1.1.10 RISC与CISC

RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)和CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)是目前设计制造微处理器的两种典型技术,它们都试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡,以求达到高效的目的。由于采用的方法不同,两者在很多方面差异很大,具体差异如下。

1.指令系统

RISC设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上,尽量使它们更加简单高效。不常用的功能则通过组合指令来完成。因此,想要在RISC上实现特殊功能,效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC的指令系统比较丰富,有专用指令来完成特定的功能,因此处理特殊任务效率较高。

2.存储器操作

RISC对存储器操作有限制,使控制简单化。CISC对存储器操作指令较多,操作更直接。

3.程序

RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间,要实现特殊功能时程序复杂,不易设计。CISC汇编语言程序编程相对简单,针对进行科学计算及复杂操作的程序设计相对容易,效率较高。

4.中断

RISC机器在一条指令执行到适当地方时可以响应中断。CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断。

5.微处理器

RISC微处理器包含较少的电路单元,因而面积小、功耗低。CISC微处理器包含丰富的电路单元,因而面积大、功能强、功耗大。

6.设计周期

RISC微处理器结构简单,布局紧凑,设计周期短,易于采用最新技术。CISC微处理器结构复杂,设计周期长。

7.用户使用

RISC微处理器指令规整,性能容易把握,易学易用。CISC微处理器功能强大,实现特殊功能较为容易。

8.应用范围

由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关,故RISC机器更适合于专用机。CISC机器则更适合于通用机。

RISC和CISC之间主要的差别如表1-1所示。

表1-1 RISC和CISC之间主要的差别

续表