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RISC體系的優(yōu)缺點(diǎn)

RISC體系的優(yōu)缺點(diǎn)

作者:佚名來(lái)源:不詳錄入:Admin 更新時(shí)間：2008-7-26 20:46:22 點(diǎn)擊數(shù)：5

【字體：

】

  RISC是為了提高處理器運(yùn)行的速度而設(shè)計(jì)的晶片體系。它的關(guān)鍵技術(shù)在于流水線(xiàn)操作（Pipelining）：在一個(gè)時(shí)鐘周期里完成多條指令。而超流水線(xiàn)以及超標(biāo)量技術(shù)已普遍在晶片設(shè)計(jì)中使用。RISC體系多用于非x86陣營(yíng)高性能微處理器CPU，像HOLTEK MCU系列等。

1．RISC體系的指令特征

精簡(jiǎn)指令集：包含了簡(jiǎn)單、基本的指令，透過(guò)這些簡(jiǎn)單、基本的指令，就可以組合成復(fù)雜指令。

同樣長(zhǎng)度的指令：每條指令的長(zhǎng)度都是相同的，可以在一個(gè)單獨(dú)操作里完成。

單機(jī)器周期指令：大多數(shù)的指令都可以在一個(gè)機(jī)器周期里完成，并且允許處理器在同一時(shí)間內(nèi)執(zhí)行一系列的指令。

2．RISC體系的優(yōu)缺點(diǎn)

    優(yōu)點(diǎn)：在使用相同的晶片技術(shù)和相同運(yùn)行時(shí)鐘下，RISC系統(tǒng)的運(yùn)行速度將是CISC的2～4倍。由于RISC處理器的指令集是精簡(jiǎn)的，它的記憶體管理單元、浮點(diǎn)單元等都能設(shè)計(jì)在同一塊晶片上。RISC處理器比相對(duì)應(yīng)的CISC處理器設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，所需要的時(shí)間將變得更短，并可以比CISC處理器應(yīng)用更多先進(jìn)的技術(shù)，開(kāi)發(fā)更快的下一代處理器。

    缺點(diǎn)：多指令的操作使得程式開(kāi)發(fā)者必須小心地選用合適的編譯器，而且編寫(xiě)的代碼量會(huì)變得非常大。另外就是RISC體系的處理器需要更快記憶體，這通常都集成于處理器內(nèi)部，就是L1 Cache（一級(jí)緩存）。

綜合上面所述，若要再進(jìn)一步比較CISC與RISC之差異，我們可以由以下幾點(diǎn)來(lái)分析：

1、指令的形成

    CISC因指令復(fù)雜，故采微指令碼控制單元的設(shè)計(jì)，而RISC的指令90%是由硬體直接完成，只有10%的指令是由軟體以組合的方式完成，因此指令執(zhí)行時(shí)間上RISC較短，但RISC所須ROM空間相對(duì)的比較大，至于RAM使用大小應(yīng)該與程序的應(yīng)用比較有關(guān)系。

2、定址模式

    CISC的需要較多的定址模式，而RISC只有少數(shù)的定址模式，因此CPU在計(jì)算記憶體有效位址時(shí)，CISC占用的匯流排周期較多。

3、指令的執(zhí)行

   CISC指令的格式長(zhǎng)短不一，執(zhí)行時(shí)的周期次數(shù)也不統(tǒng)一，而RISC結(jié)構(gòu)剛好相反，故適合采用管線(xiàn)處理架構(gòu)的設(shè)計(jì)，進(jìn)而可以達(dá)到平均一周期完成一指令的方向努力。顯然的，在設(shè)計(jì)上RISC較CISC簡(jiǎn)單，同時(shí)因?yàn)镃ISC的執(zhí)行步驟過(guò)多，閑置的單元電路等待時(shí)間增長(zhǎng)，不利于平行處理的設(shè)計(jì)，所以就效能而言RISC較CISC還是站了上風(fēng)，但RISC因指令精簡(jiǎn)化后造成應(yīng)用程式碼變大，需要較大的程式記憶體空間，且存在指令種類(lèi)較多等等的缺點(diǎn)。

上一篇：在開(kāi)發(fā)一個(gè)需要長(zhǎng)時(shí)間可靠工作的控制系統(tǒng)（發(fā)電機(jī)系統(tǒng)），如何設(shè)計(jì)復(fù)位電路？

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