[Artigo] Processadores RISC x CISC

[Black-Hat]

Olá pessoal,

Nesse tópico vou falar um pouco das diferenças entres os microprocessadores do tipo RISC e os do tipos CISC.

A primeira pergunta que surge é: O que este tópico está fazendo na área de Assembly e por que não está da área de hardware/processadores?

Eu resolvi postar aqui por que vou tratar das diferenças mais a nível de SOFTWARE e não das diferenças físicas entre eles...

Comecemos...

Microprocessadores RISC:
RISC é uma sigla para "Reduced Instruction Set Computer" - "Computador com conjunto reduzido de instruções". Eles apresentam as seguintes características:

• Conjunto reduzido de instruções (como o nome já diz);
  
• Codificação simples e regular, isto é, utiliza apenas uma palavra (uma "word") por instrução. Ou seja, se a máquina trabalha com 32 bits, são 32 bits por instrução;
  
• Os operandos das instruções aritméticas (ADD, SUB...), lógicas (OR, XOR, AND...) e de deslocamento (MOV, por exemplo) são todos registradores, isto é, você não pode endereçar diretamente lugares na memória, você tem que carregar o conteúdo da memória em um registrador pra depois fazer alguma operação com aquele valor;
  
• Acesso à memória somente através das instruções específicas - STORE (ou ST) e LOAD (ou LD). Isto é, nenhuma outra instrução pode acessar a memória, somente essas;
  
• Modos de endereçamento simples. Não existem modos de endereçamento com adições e multiplicações aplicadas diretamente sobre um dos operandos, bem como não existem modos de endereçamento "misto" entre memória e registrador;
  
• Registradores de propósito geral. Um registrador pode conter qualquer coisa.
  
• Em média, um ciclo por instrução, porém, isso é conseguido com o uso de Pipelines (irei explicar esse conceito em outro tópico);

Processadores RISC são geralmente usados em sistemas embarcados (consoles de video-games, por exemplo, onde o processador precisa ser muito específico para uma determinada aplicação que, no caso, é o processamento gráfico e lógico dos jogos).

Exemplos de processadores RISC: o famoso MIPS, o também famoso SPARC e o mais famoso ainda PowerPC (não só ele como os "filhos" dele: o processador do iPhone, do iPod e etc)


Microprocessadores CISC:
CISC é uma sigla para "Complex Instruction Set Computer" - "Computador com conjunto complexo de instruções". Eles apresentam as seguintes características:

• Conjunto amplo e complexo de instruções;
• Codificação irregular. Não utiliza uma palavra por instrução. Assim, é possível otimizar o tamanho das instruções, ou seja, instruções mais utilizadas ocupam menos bits;
• Operações aritméticas, lógicas e de deslocamento não precisam ser necessariamente entre registradores;
• Quase qualquer instrução pode acessar diretamente memória;
• Modos de endereçamento mais complexos. Permite operações de soma e subtração direta em operandos e permita "mesclar" os operandos entre memória e registrador, bem como permite que os dois operandos sejam endereços na memória.

Processadores CISC são utilizados em computadores de uso geral e em sistemas que precisam "servir pra várias coisas".

Exemplos de processadores CISC: todos os usados em PCs atualmente.


Conclusão:

Bom...é isso pessoal. Notem que nenhum dos 2 tipos é "melhor" do que o outro, tudo depende da aplicação.
Espero que tenham gostado e se gostaram cliquem em "Obrigado".

Qualquer dúvida, crítica ou sugestão (desde que educadamente) podem postar aí =)

Fonte: Meu cérebro. Se for copiar coloque os créditos.

[Wronskian]

Bom artigo!
Rápido e bem explicado.

Eu que pensava que os CISC não tinha muito utilidade...

[#Expl0it]

Black-Hackt, muito bem explicado.
Esse tipo de informação é sempre bom ter em mente.

Grato.

[PandaLow]

tem uma outra coisa tambem RISC ela tem memoria separado da memoria flash
e a CISC a memoria e a memoria flash vica junto isso faz o processamento ser mais lento

memoria flash para quem não sabe e uma pequena memoria interna no processador que fica guardada todas as informacões de cada registrador traduzindo e um programa com as funcões dos registradores

[Black-Hat]

tem uma outra coisa tambem RISC ela tem memoria separado da memoria flash
e a CISC a memoria e a memoria flash vica junto isso faz o processamento ser mais lento

memoria flash para quem não sabe e uma pequena memoria interna no processador que fica guardada todas as informacões de cada registrador traduzindo e um programa com as funcões dos registradores

Bom...não esqueci de mencionar não...eu não postei porque isso é detalhe construtivo...
Vai ai uma breve explicação sobre isso então pro pessoal xD


Como os RISC são mais simples, têm menos instruções, mais regularidades e etc...eles ocupam pouco espaço na pastilha em que é fabricado, daí sobra mais espaços para otimizações, como pipelines e memórias "cache" mais altas, bem como mais registradores....

Já nos CISC a coisa se inverte, eles ocupam bem mais espaço, pois são complexos e as instruções variam de tamanho. Com isso, há menos espaço para otimização e também menos espaço para a memória interna.

Conclusão...os CISC acabam tendo menos memória cache, menos registradores e menos espaço para otimizações...sendo assim, quando comparado ao RISC, ele demora mais pra executar as instruções...afinal, ele demora mais pra buscar operandos(a não ser que ele esteja no cache), demora mais pra decodificar as instruções e etc.

Mas como eu disse antes, isso é mais detalhe construtivo, detalhe físico...por isso não postei.

OBS.: Existem outras diferenças físicas entre eles.

E lembrem-se...não porque o CISC demora mais pra executar um instrução que ele é pior, conforme eu já disse, tudo depende da aplicação...


Flws

[c0dex]

É correto dizer que a Arquitetura RISC inovou em ter diversos barramentos?

Parabéns e obrigado pelo seu texto.