计算机组成原理与体系结构——CISC与RISC

Posted 2021-06-19 天界程序员

1. 简介

• CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”，即“复杂指令系统计算机”

  从计算机诞生以来，人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的，并一直沿续到现在。目前，桌面计算机流行的x86体系结构即使用CISC。微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路，包括Intel、AMD，还有其他一些现在已经更名的厂商，如TI(德州仪器)、IBM以及VIA(威盛)等。在CISC微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。CISC架构的服务器主要以IA-32架构(Intel Architecture，英特尔架构)为主，而且多数为中低档服务器所采用。

• RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computer”，即“精简指令集计算机”

  是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，起源于80年代的MIPS主机(即RISC机)，RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。这样一来，它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令，即MIPS)。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件，计算机指令集越大就会使微处理器更复杂，执行操作也会更慢。

2. 两者区别

指令系统类型	指令	寻址方式	实现方式	其他
CISC(复杂)	数量多，使用频率差别大，可变长格式	支持多种	微程序控制技术（微码）	研制周期长
RISC(精简)	数量少，使用频率接近， 定长格式， 大部分为单周期指令， 操作寄存器， 只有Load/Store 操作内存	支持方式少	增加了通用寄存器， 硬布线逻辑控制为主， 适合采用流水线	优化编译， 有效支持高级语言