un microprocesador es un dispositivo programable incorporado en las computadoras. Coordina las funciones de la unidad central de proceso de una máquina.

El microprocesador de la computadora toma los datos que llegan a tu máquina y los procesa. Hay una variedad de maneras en que un microprocesador procesa estos datos.

La forma en que se procesan los datos por lo general está definida por el tipo de microprocesador. Dos tipos de microprocesadores populares son los CISC y RISC.

Microprocesadores RISC

El término microprocesador RISC significa “Reduced Instruction Set Computer”. Esto significa que los microprocesadores RISC utilizan un conjunto sencillo de instrucciones para leer y procesar los datos.

Una computadora RISC es una computadora que solo usa comandos simples que se pueden dividir en varias instrucciones. De esta forma logran ejecutar una operación de bajo nivel dentro de un solo ciclo, de allí su nombre.

Estos conjuntos simples de instrucciones se completan normalmente en un ciclo de reloj de la computadora. También son medidos por el número de pulsos del oscilador por segundo que el procesador de tu equipo puede manejar.

Este microprocesador utiliza un conjunto pequeño o reducido de instrucciones. Se espera que cada instrucción ejecute tareas muy pequeñas.

En este equipo, los conjuntos de instrucciones son sencillos y simples, lo que ayuda a construir comandos más complejos. Cada instrucción tiene una longitud similar; estos se unen para realizar tareas compuestas en una sola operación.

La mayoría de los comandos se completan en un ciclo de máquina. Esta canalización es una técnica crucial utilizada para acelerar las máquinas RISC.

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Ventajas del microprocesador RISC

Este microprocesador está diseñado para llevar a cabo pocas instrucciones al mismo tiempo. Basado en comandos pequeños, estos chips necesitan menos transistores.

Esta arquitectura hace que los microprocesadores sean económicos de diseñar y producir. Las características de RISC incluyen lo siguiente:

• Nodos de direccionamiento simples
• La necesidad de instrucciones de código es menor
• Pocos tipos de datos en hardware
• Registro de uso general Idéntico
• Conjunto de instrucciones uniformes

Además, al escribir un programa, RISC lo hace más fácil al permitir que el programador elimine códigos innecesarios y reduce el desperdicio de ciclos.

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Microprocesadores CISC

El término microprocesador CISC significa “Complex Instruction Set Computer”. Como sugiere su nombre el microprocesador CISC ejecuta los comandos complejos usando menos líneas de código.

Una computadora CISC es una computadora donde las instrucciones individuales pueden realizar numerosas operaciones de bajo nivel. Por ejemplo, una carga de memoria, una operación aritmética y el almacenamiento en memoria.

Es un plan de diseño de CPU basado en comandos únicos, que son expertos en la ejecución de operaciones de varios pasos.

Estas acciones se logran mediante procesos de múltiples pasos o modos de direccionamiento en instrucciones individuales. Por eso reciben el nombre de “Conjunto de instrucciones complejas”.

Las computadoras CISC tienen programas pequeños. Tiene una gran cantidad de instrucciones compuestas que exigen mucho tiempo para su realización.

Un solo conjunto de instrucciones está descrito en varios pasos; cada conjunto de instrucciones tiene más de 300 instrucciones separadas. Las instrucciones se ejecutan en un tiempo de dos a diez ciclos de máquina.

Microprocesadores CISC y canalización de instrucciones

En CISC, la canalización de instrucciones no se implementa fácilmente. Las máquinas CISC según la descripción general de los compiladores de programas son buenas.

Es posible obtener una serie de instrucciones innovadoras a partir de un conjunto simple de éstas. Se diseñan instrucciones compuestas a partir de un conjunto simple de las mismas.

También es posible lograr la ejecución de procesos de bajo nivel. Esto facilita mantener grandes nodos de direccionamiento y datos adicionales en el hardware de una máquina.

Sin embargo, CISC se considera menos eficiente que RISC. Esto se debe a su incompetencia para eliminar códigos que conducen a la pérdida de ciclos.

Además que los chips del microprocesador son difíciles de entender y programar debido a la complejidad del hardware. Estos elementos permiten generar procesos multitarea, respecto a este último tópico Entrepreneur.com nos ofrece detalles interesantes.

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Principales diferencias entre RISC y CISC

Los procesadores RISC tienen un conjunto más pequeño de instrucciones con pocos nodos de direccionamiento. Los procesadores CISC tienen un conjunto más grande de instrucciones con muchos nodos de direccionamiento.

Veamos otras diferencias entre CISC y RISC.

Unidad de memoria

RISC no tiene unidad de memoria y utiliza un hardware separado para implementar las instrucciones. CISC tiene una unidad de memoria para implementar instrucciones complejas.

Programación

RISC tiene una unidad de programación cableada. CISC tiene una unidad de microprogramación

Diseño y Cálculos

RISC es un diseño de compilador complejo. CISC es un diseño de compilador fácil

Los cálculos RISC son más rápidos y más precisos. Los cálculos CISC son lentos y precisos.

Descodificación

La decodificación RISC de instrucciones es simple. La decodificación CISC de instrucciones es compleja

Memoria externa y Tiempo

RISC no requiere memoria externa para los cálculos. CISC requiere memoria externa para los cálculos.

El tiempo de ejecución es menor en RISC. El tiempo de ejecución es muy alto en CISC.

Estancamiento

El estancamiento RISC se reduce principalmente en los procesadores. Los procesadores CISC a menudo se estancan.

Expansión de código y Espacio en disco

La expansión de código puede ser un problema en RISC mientras que, en CISC, la expansión de código no es un problema.

El espacio se optimiza en RISC mientras que en CISC se desperdicia espacio.

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Ejemplos de microprocesadores

Algunos ejemplos de arquitectura CISC incluyen VAX, PDP-11, Motorola 68k, y PC de escritorio en la arquitectura x86 de Intel.

Mientras que los mejores ejemplos de arquitectura RISC incluyen DEC Alpha, ARC, AMD 29k, Atmel AVR, Intel i860. Igualmente Blackfin, i960, Motorola 88000, MIPS, PA-RISC, Power, SPARC, SuperH y ARM también.

Aplicaciones de RISC y CISC

RISC se utiliza en aplicaciones de alta gama como procesamiento de video, telecomunicaciones y procesamiento de imágenes. CISC se utiliza en aplicaciones de gama baja como sistemas de seguridad, domótica, etc.

En general el uso de las tecnologías de información mejora los procesos en las empresas actuales.